このプロトコルは、水性の検出のための代替手順として、タンジェンシャルフロー中空糸限外ろ過試料濃度システムの使用と熱解離について説明します。クリプトスポリジウムとジアルジア種。
Cryptosporidiumおよび Giardiaの種が世界的に水性下痢性疾患の発生を引き起こすこと原虫最も一般的の2つです。優れたこれらの病原体の有病率を特徴づけるために、EPAメソッド1623を開発し、米国の飲料水中のこれらの生物のレベルを監視するために使用されたは12を供給しています 。メソッドは3つの主要な部分を持っています。最初の生の表層水の少なくとも10 Lがフィルタリングされているサンプルの濃度である。生物と閉じ込められた破片は、フィルターから溶出し、さらにサンプルを濃縮するために遠心分離されています。メソッドの第二部では、濃縮水のサンプルは、特に濃縮された破片から寄生虫の具体的な除去を可能にするクリプトスポリジウムオーシストとジアルジアシストにバインド免疫磁気ビーズに適用される免疫分離の手順を使用しています。これらの(OO)嚢胞は、酸解離proceことにより、磁性ビーズから切り離されdure。メソッドの最後の部分は、(OO)嚢胞が染色されたスライドに適用され、顕微鏡で列挙されて免疫蛍光染色と列挙です。
Envirochekフィルタ(ポール·コーポレーション、アナーバー、MI)、Envirochek HVフィルター(ポール·コーポレーション)、Filta-Maxのフィルター(IDEXX、ウェストブルック、MA):方法1623は、水のクリプトスポリジウムオーシストとジアルジアシストをキャプチャするための4つの上場サンプル濃度のシステムを持っているまたは連続フロー遠心分離(Haemonetics、ブレーンツリー、MA)。しかし、 クリプトスポリジウム及びジアルジア (OO)嚢胞の回収率は1,14を使用したソース水行列およびフィルタに応じて大きく変化しています。新タンジェンシャルフロー中空糸限外ろ過(HFUF)システムは、最近クリプトスポリジウムオーシストを回収する時に、より効率的で堅牢であることが示されている 様々な水行列からジアルジアのシスト、また、他のカプセルフィルターオプションよりも安価であるsと1-3,5-8,10,11同時に複数の病原体を集中することができます。さらに、ヒルらによる以前の研究では、直接Envirochek HVフィルター4と比較した場合HFUFが大幅に改善されることプトスポリジウムオーシストの回収率を示した。現在のメソッドに追加の変更は、メソッドのパフォーマンスを向上させることが報告されている。熱解離して酸解離手順を置き換えることは、いくつかの行列の9,13の磁性ビーズからクリプトスポリジウムを分離することで、より効果的であることが示された。
このプロトコルは、熱解離ステップで新しいHFUFろ過システムを使用して変更された方法1623について説明します。この修正法を用いたHFUFの使用は、現在のEPAメソッド1623ろ過オプションへの安価な代替手段であり、複数の生物の濃度を許容することによって、より多くの柔軟性を提供します。
1。タンジェンシャルフロー中空糸限外ろ過手順
溶出液(1 L):
試薬グレード水1 Lは、0.1グラムのポリリン酸ナトリウム、0.1ミリリットルのTween-80、0.01ミリリットルY-30消泡剤を追加することができます。
2。免疫分離の手順
3。染色試験
注:追加の情元のプロシージャについての報はEPAメソッド1623年12 2005年12月版に記載されています。説明したタンジェンシャルフロー中空糸限外ろ過手順は、EPAメソッド1623の12.0項の代わりに使用されます。熱解離は、EPAメソッド1623のセクション13.3.3を変更します。また、この手順では、追加のPBSは、セクション13.3.2.16後にメソッド1623年12月2005バージョンに挿入することができますIMSプロセス中にリンスを説明します。これらの変更を含むEPAメソッド1623のために使用する消耗品、試薬、機器の完全なリストは、機器リストに記載されています。
4。代表的な結果
濾過および免疫分離のプロセスを経て回復クリプトスポリジウムのオーシストとジアルジアのシストは、顕微鏡分析によって検出されます。 200X総合倍率は、 図2に示すように、典型的な染色パターン、サイズ、形状を示すそれぞれの生物においてさらに1000X総合倍率で油浸を用いて観察する必要があります。これは典型的な定義の機能または正の識別排除するだろう非定型の特徴のいずれかの測定と識別を可能にする。 クリプトスポリジウムは明るく強調表示されたエッジ( 図3Aと鮮やかな青リンゴ色のFITCの蛍光を示す球状のオブジェクトへの卵は直径4から6μmである。)緑のリムと、明確な核(DAPI負)、濃いブルーの内部染色、または最大4つの別個の、スカイブルーの核(DAPIと水色内部の染色:DAPI UVと、オーシストは、次のような一般的な機能のいずれかのカテゴリを示します。正- 図3B)。非定型の特徴は、色の偏差、構造、またはDAPI蛍光(例えば、あまりにも多くの染色された核、赤色蛍光の内部構造)が含まれています。蛍光オブジェクトは典型的なFITCおよびDAPI染色のための基準を満たしている場合は、それは微分干渉CONを用いて検討しているtrast(DIC)。オブジェクトは、細胞壁の装飾、またはセルを埋める1つまたは2つの大きな核として非定型の外部または内部の形態的特徴を検討している。非定型的な構造が観察されない場合、オブジェクトは合計IFAのカウントに記録され、空のアモルファス構造として、あるいは現在の一から四スポロゾイト( 図3C)と分類されます。同様に、 ジアルジアのようなオブジェクトは、FITCおよびDAPI染色などaxonemes、中央機関、および核のようなDIC特性に関して検討されジアルジアのシストは卵形の青リンゴ色の鮮やかなオブジェクトは、8へのラウンドです- 。5で長い18μmで- 15μmで明るく強調表示されたエッジ( 図3D)広い。 DAPI UVで、 ジアルジアのシストは、DAPI染色陰性、またはDAPI陽性特性( 図3E)出展いたします。蛍光オブジェクトは、 クリプトスポリジウムについての説明と同じ方法で、典型的な非定型機能のDICによって検討されています。非定型の特徴が観察されない場合、オブジェクトは合計IFAのカウントに記録され、空を含有する非晶質構造体として、または本の内部構造( 図3F)の1つまたは複数のタイプに分類されています。
非定型の特徴を持っていることが観察されているすべての生物は、(OO)嚢胞としてカウントすべきではありません。環境試料の顕微鏡分析は、自動蛍光またはFITC結合抗クリプトスポリジウムおよび/ または抗ジアルジア抗体1と交差反応する可能性があり、生物が存在するので、挑戦することができます。それはアナリストがCryptosporidiumおよび Giardia を識別する経験を得るために水生微生物やスライドのレビュー数十に精通することをお勧めします。陽性コントロールスライド上の少なくとも3(OO)嚢胞は顕微鏡で前のセッションごとに特徴づけされるべきである。
品質管理のサンプルは、%のRECを決定するために(OO)嚢胞でスパイクすることができ計算を使用して、各原虫のためにオーヴェリー:
(OO)シスト回収率=((QCサンプル数-ピーク値比較サンプルからカウント)/スパイク)×100。
図1。タンジェンシャルフロー中空糸限外ろ過システムのグラフィック表現。チューブを支援するために色分けされているシステムのアセンブリです。
図2。Cryptosporidium および Giardia(OO)嚢胞の代表的な蛍光画像。 クリプトスポリジウムのオーシストとジアルジアのシストは、FITC標識抗クリプトスポリジウム / ジアルジア抗体で染色した。矢印は、 ジアルジアのシスト、矢印、 クリプトスポリジウムオーシスト。 4 クリプトスポリジウムオーシストとジアルジア 6嚢胞の合計は、焦点面で発見された。サンプルobserv200X倍率下編。
。特性評価に使用するクリプトスポリジウムオーシストとGiaridia嚢胞の 図3に代表的な顕微鏡画像クリプトスポリジウムのオーシスト(A - C)。球状のオブジェクトの鮮やかな青リンゴ色のFITC蛍光の四季、スカイブルーDAPI核(B)とオーシストごとに一から四スポロゾイト(S)(C)までを含む明るく強調表示されたエッジ()で、直径4から6ミクロン。 ジアルジアのシスト(D - F)。卵形のオブジェクトへの円形の華麗な青リンゴ色のFITC蛍光を8から5、長さ18μm - 明るく強調表示されたエッジを持つ広い15μmの(D)は、4つの空色DAPI核(E)までを含む、このような1または複数の識別可能な内部構造を持つ核(N)、中央体(M)とするかaxonemes(A)〜(F)など。白い矢印は、鮮やかなアップルグリーン蛍光染色クリプトスポリジウムのオーシストとジアルジアシストワットalls、白矢印、DAPI陽性の核。サンプルは1000X倍率で観察した。
タンジェンシャルフロー中空糸限外ろ過は、水からクリプトスポリジウムオーシストとジアルジアシストの初期濃度の代替と有効な手法である。中空糸限外ろ過は、従来のフィルタより安価です。それは別の水の行列の様々なクリプトスポリジウムオーシストとジアルジアシストを集中する能力を持っているので、それはEPAメソッド1623に使用されている現行の濾過技術に有用な代替手段です。他のほとんどのろ過方法と同様に、中空糸限外ろ過は、非常に濁ったサンプルで汚れが発生しやすくなります。高水圧は、フィルタ目詰まりに起因する、従ってそれはろ過の実行中に圧力を監視することをお勧めします。 クリプトスポリジウムオーシストとジアルジアシストに加えて、中空糸限外ろ過は、細菌やウイルス1-3,5,8を集中することが可能であることが示されている。中空糸限外ろ過Oこの方法でutlinedは、単一サンプル中の複数の生物を集中することができます。それは200と250ミリリットルの間の最終的な体積を求めること(OO)嚢胞が失われる可能性があり、余分な遠心操作ので、濃度の手順の重要な最後のステップ、(ステップ2.2)回避されていることは注目に値する。残留液ボトルにすべてのオーシストやシストを強制するのに十分な液量はないだろうしかし、ボトル内のボリュームが低すぎるドロップすることができますことは、回収に不利な影響を及ぼす可能性があります。したがって、それは200と250ミリリットルの間の最終的な音量を維持することをお勧めします。
熱解離法1623の酸解離のステップに代わるものです。この代替手順は、 クリプトスポリジウムオーシスト回収を改善し、川や試薬水9のいずれかから単離されたときに、メソッドのバリエーションを減らすことが示されている。酸と熱解離法のside-by-sideの比較では、解離に熱を使用していることを実証TEは、免疫磁気ビーズから生物がCryptosporidiumおよび Giardiaの両方に対して高い平均回収率を作り出した。さらに、 クリプトスポリジウムとジアルジアの回収率の精度は、酸解離9と比較して熱解離で処理した試料で良好であった。
濃縮工程としてHFUFの取り込みは、複数の生物を集中する能力を提供することによって、より柔軟にすることができます。それに加えて、現在のメソッド1623ろ過オプションへの安価な代替手段です。
地下水や飲料水のテクニカル·サポート·センターのオフィスと共同で研究開発の自国の官庁を通じて、米国環境保護庁は、ここで説明する研究に資金を供給した。すべての作業は、米国環境保護庁(EPA)、シンシナティ、オハイオ州でのオンサイトでサポートされていました。この資料に記載されている情報は、ショーの環境とインフラ社との契約に基づき米国環境保護庁(契約EP-C-06-031)によって完全にまたは部分的に資金を供給されていますが、それは必ずしもの見解を反映するものではありません庁と公式承認を推測する必要があります。それは代理店のレビューに付し、出版のために承認されています。
私たちは彼の技術サポートについては、この原稿とダグ·ハミルトンの重要なレビューのためにアングリムとマイケル·ジマーマンに感謝します。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
機器/試薬 | ベンダー | カタログ# | |
旭化成は、25 S / Rウェット中空糸限外濾過をRexeed | 医療をダイヤル | REXEED25S / R | |
I / P 73(Masterflex R-3603)、または同等の | コールパーマー | EW-06408から73 | |
L / S 24(Masterflexプラチナ硬化)、または同等の | コールパーマー | EW-96410から24 | |
L / S 15(Masterflexプラチナ硬化)、または同等の | コールパーマー | EW-96410から15 | |
L / S 36(Masterflexプラチナ硬化)、または同等の | コールパーマー | EW-96410から36 | |
I / P精密ブラシレスドライブ | コールパーマー | EW-77410から10 | |
I / Pイージーロードポンプヘッド | コールパーマー | EW-7761月10日 | |
黒いHDPEティー、1/4 "×3/8"×3/8 " | 米国のプラスチック | 62064 | |
Masterflex T-コネクタL / S 15から25 | コールパーマー | EG-30613から12 | |
ナルゲン頑丈なPP 1 Lボトル | コールパーマー | EW-06257から10 | |
10 mlのピペット | フィッシャー·サイエンティフィック | 13から678-11C | |
1/4 "チューブ用ナルゲン充填/ベントキャップ、53B | コールパーマー | EW-06258から10 | |
圧力計 | コールパーマー | -680-46から10 | |
ストレートカップリング、NPT(F)、1/4 " | コールパーマー | EW-06469から18 | |
NPTブランチティー、天然のPP | コールパーマー | - 30610から75 | |
ピンチクランプ、1/2 " | コールパーマー | EW-06833から00 | |
Cuのstom適合DINアダプタ | 成形品(株) | MPC-855NS.250 | |
リングスタンド | フィッシャー·サイエンティフィック | 14-670B | |
リングスタンドクランプ | フィッシャー·サイエンティフィック | 05から769-6Q | |
ケックランプクランプ、14ミリメートル | コールパーマー | EW-06835から10 | |
ポリリン酸ナトリウム | シグマアルドリッチ | 305553 | |
チオ硫酸ナトリウム五水和物 | シグマアルドリッチ | 72050 | |
消泡剤Y-30エマルジョン | シグマアルドリッチ | A5758 | |
トゥイーン-80 | シグマアルドリッチ | P1754 | |
10 L折りたたみ高密度ポリエチレンcubitainer | VWR | IR314-0025 | |
遠心ボトルラック | フィッシャー·サイエンティフィック | 05-663-103 | |
250ミリリットルコニカル遠心チューブ | コーニング | 430776 | |
使い捨て漏斗 | コールパーマー | U-6122から10 | |
洗浄瓶 | コールパーマー | U-06252から40 | |
遠心分離 | ベックマン·コールター | アレグラX-15R | |
スイングバケットローター | ベックマン·コールター | ARIES SX4750 | |
250ミリリットルコニカルチューブ用バケットアダプタを遠心分離 | ベックマン·コールター | 349849 | |
200μlの大口径のピペットチップ | フィッシャー·サイエンティフィック | 02-707-134 | |
VacuShieldフィルタ | ゲルマン | 629-4402 | |
5mlのピペット | フィッシャー·サイエンティフィック | 13から678-11D | |
ダイナ: クリプトスポリジウム/ジアルジアコンボキット | 私はDEXX | 73002 | |
50 mlコニカル遠心チューブ | ファルコン | 352098 | |
DYNAL L10フラット両面チューブ | IDEXX | 74003 | |
タイマー | VWR | 23609-202 | |
DYNAL MPC-6磁石 | IDEXX | 12002D | |
1 mlのピペット | VWR | 53283-700 | |
1.5ミリリットルの低接着微量遠心チューブ | フィッシャー·サイエンティフィック | 02-681-320 | |
1000μLピペット&対応するバリアのヒント | ギルソン | P1000/DF1000ST | |
100μlのピペット&対応するバリアのヒント | ギルソン | P100/DF100ST | |
9インチのパスツールピペット | VWR | 14672-412 | |
DYNAL MPC-Sマグネット | IDEXX | 12020D | |
渦 | VWR | 14216-188 | |
ダイナ回転子ミキサー | IDEXX | 94701 | |
ヒートブロック | フィッシャー·サイエンティフィック | 11-718-2 | |
ラボアーマービーズ | ラボアーマー | 42370-750 | |
デジタル体温計 | フィッシャー·サイエンティフィック | 15-077-60 | |
リン酸緩衝生理食塩1X pH7.4の(1X PBS) | シグマ | P4417 | |
シングルスポットスライド | IDEXX | 30201 | |
カバーガラス | コーニング | 287018 | |
直接キットをEasyStain | BTF | - | |
10μlのピペット&対応するバリアのヒント | ギルソン | P10&DF10ST | |
4 '、6'-DiamidINO-2 - フェニルインドール二塩酸塩(DAPI) | シグマ | D9542 | |
マニキュアをクリア | フィッシャー·サイエンティフィック | S30697 | |
メタノール | フィッシャー·サイエンティフィック | L6815 | |
キムワイプ | キンバリークラーク | 34155 | |
インキュベーター | Boekel科学 | 133000 | |
暖かいスライド | フィッシャー·サイエンティフィック | 11-474-521 | |
浸油は、ND = 1.515を入力します。 | ニコン | MXA20234 | |
DIC機能を備えたニコン90I顕微鏡 | ニコン | MBA 77000 | |
計画APO 100X油浸対物 | ニコン | MRD01901 | |
Achro 20Xを計画する | ニコン | MRL00202 | |
FITCフィルター | ニコン | 96302 | |
DAPIフィルター | ニコン | 96301 | |
X-citeの蛍光照明 | ニコン | 87540 | |
レンズペーパー | ニコン | 76997 | |
バイオハザード使い捨て袋 | フィッシャー·サイエンティフィック | 01-829D | |
バイオハザードシャープコンテナ | フィッシャー·サイエンティフィック | 14-827-117 | |
3%の過酸化水素 | VWR | BDH3540-2 | |
漂白剤 | フィッシャー·サイエンティフィック | 1952030 | |
Wypall | キンバリークラーク | 34790 |
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