在消毒水域生存的病毒细菌战代理

文摘

保护民用和军用水供应已收到更多的关注自美国于2001年开始其反恐战争。氯和溴都是由美国军方的分支用于消毒的水供应;然而,有限的数据存在,这些添加剂使用时的有效性与病毒性生物战代理。本研究试图评估选定的病毒的生存biothreat代理在水消毒。消毒的水样本掺入了牛痘病毒株WR和委内瑞拉马脑炎病毒株(三角)tc - 83分别最终浓度约空斑形成单位/毫升,生存被空斑实验评估。两种病毒灭活了1 mg / L免费可用氯(FAC)和2 mg / L总溴在一小时内。总之,这些结果表明,氯和溴都有效的消毒剂对牛痘病毒和v字形的应变tc - 83浓度测试。

1。介绍

自2001年的悲剧事件,许多政府机构的担忧已对保护国家的重要水利基础设施。尽管氯化是常用的消毒饮用水(在美国1,2],小数据目前出口对持久性生物战代理的氯化水,尤其是病毒生物战代理。研究已经进行检查氯灭活细菌biothreat代理(3- - - - - -5),但很少有研究游离氯灭活的病毒biothreat代理,比如那些引起病毒性出血热,病毒性脑炎或天花。一个研究疫苗株生存的委内瑞拉马脑炎病毒(三角)的液体报道,v字形的应变tc - 83降低了超过5在21天内与氯自来水(4 - 5 mg / L),然而幸存在distilled-deionized水在4°C的持续时间21天的研究(6]。

许多分支武装服务使用氯消毒的水;然而,美国海军经常利用溴在船舶上同样的目的,甚至是不为人熟知的有效性溴对biothreat代理。因此,在本研究美国陆军Edgewood化学生物中心(ECBC)试图调查选择病毒的生存水域生物战代理代表使用的那些军事部门包括氯化、溴化水使用军事相关浓度的消毒剂。天花和v字形都被认为是潜在的生物恐怖主义代理和对国家安全构成风险很高。都可以很容易地适度传播或传播,导致高温和的死亡率。因此,它是理想的调查这些特定的生存在消毒海域潜在的生物恐怖主义的代理人。具体来说,牛痘病毒(天花代理)和v字形的病毒株tc - 83,这是无毒的代表A类和B类药物,分别在本研究中使用。

2。材料和方法

2.1。制定自来水制备

集中库存的解决方案是使用ASTM类型准备我去离子水,储存在4°C的保质期6个月(见表1股票的解决方案列表)。一旦股票的解决方案准备,大约500毫升的ASTM类型我去离子水添加到1升容量瓶。然后每一个股票的解决方案是添加适量的达到预期的最终浓度(参考表1)和总量与去离子水被带到1升。15 - 20分钟后,pH值评估,如果需要调整(以最小的体积变化)7.6 - -7.8。一旦准备,制定自来水被储存在4°C的保质期一个星期。

2.2。氯原液制备

1.00克的次氯酸钙(物流NSNno。6840-00-255-0471,含65%可用氯)称重和置于一个22毫升玻璃小瓶。20.0毫升的ASTM类型我去离子水添加,和瓶封顶,动摇了1 - 2分钟。固体被允许使用前5 - 10分钟。氯股票的解决方案是在八小时内使用。

2.3。氯添加

15L氯股票的解决方案(浮在表面的,而不是固体)被添加到100毫升的自来水制定。免费可用氯(FAC)测量按照制造商的说明使用哈希博士2500分光光度计(哈希公司Loveland有限公司)。氯化水被认为是不稳定的,因此是新鲜前每日使用。所有玻璃瓶或瓶用氯化水的先决条件是第一次使用前浸泡隔夜。此外,旧的氯化水的瓶子,直到一个新的批处理是为了减少氯瓶表面的需求。

2.4。溴加成

溴化墨盒(EVERPURE P / N 255340 - 416, 1.25千克的溴化树脂,30%溴)被打开,大约25毫升的树脂被转移到500毫升,0.20μm过滤装置(康宁生命科学,洛厄尔,MA)。制定自来水注入相同的过滤装置,过滤和收集。保留了溴树脂过滤器。总剩余溴收集制定自来水测量按照制造商的说明使用哈希博士2500分光光度计(哈希公司Loveland有限公司)。总剩余溴水平调整后如果需要达到预期的最终浓度的2 mg / L与制定自来水稀释样品或传递(refiltering)溴树脂样品回来。溴化水被认为是不稳定的,因此是新鲜前每日使用。

2.5。细胞系和病毒源

维洛细胞(ccl - 81)分部,BSC-40细胞(crl - 2761), BHK-21细胞(CCL-10)写明ATCC(马纳萨斯,弗吉尼亚州)获得。牛痘病毒株WR和委内瑞拉马脑炎病毒株tc - 83 (v字形的tc - 83)也从写明ATCC获得。牛痘病毒作为生物安全二级代理为大天花病毒的疫苗株(天花)和v字形(tc - 83)也为致命的v字形担任代理。所有细胞种植在37°C和5%杜尔贝科的修改鹰heat-inactivated介质(DMEM)含10%胎牛血清的边后卫。细胞通过每周两次,每天和媒体所取代。

2.6。痘苗病毒传播

牛痘病毒传播在BHK-21单层文化在37°C。细胞在DMEM感染了病毒1小时37°C。吸收期后,媒体被拆除,代之以新鲜DMEM包含10%的边后卫。感染细胞收获postinfection 48小时,离心机,享年650岁在4°C g 10分钟。颗粒在细胞培养基,resuspended冻融三周期,用近4分钟在冰上,离心机,享年650岁在4°C g 10分钟。上层清液作为病毒的来源。由此产生的病毒作为牛痘下面描述为所有实验的来源。

2.7。v字形的传播

v字形的tc - 83病毒株在维洛单层文化传播在37°C。细胞被病毒感染一小时在DMEM 37°C。吸收期后,媒体被拆除,代之以DMEM含有10%的边后卫在37°C。感染细胞收获和离心机,享年650岁在4°C g 10分钟。上层清液保存,储存在−80°C和担任v字形的来源菌株tc - 83对所有实验下面描述。

2.8。斑块化验

BSC-40细胞(牛痘病毒的宿主)或维洛细胞(主机的v字形的tc - 83)被镀的密度细胞每在twelve-well盘子。细胞被允许在一夜之间达到融合在DMEM 37°C包含10%的边后卫。稀释之前,牛痘股票是用冰,持续30秒。病毒是连续稀释1:10²1:10⁹在DMEM。细胞中被撤,稀释的病毒是补充道。病毒吸收是一小时37°C和偶尔摇晃。吸收后,介质被删除,取而代之的是最小的重要介质SeaPlaque (MEM)包含5%的边后卫和1%琼脂糖。感染后48小时,细胞被固定在7%甲醛一小时。琼脂糖层被,和细胞在7%甲醛固定一个额外的小时。去除甲醛后,斑块被可视化与0.01%结晶紫染色30分钟。斑块是计算,结果被报道在空斑形成单位每毫升(空斑形成单位/毫升)。

2.9。接种、孵化和抽样

牛痘病毒的生存压力WR和v字形的tc - 83在氯化、溴化水(每个上面描述的制备)是由每个水矩阵与病毒接种最终浓度约空斑形成单位/毫升。在不同的时间间隔,1毫升的水样本删除和硫代硫酸钠添加到最后0.005%的浓度淬火剩余消毒剂(σ化学公司,圣路易斯,密苏里州)。样本序列稀释,空斑实验进行如上所述。水矩阵测试都是在接种之前过滤消毒。所有样品都是在室温下孵化(21°C)接种后,和每一个病毒测试分别在每个水。军事相关时间点选择/资助机构的指导。

3所示。结果

牛痘病毒的生存压力WR和三角应变tc - 83氯化和溴化水提出了数据1和2,分别。所有数据提出了空斑形成单位/毫升的数量随着时间的推移,通过空斑实验中恢复过来。如数据所示1和2,两种病毒坚持积极控制样本,包括制定自来水没有消毒,没有生存能力下降的时间点测试。然而,在1 mg / L FAC总溴和2 mg / L,无论是病毒感染在最早的时间点测试一小时或在任何后续时间点测试。

4所示。讨论

尽管消毒的水供应是常见的做法在美国,limited data is currently available with regard to the length of time viral biothreat agents can survive in those waters. Both chlorination and bromination of water are practiced by branches of the military and therefore both were included at military relevant concentrations in the present study in order to ascertain their effectiveness as disinfectants against selected viruses. Survival of vaccinia virus strain WR and VEE strain TC-83 in formulated tap water with bromine or chlorine was monitored over time at room temperature using plaque assay to assess infectivity of the virus. Both disinfectants proved to be effective sanitizers against the viral biowarfare agents tested in a minimal amount of time making this study one of the first to report the survival of viral biothreat agents in chlorinated, and, moreover, brominated water.

美国军队和其他政府机构,为了保护国家和军事供水,是把伟大的重点为生物制剂开发快速检测和识别技术在水里。然而,根据提供的数据在这项研究中,监测氯或溴含量的水供应,以确保适当的消毒剂存在水平可能足够维持安全的水供应。与代理更多的额外的测试需要在此之前可以做出决定,和这些测试已经进行评估额外的代理是否容易被氯化、溴化。

承认

这项工作是支持的国防威胁降低局。

引用

1. g . f .理事会,j . c . Routt b .斑点et al .,”委员会报告:消毒在小系统美国自来水厂协会(AWWA水质部门消毒系统委员会”美国自来水厂协会杂志》上,卷92,不。5,24-31,2000页。视图:谷歌学术搜索
2. g·f·康奈尔,j . c . Routt b .斑点et al .,”委员会报告:在大型和中型系统消毒美国自来水厂协会(AWWA水质部门消毒系统委员会”美国自来水厂协会杂志》上,卷92,不。5,32-43,2000页。视图:谷歌学术搜索
3. l . j .玫瑰,e . w .大米,b . Jensen et al .,“氯灭活细菌生物恐怖主义的代理人”,应用与环境微生物学,卷71,不。1,第568 - 566页,2005。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
4. k·霍华德和t·j·j·英格利斯”,在饮用水消毒的洋葱举办水的研究,39卷,不。6,1085 - 1092年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
5. h·a·奥康奈尔l . j .玫瑰,a·夏姆斯·m·布拉德利·m·j . Arduino和e . w .大米、“可变性洋葱举办应变敏感性氯消毒,“应用与环境微生物学,卷75,不。16,5405 - 5409年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
6. j·e·菲茨吉本和j·l·Sagripanti”分析委内瑞拉马脑脊髓炎病毒的生存和可能的病毒模拟的液态悬浮液,”应用微生物学杂志,卷105,不。5,1477 - 1483年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

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