Summary

Glasullsprodukter Filter för att koncentrera Vattenburna Virus och lantbruksvetenskap zoonotiska patogener

Published: March 03, 2012
doi:

Summary

Glasullsprodukter filter har använts för att koncentrera vattenburna virus genom ett antal forskargrupper runt om i världen. Här visar vi en enkel metod för att konstruera filter glasull och demonstrera filter också effektivt att koncentrera vattenburna virus, bakterie-och protozo patogener.

Abstract

Nyckeln första steget i utvärderingen patogener nivåer i misstänkt förorenat vatten är koncentration. Koncentration metoder tenderar att vara specifika för en viss patogen grupp, till exempel US Environmental Protection Agency Metod 1623 för Giardia och Cryptosporidium 1, vilket innebär att flera metoder krävs om provtagningen programmet riktar mer än en patogen grupp. En annan nackdel med nuvarande metoder är att utrustningen kan vara komplicerad och dyr, till exempel VIRADEL-metoden med den 1MDS patronfilter för koncentrering virus 2. I den här artikeln beskriver vi hur man konstruerar filter glasullsprodukter för att koncentrera vattenburna patogener. Efter filtret eluering är koncentratet mottaglig för en andra koncentration steg, såsom centrifugering, följt av detektion av patogener och räkning av kulturella eller molekylära metoder. Filtren har flera fördelar. Konstruktionen är lätt och filter kan byggas för att enNY storlek för att uppfylla specifika urvalskriterier. Filterdelarna är billiga, vilket gör det möjligt att samla ett stort antal prover utan att allvarligt påverka en projektbudget. Stora provvolymer (100s till 1.000 s L) kan koncentreras, beroende på graden av igensättning från prov grumlighet. Filtren är mycket portabel och med minimal utrustning, såsom en pump och flödesmätare, kan de genomföras i fältet för provtagning färdiga dricksvatten, ytvatten, grundvatten och jord avrinning. Slutligen är glasull filtrering effektiv för att koncentrera olika patogener typer så bara en metod är nödvändig. Här rapporterar vi om filter effektivitet i att koncentrera vattenburna mänskligt enterovirus, S almonella enterica, Cryptosporidium parvum, och aviär influensavirus.

Protocol

1. Förbereda Glasull Före och efter att varje sats av filter, sterilisera arbetsområdet med 10% blekmedel lösning. Sätt på handskar och klänning. Sterilisera en hink genom autoklavering vid 121 ° C och 15 psi under minst 20 minuter. Placera glasull i den sterila hinken. Mätta glasull med omvänd osmos och låt blöt under 15 minuter. Dränera omvänd osmos av vatten från skopan. Mätta glasull med 1 M HCl och låt blöt under 15 minuter. Dränera 1 M…

Discussion

Glasullsprodukter filter har använts av flera forskargrupper 3,5,6 att koncentrera personella enteriska virus från olika vattenkällor som druckit vatten 7, grundvatten 8,9, ytvatten 10, havsvatten 11, avloppsvatten 12 och jordbruket avrinning 13. Här rapporterar vi filtren är också effektivt att koncentrera aviär influensa samt bakterie-och protozo patogener Salmonella enterica (serovar Typhimurium) och Cryptosporidium parvu…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Vi tackar William T. Eckert för berätta videon. Utveckling av glasull protokollet var en del av Wisconsin vatten och hälsa Trial för enterisk risker (WAHTER Study), finansierat av US EPA STAR Grant R831630. Alaska togs av A. Reeves, A. Ramey och B. Meixell med ekonomiskt stöd från USGS. All användning av handel, produkt eller företag namn är beskrivande syfte och innebär inte godkännande av den amerikanska regeringen.

Materials

Name of reagent or item Company Catalogue number
Hydrochloric acid Fisher Scientific A144-500
Sodium hydroxide Fisher Scientific BP359-212
Phosphate Buffered Saline
Sodium chloride
Potassium phosphate-dibasic
Potassium phosphate-monobasic

Fisher Scientific
Fisher Scientific
Fisher Scientific

BP358-212
BP363-500
BP362-500
Sodium hypochlorite i.e., household bleach The Clorox Co.  
Sodium thiosulfate, anhydrous Fisher Scientific S 475-212
Beef extract, desiccated Becton, Dickinson and Company 211520
Glycine Fisher Scientific G46-500
Oiled sodocalcic glass wool
Or
R-11 unfaced fiberglass insulation
Isover

Johns Manville
Bourre 725 QN


Polypropylene mesh Industrial Netting xN4510
2″x4″ Sch 80 PVC threaded pipe nipple Grainger 6MW35
2″ Sch 40 PVC cap Grainger 5WDW3
Male adapter nylon fitting (1/2″x1/2″) US Plastic Corp. 62178
Sample bottles for eluate- 1 liter Fisher Scientific 03-313-4F
60 mL syringe Fisher Scientific NC9661991
pH strips Whatman 2614 991
Prefilter, Polypropylene, 10 inch cartridge, 10 μm McMaster-Carr 4411K75
Prefilter housing Cole-Parmer S-29820-10

References

  1. US Environmental Protection Agency. Method 1623: Cryptosporidium and Giardia in Water by Filtration/IMS/FA. EPA 815-R-05-002. , (2012).
  2. Cashdollar, J. L., Dahling, D. R. Evaluation of a method to re-use electropositive cartridge filters for concentrating viruses from tap and river water. J. Virol. Methods. 132, 13-17 (2006).
  3. Lambertini, E. Concentration of enteroviruses, adenoviruses, and noroviruses from drinking water by use of glass wool filters. Appl. Environ. Microbiol. 74, 2990-2996 (2008).
  4. Spackman, E. Development of a real-time reverse transcription PCR assay for Type A influenza virus and the avian H5 and H7 hemagglutinin subtypes. J. Clin. Microbiol. 40, 3256-3260 (2002).
  5. Environment Agency. Optimisation of a new method for detection of viruses in groundwater. Report No. NC/99/40. , (2000).
  6. Vilaginés, P., Sarrette, B., Husson, G., Vilaginés, R. Glass wool for virus concentration at ambient water pH level. Water Sci. Technol. 27, 299-306 (1993).
  7. Vivier, J. C., Ehlers, M. M., Grabow, W. O. Detection of enteroviruses in treated drinking water. Water Res. 38, 2699-2705 (2004).
  8. Powell, K. L., Sililo, O. . Enteric virus detection in groundwater using a glass wool trap. In: Groundwater: Past Achievements and Future Challenges. , 813-816 (2000).
  9. Hunt, R. J., Borchardt, M. A., Richards, K. D., Spencer, S. K. Assessment of sewer source contamination of drinking water wells using tracers and human enteric viruses. Environ. Sci. Technol. 44, 7956-7963 (2010).
  10. van Heerden, J., Ehlers, M. M., Heim, A., Grabow, W. O. Prevalence, quantification and typing of adenoviruses detected in river and treated drinking water in South Africa. J. Appl. Microbiol. 99, 234-242 (2005).
  11. Vilaginés, P. Round robin investigation of glass wool method for poliovirus recovery from drinking water and sea water. Water Sci. Technol. 35, 445-449 (1997).
  12. Gantzer, C., Senouci, S., Maul, A., Levi, Y., Schwartzbrod, L. Enterovirus genomes in wastewater: concentration on glass wool and glass powder and detection by RT-PCR. J. Virol. Methods. 65, 265-271 (1997).
  13. Borchardt, M. A., Jokela, W. E., Spencer, S. K. Pathogen losses in surface water runoff from dairy manure applied to corn fields. , (2011).
  14. Deboosere, N. Development and validation of a concentration method for the detection of influenza A viruses from large volumes of surface water. Appl. Environ. Microbiol. 77, 3802-3808 (2011).
  15. Lambertini, E. Virus contamination from operation and maintenance practices in small drinking water distribution systems. J. Water Health. 9, 799-812 (2011).
check_url/3930?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Millen, H. T., Gonnering, J. C., Berg, R. K., Spencer, S. K., Jokela, W. E., Pearce, J. M., Borchardt, J. S., Borchardt, M. A. Glass Wool Filters for Concentrating Waterborne Viruses and Agricultural Zoonotic Pathogens. J. Vis. Exp. (61), e3930, doi:10.3791/3930 (2012).

View Video