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방법 논문

Bioaerosols 음이온 교환 수 지를 사용 하 여 바이러스의 검출

8K 조회수

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DOI:

10.3791/58111

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2018년 8월 22일

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이 논문에서

요약

음이온 교환 수 지 기반 방법, 바이러스의 충돌-기반 bioaerosol 샘플링 시연 액체에 적응 합니다. 다운스트림 분자 탐지와 결합 하면 메서드 bioaerosols에서 바이러스의 손쉬운 및 민감한 감지.

초록

이 프로토콜에서는 바이러스에 대 한 사용자 지정된 bioaerosol 샘플링 방법을 보여 줍니다. 이 시스템에서는, 음이온 교환 수 지에서 bioaerosols 부정 청구 바이러스의 효능 농도 액체 치는 행위 기반 공기 샘플링 디바이스와 결합 이다. 따라서, 수 지 bioaerosol 샘플링 워크플로에 추가 농도 단계 역할을 합니다. 바이러스 성 입자의 핵 산 추출 다음 결과 샘플 분자 분석에 대 한 적합 한 음이온 교환 수 지에서 직접 수행 됩니다. 또한,이 프로토콜 사용자 bioaerosol 챔버 다양 한 환경 조건과 환경 변수 온도, 습도, 등의 지속적인 모니터링에 대 한 허용 아래 바이러스 라덴 bioaerosols 생성할 수 설명 바람 속도, 고 졸 대량 농도입니다. 이 프로토콜을 사용 하 여의 주요 장점은 수정 되지 않은 기존의 액체 임 핀 저를 직접 비교를 통해 평가 바이러스 탐지의 감도 증가입니다. 다른 장점은 집중 다양 한 부정 청구 바이러스, 음이온 교환 수 지 (샘플 당 ~$0.14), 및 사용의 용이성의 저렴 한 비용을 포함 합니다. 단점 수 지 흡착 바이러스 성 입자의 infectivity 평가이 프로토콜의 무 능력을 포함 하 고 액체 샘플링 버퍼의 최적화에 대 한 필요는 임 핀 저 내에서 사용 하는 잠재적으로.

서론

이 방법의 목적은 bioaerosols에서 부정 청구 바이러스의 분자 탐지를 촉진 하기 위하여 매우 중요 한 bioaerosol 샘플링 플랫폼을 제공. 미생물, 바이러스 성 입자를 포함 하 여 장시간 시간1bioaerosols에서 살아남을 수 있습니다. Bioaerosols 비교적 긴 거리를 여행 하 고 생존 및 infectivity, 산업 영향 받은 개인에서 6 킬로미터의 거리에 있는 타워에서 Legionnaires' 질병의 발발에 의해 입증으로 유지 수 및 18 사망자2결과. 간접 전송 bioaerosols 중재 하는 인 간에 게 바이러스의 여러 설정에서 발생할 수 있으며 학교와 레스토랑3,4노로바이러스 감염에 대 한 입증 되었습니다. 바이러스의 bioaerosol 전송의 생산 시설5, 바이러스의 운동에 주요 요인으로 간주 되 고이 전송 경로와 마찬가지로, 돼지 및 가금류 농장에서와 같은 농업 설정에서 발생할 수 있습니다. 6 , 7 ....

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프로토콜

1. Bioaerosol 챔버의 설치 ( 그림 2참조)

  1. 사전에 0.01 M 버퍼링 인산 염 분, pH 7.5 (PBS)의 20 mL와 함께 액체 impingers 로드 합니다.
    1. 음이온 교환 수 지의 0.5 g을 추가 하 고 컨트롤 역할을 수행 하는 다른 액체 임 핀 저와 액체 impingers 중의 PBS 내 일시 중단.
  2. 챔버 내부에 bioaerosol는 분무기를 직면 하는 어로 졸 후미와 클램프 스탠드를 사용 하 여 병렬로 위치 액체 impingers.
    참고: 추가 정보에 대 한 그림 2 를 참조 하십시오.
  3. 공동 직접 읽기 졸 모니터를 bioaerosol의 대량 농도 (mg/m3)을 측정 하 여 액체 impingers 가까이 찾습니다.
  4. 추가적인 직접 읽기 계측 (실내 공기 질 모니터 및 열 풍속 계) 배치, 온도 등의 환경 변수를 모니터링 하는 액체 impingers 근처 상대 습도 바람 속도, 챔버 내에 bioaerosol.
  5. 에 어로 졸의 혼합을 촉진 하기 위하여 bioaerosol 챔버의 모서리에....

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결과

그림 1 에서 bioaerosols 액체 기반의 impingers 수 지의 포함을 통해 바이러스의 차지 기반 캡처의 뒤에 원리를 보여 줍니다. 그림 2 는 사용자 bioaerosol 챔버의 설치. 그림 3 에서는 aerosolization 실험 및 측정 품질 관리를 보장 하기 위해 설정에 관련 된 단계를 설명 합니다. 그림 4 는 qRT-PCR bioaerosols에서 캡처한 부정 청구 바이러스의 검출을 위한 증폭 곡선. 표 1 뇌관 및 프로브 qRT-PCR이이 연구에 사용 된 예제에서는 바이러스에 대 한 사용을 보여 줍니다.

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토론

이 프로토콜에서 bioaerosols 수정된 액체 impingers를 사용 하 여 민감한 바이러스 캡처 하는 방법을 설명 합니다. 방법은 탐지 및 정량화 bioaerosols에 바이러스 부하의 최적화 되어 있습니다. 여기 설명 하는 특정 수정 일반적인 액체 임 핀 저 안에 포함 된 액체에 음이온 교환 수 지의 추가 포함 한다. 이 메서드는 원심 분리, 여과, 강 수 기반 방법 등 다른 샘플 처리 기술 이러한 이점을 제공 하지 않는 반면 다운스트림 샘플 처리에 그것의 단순에 대 한 개발 되었다. 핵 산의 추출 대량 elutions에 대 한 필요성 및 궁극적으로 효과적인 샘플에서 감소를 통해 방법의 향상 된 탐지 감도에 기여 하는 여러 샘플 준비 단계를 만듦으로써 수 지에서 직접 수행 볼륨입니다. 또한, 그것은 보였다 그 immobilization 바이러스 성 입자의 고체에 표면 바이러스 핵 산의 증가 한 안정성 또는 바이러스 infectivity17,

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

이 작품은 농업 건강과 안전 (5U54OH008085)에 대 한 CDC/NIOSH 높은 평야 Intermountain 센터와 콜로라도 생명 과학 발견 평가 그랜트 프로그램 (14BGF-16)에서 자금에 의해 지원 되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Escherichia coli bacteriophage MS2 (ATCC 15597-B1)American Type Culture CollectionATCC 15597-B1
FluMist QuadrivalentAstraZenecaContact manufacturer이 백신의 바이러스 성분은 매년 변경될 수 있습니다.
CFX96 Touch Real-Time PCR 검출 시스템Bio-Rad1855195
프라이머 및 프로브통합 DNA 기술NA
0.2 &마이크로; M 멸균 필터NANA
1L 파이렉스 병 또는 동급NANA
1mL 피펫 팁NANA
1mL 피펫 NA
50mL 혈청학적 피펫NANA
PCR 튜브NANA
Pipet-aid 또는 동급NANA
QIAamp 바이러스 RNA 미니 키트Qiagen52904
QuantiTect 프로브 RT-PCR 키트Qiagen204443
Amberlite IRA-900 chloride formSigma-Aldrich216585-500G
인산염 완충 식염수Sigma-AldrichP5368-10PAK
물(분자생물학 등급)Sigma-AldrichW4502-1L
Eppendorf DNA LoBind 마이크로 원심분리기 튜브ThermoFisher13-698-791
Falcon 50 mL 원추형 원심분리기 튜브 ThermoFisher14-432-22
Falcon 폴리프로필렌 원심분리기 튜브ThermoFisher05-538-62
SuperScript III Platinum One-Step qRT-PCR Kit w/ROXThermoFisher11745100
SKC Biosampler 20 mL, 3-piece glass setSKC Inc.225-9593
Vac-u-Go 샘플 펌프SKC Inc.228-9695
Collison 분무기(6-젯)BGI Inc.
HEPA 캡슐PALL12144
Q-TRAK 실내 공기질 모니터 8554TSI Inc.
Alnor 속도계 열 풍속계 AVM440-ATSI Inc.
SidePak AM510 개인용 에어로졸 모니터TSI Inc.
바이오에어로졸 챔버NANA
NANANANANA

참고문헌

  1. Pirtle, E. C., Beran, G. W. Virus survival in the environment. Revue scientifique et technique (International Office of Epizootics). 10 (3), 733-748 (1991).
  2. Nguyen, T. M., et al. A community-wide outbreak of legionnaires disease linked to industrial cooling towers--how far can contaminated aerosols spre....

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