Method Article
Ce protocole décrit l'utilisation d'un flux de fibres creuses système d'ultrafiltration tangentielle concentration de l'échantillon et une dissociation de chaleur étapes alternatives pour la détection de aqueuse Cryptosporidium Et Giardia Espèces en utilisant la méthode EPA 1623.
Espèces Cryptosporidium et Giardia sont deux des plus répandus des protozoaires qui causent des épidémies d'origine hydrique diarrhéiques dans le monde. Afin de mieux caractériser la prévalence de ces agents pathogènes, la méthode EPA 1623 a été élaboré et utilisé pour surveiller les niveaux de ces organismes dans l'eau potable aux États-Unis fournit 12. Procédé comporte trois parties principales, la première est la concentration de l'échantillon dans lequel au moins 10 litres d'eau de surface brute est filtrée. Les organismes et les débris piégés sont ensuite élue du filtre et centrifugé pour concentrer davantage l'échantillon. La deuxième partie de la méthode utilise une procédure de séparation immunomagnétique où l'échantillon d'eau concentrée est appliquée à des billes immunomagnétiques qui se lient spécifiquement aux oocystes de Cryptosporidium et des kystes de Giardia permettant l'élimination spécifique des parasites des débris concentré. Ces kystes (oo) sont ensuite détachés des billes magnétiques par un procé dissociation acidecédure. La dernière partie de la méthode est la coloration par immunofluorescence et le dénombrement où (oo) kystes sont appliqués à une diapositive, taché, et énuméré par microscopie.
Méthode 1623 a quatre cotés systèmes concentration de l'échantillon pour capturer les oocystes de Cryptosporidium et des kystes de Giardia dans l'eau: filtres Envirochek (Pall Corporation, Ann Arbor, MI), les filtres Envirochek HT (Pall Corporation), les filtres Filta-Max (IDEXX, Westbrook, MA), ou centrifugation à flux continu (Haemonetics, Braintree, MA). Toutefois, le Cryptosporidium et Giardia recouvrements kystes et d'oocystes) ont beaucoup varié en fonction de la matrice des sources d'eau et les filtres utilisés 1,14. Un nouveau flux tangentiel à fibres creuses d'ultrafiltration (HFUF) système a récemment été montré pour être plus efficace et plus robuste à la récupération des oocystes de Cryptosporidium et les kystes de Giardia à partir de matrices d'eau différents, d'ailleurs, il est moins coûteux que l'option autre capsule de filtres et peut se concentrer de multiples pathogènes simultanément 1-3,5-8,10,11. En outre, des études antérieures par Hill et ses collègues ont démontré que le HFUF considérablement amélioré Cryptosporidium recouvrements des oocystes lors directement comparés avec les filtres HT Envirochek 4. D'autres modifications aux méthodes actuelles ont également été signalés à améliorer les performances des méthodes. Remplacement de la procédure de dissociation acide avec la chaleur de dissociation a été montré pour être plus efficace pour séparer Cryptosporidium des billes magnétiques dans certaines matrices 9,13.
Ce protocole décrit une méthode de modification de 1623 qui utilise le système de filtration HFUF nouvelle étape avec la chaleur de dissociation. L'utilisation de HFUF avec cette méthode modifiée est une alternative moins chère à l'APE actuels options Méthode de filtration 1623 et offre plus de souplesse en permettant la concentration des organismes multiples.
1. Tangentielle procédure d'ultrafiltration à fibres creuses
Solution d'élution (1 L):
Pour 1 litre d'eau de qualité réactif ajouter 0,1 g de sodium polyphosphate, 0,1 ml de Tween-80 et 0,01 ml Y-30 antimousse.
2. Procédé de séparation immunomagnétique
3. La coloration et examen
Note: Complément informationinformations sur la procédure d'origine peut être trouvée dans le Décembre 2005 Version de la méthode EPA 1623 12. La procédure d'ultrafiltration à flux tangentiel à fibres creuses décrit est utilisé à la place de la section 12.0 de la méthode EPA 1623. La dissociation de la chaleur modifie l'article 13.3.3 de la méthode EPA 1623. Le procédé décrit également une PBS supplémentaire de rinçage au cours du processus IMS qui peut être inséré dans le Décembre 2005 version de méthode 1623, après l'article 13.3.2.16. La liste complète des consommables, des réactifs et du matériel utilisés pour la méthode EPA 1623, y compris ces modifications est répertorié dans la liste d'équipement.
4. Les résultats représentatifs
Oocystes de Cryptosporidium et des kystes de Giardia récupérés par le biais des procédés de filtration et de séparation immunomagnétique sont détectés par l'analyse microscopique. Au grossissement total de 200X, chaque organisme présentant un motif de coloration typique, la taille et la forme comme le montre la figure 2 devrait être en outre fait observer à l'aide immersion dans l'huile à un grossissement total de 1000X. Cela permettra pour la mesure et l'identification des caractéristiques qui définissent soit typiques ou atypiques caractéristiques qui régissent à l'identification du positif. Cryptosporidium est un ovoïde à objet sphérique de 4 à 6 m de diamètre qui présente brillante vert pomme de fluorescence FITC avec des bords brillamment mis en évidence (figure 3A ). Avec DAPI UV, un oocyste se présentent l'une des catégories suivantes: la lumière caractéristique de coloration bleue interne avec une jante vert et pas noyaux distincts (DAPI négative), coloration au bleu intense interne, ou jusqu'à quatre formes distinctes, bleu ciel noyaux (DAPI positif - la figure 3B). Les caractéristiques atypiques englobent les écarts de couleur, de structure ou de fluorescence DAPI (par exemple, un trop grand nombre noyaux colorés, rouge fluorescent structures internes). Si l'objet fluorescent a satisfait aux critères pour FITC typique et coloration au DAPI, il est examiné en utilisant con interférence différentiellecontraste (DIC). L'objet est examinée pour atypiques externes ou internes caractéristiques morphologiques comme ornementation paroi cellulaire, ou un ou deux noyaux grande remplissage de la cellule. Si les structures atypiques ne sont pas respectées, l'objet est enregistré dans le nombre total IFA et classés comme une structure vide amorphe ou de un à quatre sporozoïtes présents (figure 3C). De même, Giardia objets similaires sont examinés en ce qui concerne la coloration FITC et DAPI ainsi que les caractéristiques DIC, comme axonèmes, les organismes de la médiane, et les noyaux des kystes de Giardia sont ronds à ovoïdes objets brillants vert-pomme, 8 - 18. Um de long par 5 - 15 um de largeur avec des bords brillamment mis en évidence (figure 3D). Avec DAPI UV, le kyste de Giardia exposera DAPI-négative coloration, ou DAPI-positifs caractéristiques (figure 3E). L'objet fluorescent est examiné par DIC pour les fonctionnalités typiques et atypiques de la même manière que celle décrite pour Cryptosporidium.Si les caractéristiques atypiques ne sont pas respectées, l'objet est enregistré dans le nombre total IFA et catégorisés comme étant vide structure amorphe contenant, ou avec un ou plusieurs types de structures internes actuelles (Figure 3F).
Tout organisme que l'on observe d'avoir des caractéristiques atypiques ne doit pas être compté comme un kyste (oo). L'analyse microscopique des échantillons de l'environnement peut être difficile car il ya des organismes qui peuvent l'auto-fluorescence ou une réaction croisée avec le FITC-conjugué anti-Cryptosporidium et / ou anti-Giardia anticorps 1. Il est recommandé que l'analyste se familiariser avec les microbes aquatiques et des dizaines d'examen de diapositives d'acquérir une expérience identifier Cryptosporidium et Giardia. Au moins trois (oo) kystes sur la lame de contrôle coloration positive devrait être caractérisé avant chaque session à la loupe.
Échantillons de contrôle de qualité peuvent être dopés avec (oo) kystes pour déterminer la rec pour centOvery pour chaque protozoaire en utilisant le calcul:
(Oo) pourcentage de récupération kyste = ((Nombre d'échantillons QC - Compter à partir de l'échantillon non dopé) / Spike) x 100.
Figure 1. Représentation graphique du système d'ultrafiltration à flux tangentiel à fibres creuses. Le tube est un code de couleur à l'aide est l'assemblage du système.
Figure 2. Représentant l'image de fluorescence de Cryptosporidium et Giardia (oo) kystes. Oocystes de Cryptosporidium et des kystes de Giardia ont été colorées avec des anticorps anti-FITC Cryptosporidium / Giardia anticorps. Flèches, Giardia kystes; pointes de flèches, des oocystes de Cryptosporidium. Un total de quatre oocystes de Cryptosporidium et des kystes de Giardia six ont été trouvés dans le plan focal. Les échantillons observateursed sous 200X grossissement.
. Figure 3 Représentant des images microscopiques des oocystes de Cryptosporidium et des kystes Giaridia utilisées pour la caractérisation des oocystes de Cryptosporidium (A - C).. Brillant vert-pomme de fluorescence FITC d'objets sphériques de 4 à 6 m de diamètre avec des bords brillamment mis en évidence (A) contenant jusqu'à quatre formes distinctes, bleu ciel noyaux au DAPI (B) et un à quatre sporozoïtes (s) par des oocystes (C). Les kystes de Giardia (D - F). Brillant vert pomme FITC fluorescence de ronde à des objets ovoïdes 8 - 18 pm de long par 5 à 15 um de largeur avec des bords brillamment mis en évidence (D) contenant jusqu'à quatre noyaux bleu ciel DAPI (E) et avec un ou plusieurs structure interne discernable tels en tant que noyaux (N), le corps médian (M) et ou axonèmes (A) (F). Les flèches blanches, brillantes de pomme verte fluorescence de coloration des oocystes de Cryptosporidium et Giardia kystes walls; pointes de flèches blanches, DAPI noyaux positifs. Les échantillons observés à la loupe 1000X.
Tangentielle débit à fibres creuses d'ultrafiltration est une technique alternative et efficace pour la concentration initiale des oocystes de Cryptosporidium et des kystes de Giardia dans l'eau. Fibres creuses d'ultrafiltration est moins cher que les filtres traditionnels. Depuis il a la capacité de se concentrer des oocystes de Cryptosporidium et des kystes de Giardia à partir d'une variété de matrices d'eau différents, il est une alternative utile aux techniques de filtration actuelles utilisées pour la méthode EPA 1623. Comme avec la plupart des autres méthodes de filtration, d'ultrafiltration à fibres creuses est sujette à l'encrassement des échantillons très turbides. Eau à haute pression qui découlerait de l'encrassement du filtre, c'est pourquoi il est recommandé de surveiller la pression pendant la course de filtration. En plus de oocystes de Cryptosporidium et des kystes de Giardia, fibres creuses d'ultrafiltration a été montré qu'il était capable de se concentrer les bactéries et les virus 1-3,5,8. Fibres creuses d'ultrafiltration outlined dans cette méthode peut être utilisée pour concentrer des organismes multiples dans un seul échantillon. Il est à noter que l'obtention d'un volume final compris entre 200 et 250 ml est l'étape finale critique dans la procédure de concentration, afin que les étapes de centrifugation supplémentaires, qui peuvent entraîner une perte de kyste (oo), sont évités (étape 2.2). Cependant, ce qui permet le volume dans la bouteille d'abandonner trop faible peut avoir des effets défavorables sur les recouvrements car il ne sera pas un volume suffisant de liquide de forcer tous les oocystes ou des kystes dans la bouteille rétentat. Par conséquent, il est recommandé de maintenir un volume final compris entre 200 et 250 ml.
La chaleur de dissociation est une alternative à l'étape de dissociation acide dans la méthode 1623. Cette autre étape a été montré pour améliorer la récupération des oocystes de Cryptosporidium et de réduire la variation méthode lorsqu'il est isolé de la rivière soit ou 9 eau à réactif. Une comparaison côte à côte de l'acide et la chaleur de dissociation démontré que les méthodes utilisant la chaleur pour dissociationte les organismes des billes immunomagnétiques produit des recouvrements plus élevés pour les deux moyennes Cryptosporidium et Giardia. En outre, la précision des recouvrements Cryptosporidium et Giardia était meilleure dans les échantillons traités à la chaleur de dissociation par rapport à la dissociation acide 9.
L'incorporation de HFUF que l'étape de concentration permet une plus grande souplesse en offrant la possibilité de se concentrer de multiples organismes. En outre, il est une alternative moins coûteuse à la méthode de filtration options actuelles de 1623.
L'Agence américaine de protection de l'environnement à travers son Bureau de la recherche et le développement en collaboration avec l'Office des eaux souterraines et le Centre de l'eau potable d'assistance technique financé la recherche décrite ici. Tous les travaux ont été soutenus sur le site de l'EPA des États-Unis, Cincinnati, Ohio. Bien que les informations décrites dans cet article a été financé en tout ou en partie par l'Agence américaine de protection de l'environnement sous contrat (contrat EP-C-06-031) à Shaw de l'environnement et de l'Infrastructure, Inc, il ne reflète pas nécessairement les vues de la Agence et aucune approbation officielle doit être déduite. Il a été soumis à examen de l'Agence et approuvé pour publication.
Nous tenons à remercier Ann Grimm et Michael Zimmerman, pour examen critique de ce manuscrit et Doug Hamilton pour son soutien technique.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Equipement / Réactif | Vendeur | Catalogue # | |
Asahi Kasei Rexeed 25 S / R humides à fibres creuses ultrafiltres | Composez médicale | REXEED25S / R | |
I / P 73 (Masterflex R-3603), ou équivalent | Cole Parmer | EW-06408-73 | |
L / S 24 (Masterflex platinum), ou équivalent | Cole Parmer | EW-96410-24 | |
L / S 15 (Masterflex platinum), ou équivalent | Cole Parmer | EW-96410-15 | |
L / S 36 (Masterflex platinum), ou équivalent | Cole Parmer | EW-96410-36 | |
I / P Entraînement Brushless de précision | Cole Parmer | EW-77410-10 | |
I / P Chef Facile pompe de charge | Cole Parmer | EW-77601-10 | |
Noir PEHD Tee, 1/4 "x 3/8" x 3/8 " | Plastiques US | 62064 | |
Masterflex connecteur en T L / S 15-25 | Cole Parmer | Ex.-30613-12 | |
Nalgene lourde bouteille pp L 1 | Cole Parmer | EW-06257-10 | |
10 ml Pipettes | Fisher Scientific | 13-678-11C | |
Nalgene remplissage / purge bouchon pour 1/4 "tube, 53B | Cole Parmer | EW-06258-10 | |
Manomètre | Cole Parmer | A-680-46-10 | |
Raccord droit, NPT (F), 1/4 " | Cole Parmer | EW-06469-18 | |
TNP branches de tés, pp naturelle | Cole Parmer | A-30610-75 | |
Attaches de pincement, 1/2 " | Cole Parmer | EW-06833-00 | |
Custom ajustement adaptateurs DIN | Moulé Products Corp | MPC-855NS.250 | |
Anneau support | Fisher Scientific | 14-670b | |
Pinces support annulaire | Fisher Scientific | 05-769-6Q | |
Keck rampe de serrage, 14mm | Cole Parmer | EW-06835-10 | |
Polyphosphate de sodium | Sigma-Aldrich | 305553 | |
Thiosulfate de sodium pentahydraté | Sigma-Aldrich | 72050 | |
Antimousse Y-30 émulsion | Sigma-Aldrich | A5758 | |
Tween-80 | Sigma-Aldrich | P1754 | |
10 L cubitainer pliable en polyéthylène haute densité | VWR | IR314-0025 | |
Centrifuger porte-bouteilles | Fisher Scientific | 05-663-103 | |
250 ml tubes à centrifuger coniques | Corning | 430776 | |
Entonnoir jetable | Cole Parmer | U 6122-10 | |
Pissette | Cole Parmer | U-06252-40 | |
Centrifuger | Beckman Coulter | Allegra X-15R | |
Rotor swing-out | Beckman Coulter | ARIES SX4750 | |
Centrifuger adaptateurs baquets pour les tubes de 250 ml coniques | Beckman Coulter | 349849 | |
200 ul de gros calibre des pointes de pipette | Fisher Scientific | 02-707-134 | |
VacuShield filtre | Gelman | 629-4402 | |
5 pipettes ml | Fisher Scientific | 13-678-11D | |
Dynabeads: Cryptosporidium / Giardia combo kit | JeDexx | 73002 | |
Tubes de 50 ml à centrifuger coniques | Faucon | 352098 | |
Dynal L10 plats tubes face | IDEXX | 74003 | |
Minuteur | VWR | 23609-202 | |
Dynal MPC-6 aimant | IDEXX | 12002D | |
1 ml Pipettes | VWR | 53283-700 | |
1,5 ml à faible adhérence microtubes | Fisher Scientific | 02-681-320 | |
1000 pipette ul & conseils barrière correspondantes | Gilson | P1000/DF1000ST | |
100 pipette ul & conseils barrière correspondantes | Gilson | P100/DF100ST | |
9 pouces pipettes Pasteur | VWR | 14672-412 | |
Dynal MPC-S aimant | IDEXX | 12020D | |
Vortex | VWR | 14216-188 | |
Mélangeur rotateurs Dynabeads | IDEXX | 94701 | |
Bloc thermique | Fisher Scientific | 11-718-2 | |
Perles Armure de laboratoire | Lab Armure | 42370-750 | |
Thermomètre digital | Fisher Scientific | 15-077-60 | |
Phosphate-tampon salin 1X pH 7,4 (PBS 1X) | Sigma | P4417 | |
Diapositives seul endroit | IDEXX | 30201 | |
Couverture de verre | Corning | 287018 | |
EasyStain kit directe | BTF | - | |
10 pipette ul & conseils barrière correspondantes | Gilson | P10 & DF10ST | |
4 ', 6'-Diamidino-2-phényl-indole dichlorhydrate (DAPI) | Sigma | D9542 | |
Vernis à ongles | Fisher Scientific | S30697 | |
Le méthanol | Fisher Scientific | L6815 | |
Kimwipes | Kimberly Clark | 34155 | |
Incubateur | Boekel scientifique | 133000 | |
glisser plus chaud | Fisher Scientific | 11-474-521 | |
Huile à immersion, type A ND = 1,515 | Nikon | MXA20234 | |
Nikon 90i microscope avec des capacités de DIC | Nikon | MBA 77000 | |
Plan d'APO objectif 100x | Nikon | MRD01901 | |
Planifiez Achro 20X | Nikon | MRL00202 | |
Filtre FITC | Nikon | 96302 | |
DAPI filtre | Nikon | 96301 | |
X-Cite illuminateur de fluorescence | Nikon | 87540 | |
Papier pour lentilles | Nikon | 76997 | |
Biohazard sac jetable | Fisher Scientific | 01-829D | |
Biohazard récipient pour objets tranchants | Fisher Scientific | 14-827-117 | |
Peroxyde d'hydrogène à 3% | VWR | BDH3540-2 | |
Javellisant | Fisher Scientific | 1952030 | |
Wypall | Kimberly Clark | 34790 |
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