ALTERNATIVNÍ PŘÍSTUPY K RYCHLÉ DETEKCI MIKROBIÁLNÍ KONTAMINACE PITNÝCH VOD

Podobné dokumenty
PRŮTOKOVÁ CYTOMETRIE - PERSPEKTIVNÍ ALTERNATIVA V ANALÝZE MIKROBIOLOGICKÝCH UKAZATELŮ KVALITY VOD

ONLINE BIOSENZORY PŘI HLEDÁNÍ KONTAMINACE PITNÉ VODY

VYUŽITÍ PRŮTOKOVÉ CYTOMETRIE PRO DETEKCI ÚČINNOSTI FILTRACE BAKTERIÍ V PROCESECH ČIŠTĚNÍ ODPADNÍCH VOD

Optimalizace metody PCR pro její využití na vzorky KONTAMINOVANÝCH PITNÝCH VOD

NA ANTIBIOTIKA NA ČOV

SIGRIST BactoSense Unikátní přenosný průtokový cytometr pro monitoring mikrobiologické kvality vody

Přístupy ke sledování parazitických prvoků ve vodách (s důrazem na Cryptosporidium)

Biologické příčiny nemocí z pitné vody nejběžnější a nejrozšířenější zdravotní riziko - asociované s pitnou vodou

MOŽNOSTI VYUŽITÍ ALTERNATIVNÍCH METOD PŘI ŘEŠENÍ VÝJIMEČNÝCH STAVŮ MIKROBIÁLNÍ KONTAMINACE

Aplikace molekulárně biologických postupů v časné detekci sepse

Plán programů zkoušení způsobilosti/externího hodnocení kvality (PT/EHK) na rok 2015

ČSN EN ISO ČSN ISO ČSN EN ISO 6579, kromě bodu

Nové technologie v mikrobiologické diagnostice a jejich přínos pro pacienty v intenzivní péči

Dana Baudišová. Mikrobiologický rozbor podle novely vyhlášky o pitné vodě

Diagnostika infekce Chlamydia trachomatis pomocí molekulárně genetické metody real time PCR nejen u pacientek z gynekologických zařízení

Vliv dešťových srážek na mikrobiologickou kvalitu koupacích vod

2012 STÁTNÍ ÚSTAV PRO KONTROLU LÉČIV

Úvod do potravinářské legislativy Lekce 7-1: mikrobiologické požadavky na potraviny

Mikrobiální bezpečnost potravin rostlinného původu

Další vývoj mikroskopických ukazatelů v pitné vodě s ohledem na zavádění posouzení rizik

VYUŽITÍ SCREENINGOVÝCH MIKROBIOLOGICKÝCH TESTERŮ HACH LANGE

VYBRANÉ PATOGENNÍ BAKTERIE V SEDIMENTECH. Dana Baudišová, Andrea Benáková

Nové technologie v mikrobiologické laboratoři, aneb jak ovlivnit čas k získání klinicky relevantního výsledku

Monitoring mikrobiologického oživení v provozu demineralizační linky na elektrárně Ledvice

Pokročilé biofyzikální metody v experimentální biologii

1. Definice a historie oboru molekulární medicína. 3. Základní laboratorní techniky v molekulární medicíně

Dana Baudišová. Novinky v mikrobiologii vody 2014

Diagnostické metody v lékařské mikrobiologii

Automatizace v klinické mikrobiologii

Jméno a příjmení: Datum odevzdání protokolu:

Moderní metody stanovení mikroorganismů

Zdravotní nezávadnost individuálních dávek pitné vody. RNDr. Jaroslav Šašek, SZÚ Praha

AQUATEST a.s. Zkušební laboratoře. Co znamenají naměřené hodnoty v pitné vodě?

Diagnostika ostatních střevních patogenů. V. IBD pracovní dny, Hořovice 2019 Jana Matějková

ProFlow Rotavirus-Adenovirus Combi

Mikrobiální kontaminace sedimentů. Dana Baudišová

ON-LINE KVANTIFIKACE SINIC V SUROVÉ VODĚ

Požadavky na jakost pitné vody

Molekulárně biologické metody v mikrobiologii. Mgr. Martina Sittová Jaro 2014

DIAGNOSTIKA INFEKČNÍCH CHOROB KULTIVACE V LABORATORNÍCH PODMÍNKÁCH

Přístroje na doúpravu pitné vody z hlediska mikrobiologie MUDr. Markéta Chlupáčová Státní zdravotní ústav, Praha

Mikrobiologické požadavky. Kamila Míková

ZDRAVOTNÍ NEZÁVADNOST POTRAVIN

DIAGNOSTIKA A MONITOROVÁNÍ INFEKCÍ ZPŮSOBENÉ LIDSKÝMI PAPILLOMAVIRY VYSOCE RIZIKOVÉHO TYPU POMOCÍ REAL TIME PCR

Převařování pitné vody jako rychlý nástroj k prevenci infekčních onemocnění při problémech v zásobování vodou (metodické doporučení SZÚ)

Závěrečná zpráva. Zkoušení způsobilosti v lékařské mikrobiologii (Externí hodnocení kvality) PT#M/32/2010 (č. 677) Identifikace herpetických virů

VÝZNAM NĚKTERÝCH FAKTORŮ PREANALYTICKÉ FÁZE V MOLEKULÁRNÍ BIOLOGII

Úloha protein-nekódujících transkriptů ve virulenci patogenních bakterií

APLIKACE FOTOAKTIVNÍCH NÁTĚRŮ S FTALOCYANINY PRO ZVÝŠENÍ KVALITY PROSTŘEDÍ ÚPRAVEN PITNÉ VODY

STUDIE GENOMON VÝSKYT GENETICKY MODIFIKOVANÝCH POTRAVIN V TRŽNÍ SÍTI V ČR V ROCE M. Mendlová, V. Ostrý, J. Ruprich

Umělá koupaliště. Hodnocení rozborů vody Konzultační den. RNDr. Jaroslav Šašek

Zkušenosti s laboratorní diagnostikou infekcí virem Zika. Hana Zelená NRL pro arboviry Zdravotní ústav se sídlem v Ostravě

Kultivační metody stanovení mikroorganismů

PŘÍLOHY. Návrh nařízení Evropského parlamentu a Rady. o minimálních požadavcích na opětovné využívání vody

Ústav experimentální medicíny AV ČR úspěšně rozšířil přístrojové vybavení pro vědce z peněz evropských fondů

Dezinfekce rukou a přehled výskytu mikrobiální flory na rukou nemocničního personálu

Konečná zpráva hodnocení různých způsobů přípravy vzorků pro AMPLICOR HPV test firmy Roche

Výskyt nejběžnějších infekčních onemocnění přenášených potravinami a vodou v České republice v roce 2017 Michaela Špačková, Martin Gašpárek

Proflow Adenovirus. KATALOGOVÉ ČÍSLO: PL.3011 (20 testů)

SEZNAM KOORDINÁTORŮ PRO LABORATORNÍ AUTORIZAČNÍ SETY

Oxidační účinek ferátů na autotrofní a heterotrofní mikroorganismy

Odstraňování mikropolutantů a biologického znečištění z vltavské vody na rekonstruované úpravně vody Trnová

Srovnání nařízení EU 2073/2005 s nařízením EU 1441/2007

Lékařská mikrobiologie II

Výzkumné centrum genomiky a proteomiky. Ústav experimentální medicíny AV ČR, v.v.i.

Titrace autoprotilátek detekovaných metodami nepřímé imunofluorescence. Jan Martinek Ivo Lochman

synlab czech s.r.o. U Vojenské nemocnice 1200, Praha 6

Bakteriologická analýza potravin

Principy a instrumentace

Využití metagenomiky při hodnocení sanace chlorovaných ethylenů in situ Výsledky pilotních testů

Obecné zásady interpretace výsledků - chemické ukazatele

Buňka. základní stavební jednotka organismů

Podíl VÚVeL Brno na řešení aktuálních zdravotních problémů v chovu prasat

Vyšetřování vody před 100 lety a dnes. RNDr. Jaroslav Šašek Státní zdravotní ústav

Laboratorní testování na přítomnost koliformních bakterií, psychrotrofních a termorezistentních mikroorganismů a sporotvorných anaerobních bakterií

Mnohobuněčné kvasinky

Problematika molekulárněmikrobiologické diagnostiky

Molekulárně biologické a cytogenetické metody

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Akreditovaný subjekt podle ČSN EN ISO 15189:2013 Zdravotní ústav se sídlem v Ústí nad Labem Oddělení virologie Praha Budínova 67/2, Praha 8

MOLEKULÁRNĚ BIOLOGICKÉ METODY V ENVIRONMENTÁLNÍ MIKROBIOLOGII. Martina Nováková, VŠCHT Praha

Atestační otázky z oboru hygiena a epidemiologie

Příloha je nedílnou součástí osvědčení o akreditaci č.: 443/2017 ze dne:

SeptiFast. rychlá detekce sepse. Olga Bálková Roche s.r.o., Diagnostics Division

DESINFEKČNÍ ÚČINEK FERÁTŮ PRO ÚPRAVU PITNÉ VODY LABORATORNÍ TESTY A ČTVRTPROVOZNÍ APLIKACE

UV DEZINFEKCE VS. CRYPTOSPORIDIUM A GIARDIA

Odběr vzorků pro mikrobiologickou analýzu ČSN EN ISO : RNDr. Jaroslav Šašek SZÚ Praha

Vývoj nového biosensoru k rychlému monitorování a mapování kontaminace v životním prostředí

Mykologická analýza potravin

Výskyt enterovirových meningitid v kolektivu

REZISTENCE MIKROBŮ (TENACITA) Miroslav Votava, Vladana Woznicová Mikrobiologický ústav LF MU a FN u sv. Anny v Brně

DETEKCE MIKROORGANISMŮ Srovnání s jinými mikrobiologickými metodami Praktické aplikace. Ladislav Čurda Ústav technologie mléka a tuků VŠCHT Praha

Legislativa vody. Pitná, teplá, rekreační, užitková, odpadní

Dana Baudišová. Novinky v mikrobiologii vody 2016

MUDr. Eva Míčková, ONH, Hradec Králové MUDr. Vlasta Štěpánová Ph.D., ÚKM FN a LF UK Hradec Králové. RNDr. Jana Schramlová CSc., CLČ/OML, SZÚ, Praha

Cíle: Obecné zásady při odběru vzorků pro bakteriologické vyšetření

Výskyt bakterií Pectinatus v prostředí pivovaru

Doprava, zdraví a životní prostředí Brno,

Ochrana zdraví při práci s biologickými činiteli

Transkript:

ALTERNATIVNÍ PŘÍSTUPY K RYCHLÉ DETEKCI MIKROBIÁLNÍ KONTAMINACE PITNÝCH VOD DANA VEJMELKOVÁ, JANA ŘÍHOVÁ AMBROŽOVÁ VODÁRENSKÁ BIOLOGIE 2016

CÍLE TÉTO PŘEDNÁŠKY rešerše dostupných metod nadnesení klíčových aspektů mikrobiální kontaminace pitných vod DISKUSE možnosti? zájem o spolupráci?

MIKROBIÁLNÍ KONTAMINACE Vyhláška č. 252/2004 Sb. 3 (1): Pitná a teplá voda nesmí obsahovat mikroorganismy, parazity a látky jakéhokoliv druhu v počtu nebo koncentraci, které by mohly ohrozit veřejné zdraví. stanovené limity: převážně bakteriální

DETEKCE vs. IDENTIFIKACE detekce = zjišťování, odhalování, objevování neznámého, skrytého identifikace = zjišťování totožnosti 1. detekce mikrobiálního znečištění - něco se děje! 2. identifikace - charakteristika znečištění patogen?

REFERENČNÍ PATOGENY (WHO Guidelines 2011) Mohou se lišit regionálně (podnebí, charakter vodních zdrojů apod.) Výběr na základě výskytu a významu nemocí přenášených vodou (omezeno dostupností dat) BAKTERIE VIRY PRVOCI

VIRY nejmenší patogeny (0,02 0,4 mm) hůře odstranitelné fyzikálními procesy (filtrace) některé odolnější vůči dezinfekčním činidlům (adenoviry vůči UV) mohou ve vodě přetrvávat dlouhou dobu infekční dávky obvykle nízké omezená škála hostitelů, často druhově specifické potenc. ref. patogeny: rotaviry, enteroviry, noroviry

VIRY relevantní pro monitoring rod Norovirus u lidí způsobuje akutní virovou gastroenteritidu rod Enterovirus Virus Coxsackie skupina A a B, obě mohou vyvolávat např. meningitidy, myokarditidy či perikarditidy Coxsackie A viry - nemoc rukou, nohou a úst; zkoumána souvislost se vznikem diabetu 1. typu. viry hepatitidy B, C, E (velmi důležité ve vývojových zemích)

VIRY METODY STANOVENÍ složitější než u ostatních MO obtížné zakoncentrování (100 l i více!) rutinní kultivační stanovení: enteroviry ( nejvíce zkoumány) PCR (RT-PCR), qpcr

PRVOCI mnohem větší než viry i bakterie (0,01 1 mm) snazší detekce mikroskopem x cysty giardií (8 15 mm), oocysty kryptosporidií (3 8 mm) (oo)cysty jsou vysoce odolné vůči vlivům prostředí

PRVOCI METODY STANOVENÍ PCR, qpcr detekce cyst, oocyst stanovení potenc. indikátoru přítomnosti kryptosporidií a giardií - Clostridium perfringens (Metodické doporučení SZÚ 2005): Přítomnost jeho spor může svědčit o nedostatcích v úpravě vody, o ovlivnění podzemní vody vodou povrchovou apod. Nepřítomnost C. perfringens neznamená, že by nemohly být přítomny (oo)cysty parazitů.

PRVOCI relevantní pro monitoring rod Cryptosporidium rod Giardia střevní onemocnění kryptosporidióza/giardiáza (lambliáza) infekční dávka je velmi nízká: 1 10 oocyst kryptosporidií, < 10 cyst giardií (Metodické doporučení SZÚ 2005)

Srovnání technicko-ekonomických aspektů současných dezinfekčních technologií (Gray 2008) Chlorace/ Dechlorace UV Ozonizace Mikrofiltrace Ultrafiltrace Odstranění bakterií ++ ++ ++ +++ +++ Odstranění virů + + ++ + +++ Odstranění prvoků (Cryptosporidium) Zbytková toxicita/vznik vedlejších produktů - - ++ +++ +++ +++ - + - - Provozní náklady + + ++ +++ +++ Investiční náklady ++ ++ +++ +++ +++ Bezpečnost + +++ ++ +++ +++ Vysvětlivky: - žádné, + nízké, ++ střední, +++ vysoké

MOŽNOSTI DETEKCE kultivační techniky alternativní metody ATP H 2 S strip test PCR (qpcr) průtoková cytometrie FISH, mikročipy

KULTIVAČNÍ TECHNIKY výsledky cca za 2 3 dny v případě havárie to je pozdě! ne všechny patogeny lze kultivovat žádoucí mít k dispozici rychlejší metody detekce mikrobiální kontaminace MOŽNOSTI?

ČASOVÁ NÁROČNOST VYBRANÝCH ALTERNATIVNÍCH METOD Metoda ATP Průtoková cytometrie Mikročipy qpcr FISH H 2 S strip test Přibližná časová náročnost Minuty Hodiny Hodiny 1 den 1 až 2 dny 2 dny

http://www.hygiena.com/food-and-beverage-products/watershot-food-and-beverage.html Měření úrovně ATP adenosintrifosfát (ATP) součástí všech živých buněk odhad množství aktivní mikrobiální biomasy měření mikrobiální/celkové (mikrobiální + volná extracelulární) ATP speciálně upravené odběrové tyčinky se žlábkem umožňující zachycení konstantního množství vzorku přenosné luminometry měření V MÍSTĚ ODBĚRU

Měření úrovně ATP příklad z literatury monitoring mikrobiologické kvality pitné vody v distribučním systému Paříže surová voda: povrchová vs. podzemní počty kolonií (R2A a PCA agar)

Měření úrovně ATP příklad z literatury surová voda: povrchová vodárna Orly: nepatrné rozdíly v úrovni ATP a HPC-R2A (vzdálenost, doba zdržení) vodárna Ivry: snížení mikrob. kvality po zdržení v zásobním rezervoáru (IP9ST) (Delahaye et al. 2003)

Měření úrovně ATP příklad z literatury surová voda: podzemní mikrobiologická stabilita distribuované vody (Delahaye et al. 2003)

http://www.transchem.in/bacteriological.htm H 2 S STRIP TEST jednoduchý screeningový test na zjištění přítomnosti fekálního znečištění vody detekce sulfanu produkovaného bakteriemi např. zástupci čeledi Enterobacteriaceae, sulfátredukující bakterie (Clostridium perfringens) kultivační médium s thiosulfátem existují systémy bez významné nutnosti kultivace, výsledek znám po 24 h

PCR (polymerázová řetězová reakce) založena na pomnožení vybraného úseku DNA 1. krok izolace nukleové kyseliny (DNA/RNA) potřeba zakoncentrování? (filtrace velkého množství vody) RT-PCR ANO/NE izolace DNA/RNA pomnožení úseku DNA (PCR) gelová elektroforéza upraveno dle: http://www.molbio.upol.cz/stranky/vyuka/bam/06.%20qpcr.pdf

PCR příklady z literatury stanovení virů a prvoků napříč procesy úpravny vod RT- PCR, PCR

PCR příklady z literatury porovnáváno s kultivačním stanovením (pouze enteroviry), mikroskopickou analýzou (prvoci)

qpcr kvantitativní PCR neurčuje množství buněk, ale měří počty kopií genu zájmu hlavní přednosti: rychlost (odpadá detekce PCR produktu) jednoduchost provedení přesnost citlivost https://publi.cz/books/95/12.html

qpcr příklady z literatury lidské adenoviry a polyomaviry analyzovány na třech úpravnách vody zjištění účinnosti odstranění těchto virů jednotlivými procesy

Průtoková cytometrie (FCM) umožňuje komplexní studium určitých parametrů buněčných populací, např.: velikost, tvar, obsah nukleových kyselin, přítomnost povrchových antigenů, schopnost odrážet či rozptylovat světlo a fluorescenci apod. tekutý vzorek prochází přes průtokovou štěrbinu a je osvětlen laserem, částice jsou automaticky detekovány mikroskopem zaostřeným na štěrbinu průtokový cytometr schopen analyzovat tisíce buněk ve vzorku během sekundy možno kvantifikovat nejen množství mikroorganismů, ale i jejich fyziologický stav

Průtoková cytometrie příklady z lit. PRŮTOKOVÁ CYTOMETRIE - PERSPEKTIVNÍ ALTERNATIVA V ANALÝZE MIKROBIOLOGICKÝCH UKAZATELŮ KVALITY VOD Přemysl Mikula, Blahoslav Maršálek Botanický ústav AV ČR, v. v. i., oddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie, Lidická 25/27, 602 00 Brno, premysl.mikula@centrum.cz seznamuje se základními principy FCM, popisuje hlavní přednosti a nedostatky ve srovnání s kultivačními technikami metodika pro cytometrické stanovení celkových počtů buněk v pitné vodě - začleněna do švýcarského potravinářského kompendia jako doporučená metoda pro analýzu pitné vody (2012) důkaz zájmu využití FCM v technologii vody i v ČR!

Průtoková cytometrie příklady z lit. standardizován postup přípravy a barvení vzorků pro reprodukovatelnost výsledků potvrzen potenciál FCM pro monitoring a regulaci bakteriální kvality pitných vod a dále pro včasnou a citlivou on-line detekci změn během úpravy vody či v distribuční síti

VÝHODY/NEVÝHODY vybraných metod Metoda Výhody Nevýhody Kultivace FCM stanovují se živé kultivovatelné bakterie stanovují se indikátorové organismy v nižších koncentracích (koliformní bakterie a E. coli) kvantitativní analýza rychlost analýzy (minuty) jednoduchá příprava a vyšetření velkého počtu vzorků potenciálně velmi specifická (pokud jsou k dispozici specifická fluorescenční barviva) časová a prostorová náročnost zjistí se přítomnost pouze kultivovatelných mikroorganismů selektivní finanční náročnost (investiční náklady) k obsluze cytometru je zapotřebí školený personál

VÝHODY/NEVÝHODY vybraných metod Metoda Výhody Nevýhody PCR ATP možnost detekovat i nekultivovatelné organismy rychlé provedení možnost dlouhodobého uchování izolované DNA pro případné opakování analýzy stanovují se všechny aktivní buňky (i nekultiv.) kvantitativní analýza rychlost analýzy (minuty) jednoduché měření, možné přímo v místě odběru je možné zjistit aktivitu i v malém objemu vzorku neschopnost rozlišit živé/mrtvé buňky falešně negativní výsledek (genetické změny mikroorganismů, inhibitory reakce) není specifická výsledky není možné převést na počty buněk není citlivá jako kultivační metody založené na zjištění specifického organismu (koliformní bakterie a E. coli)

ZÁVĚRY V SOUČASNÉ DOBĚ NEEXISTUJE METODA, KTERÁ BY SPLŇOVALA PŘEDPOKLADY IDEÁLNÍ METODY. KAŽDÁ METODA MÁ SVÉ VÝHODY A NEVÝHODY.

ZÁVĚRY kultivační metody jsou úspěšně uzančně a rutinně využívány v provozních a jiných laboratořích pro potřeby kontroly kvality vody jejich použití má své opodstatnění zejm. vzhledem k jejich snadnému provádění zavedení alternativních metod do běžné vodárenské praxe může mít význam ve smyslu každodenního monitoringu kvality vody, popř. ve smyslu kontroly kvality vody v případech, kdy existuje předpoklad či podezření kontaminace pitné vody

CÍLEM DO BUDOUCNA vytvoření vhodných a rychlých alternativních detekčních systémů, které by měly reálné využití ve vodárenském provozu zapotřebí provést nejen laboratorní testování matric a metod, ale i poloprovozní a provozní on-line testování přímo ve vodárenských organizacích

DĚKUJI ZA POZORNOST TĚŠÍME SE NA SPOLUPRÁCI