זיהוי של וירוסים Bioaerosols באמצעות אניון Exchange שרף

מטרת שיטה זו היא לספק פלטפורמה דגימה רגישה מאוד bioaerosol כדי להקל על זיהוי מולקולרי של אניון וירוסים bioaerosols. מיקרואורגניזמים, כולל חלקיקים נגיפיים, יכול לשרוד bioaerosols לתקופות ממושכות של זמן¹. Bioaerosols ניתן לנסוע על פני מרחקים ארוכים יחסית, לשמור על יכולת הקיום של infectivity, כפי שמעידים על התפרצות מחלת הליגיונרים כי מקורם התעשייה ממוקם במרחק של 6 ק מ אנשים מושפעים במגדלי הקירור ו כתוצאה 18 הרוגים². שידור ישיר של וירוסים לבני מתווכת על-ידי bioaerosols יכול להתרחש במסגרות מרובות, הוכח עבור norovirus התפרצויות^3,של בתי ספר, מסעדות-⁴. באופן דומה, bioaerosol שידור של וירוסים יכול להתרחש אצל חקלאי הגדרות כגון בחוות חזירים ועופות, עם המסלול לשידור להיחשב כגורם מרכזי בתנועה של וירוסים בין מתקני הייצור^{5, 6 , 7 , 8 , 9}.

הדגימה האפקטיבי של bioaerosols עמוסי וירוס מאפשר שיפור איבחונים ומוכנות למניעת התפרצות, כפי שמוצג בהפגנות ב H5 אילו שפעת וירוסים התגלו מ bioaerosols ב החי משווקת בסין ו ארצות הברית^10,11. טכנולוגיות הנוכחי של הדגימה bioaerosol לערב מספר עקרונות ללכוד חלקיקים שונים, ניתן לסווג בהרחבה לתוך impingers, הציקלונים, impactors, מסננים¹². . זה מעבר הטווח של פרוטוקול זה לכסות ממצה את כל היתרונות והחסרונות של פלטפורמות אלה עבור דגימה של וירוסים מן bioaerosols; עם זאת, ניתן לקבוע כי הרוב המכריע של התקנים אלה דגימה שלא להיות ממוטבות עבור האוסף של וירוסים ותוכנות bacteriophages¹³. יתר על כן, infectivity של נגיפים לעיתים קרובות מושפעים לרעה, עם impingers נוזלי נחשב כדי לשמור על infectivity ויראלי בצורה יעילה יותר מאשר דגימה התקנים כגון impactors או מסננים מוצק¹⁴. אולם חיסרון אחד של impingement נוזלי הוא האפקט דילול המטרה, אשר מתרחשת מפני וירוסים הם שנאספו בכמויות גדולות יחסית (בדרך כלל ≥ 20 מ”ל) של נוזל בתוך הכלי אוסף. חיסרון חשוב נוסף כרוך יעילות שיוצרת impingers נוזלי להתרכז חלקיקים < 0.5 מיקרומטר גודל¹⁵. עם זאת, ניתן לשפר יעילות לכידה של התקנים אלה מאת הנייח על מטריצות מוצק, כפי הנייח יכול לשפר את שימור של חומצות גרעין נגיפיות,^16,infectivity ויראלי¹⁷.

בעבר הראו כי אניון exchange שרף הוא כלי יעיל עבור לכידת וריכוז של וירוסים של מטריצות נוזלי, לרבות F-RNA bacteriophages, וירוס הפטיטיס A, אדנו אדם בנגיף^{18,19 ,20}. כפי שהוגדרו על ידי היצרן, השרף exchange אניון מנוצל בעבודה זו הוא שרף macroreticular פוליסטירן אניון בסיס חזק exchange האטרקציה התחלקות של קבוצות functionalized אמין רבעוני, לכידתו של אניונים בינוני נוזלי²¹ . כתוצאה מכך, צפוי השרף exchange אניון ללכוד וירוסים עם חיובים השטח נטו שלילי, לרבות וירוסים המעית רבים, שפעת וירוסים, וירוסים אחרים הנוגעים לבריאות הציבור ובעלי חיים.

בפרוטוקול הנוכחי כולל התוספת של אניון exchange לשרף impinger נוזלי. במערכת זו, משמש השרף צעד ריכוז משניות עבור חלקיקים נגיפיים שנלכדו בתוך הנוזל impinger. חומצות גרעין יכול אז להיות ישירות eluted בכמויות קטנות, מתן דגימת מרוכז עבור ניתוחים מולקולריים. לפיכך, היתרון העיקרי של שיטה זו הוא לשיפור הרגישות לאיתור נגיפי, בעיקר באמצעות צמצום נפח דגימה. בנוסף, בשל התפיסה שאינם ספציפיים הטבועה של וירוסים אניון, השיטה זו סביר ישימה עבור זיהוי של מספר גדול של וירוסים עניין. כאן, השיטה הוא הפגין עבור חיסון זנים של סוג A, וירוסים שפעת מסוג B, את coliphage FRNA MS2 (MS2). וירוסים אלה מאותרים לאחר מכן באמצעות מבחני לרביעיית סטנדרטי-PCR כמו שתואר לעיל²². המשתמש מובילים לא צריך לצפות למפגש קשיים בביצוע שיטה זו, כי השינויים הקיימים כיום ציוד אינם מהווים מרכזי שיבושים לזרימה המקובלת של bioaerosol דיגום וניתוח.