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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur aufwandgeringen, schnellen und zuverlässigen Identifikation von beliebigen Einzelviren in einer Probe.
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Das vorgeschlagene Verfahren zielt auf den Nachweis von Einzelviren einer beliebigen (festen, flüssigen oder gasförmigen) Probe ab. Dabei sollen Viren oder Bakteriophagen ohne zeit- und materialaufwändige Probenvorbereitung artgenau identifiziert werden. Durch die Erfindung wird es möglich, zuverlässige Informationen über die Art und die Zusammensetzung der Viruspartikel in einer Probe zu erhalten, welches zu einer genauen und eindeutigen Identifizierung der Partikel führt. Dieses Verfahren ist universell für alle Viren einsetzbar, unabhängig welche Zellen die Viren befallen und von der Art des Einzelvirus. Da das Verfahren Viren unabhängig von ihrer Herkunft bestimmen kann, ergeben sich auch viele andere Einsatzmöglichkeiten. (z. B. der Nachweis von Tabakmosiakviren in Pflanzen, der Nachweis von Viruspartikeln in der Luft oder der Nachweis von Viren und Bakteriophagen in biotechnologischer Produktion).
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Als älteste Nachweismethode für Viruskontaminationen können Infektionstests angesehen werden. Dabei werden Bakterien- oder Zellkulturen mit vermeintlich virusverseuchten Material infiziert. Nach einer bestimmten Inkubationszeit erfolgt dann der Nachweis der Virusinfektion durch eine visuell wahrnehmbare Veränderung (lytisches Schema) in der Zell- oder Bakterienkultur. Allerdings ist dieser Nachweis zeitaufwändig und erlaubt nur einen allgemeinen Virustest und keine genaue Bestimmung der Virenart. Außerdem muss ein Virenbefall nicht immer in der Lyse der befallenen Wirtszellen resultieren. Zum einen können die gewählten Versuchbedingungen nicht optimal für die Virusvermehrung sein oder diese sogar hemmen, oder der Virus befindet sich in einem so genannten lysogenen Zyklus wobei die DNA des Virus oder Phagen in die DNA der Wirtszelle eingebaut wird und es nicht zur Ausbildung eines lytischen Schemas kommt, obwohl ein Virusbefall vorliegt, der dann auf diese Weise nicht nachweisbar bzw. bestimmbar ist.
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Aufgrund dieser Nachteile werden heute oft andere molekularbiologische Methoden für den routinemäßigen Nachweis von Viren und Bakteriophagen genutzt. Dabei kommen vor allem Nachweismethoden wie ELISA (z. B. S. S. Nielsen, N. Toft: Ante mortem dagnosis of paratuberculosis: A review of accuracies of ELISA, interferon-γ assay and faecal culture techniques, Veterinary Microbiology 2008, 129, 217–235) oder PCR (S. Antinori, S. Calattini, E. Longhi, G. Bestetti, R. Piolini, C. Magni, G. Orlando, M. Gramiccia, V. Acquaviva, A. Foschi, S. Corvasce, C. Colomba, L. Titone, C. Parravicini, A. Cascio, M. Corbellino: Clinical Use of Polymerase Chain Reaction Performed on Peripheral Blood and Bone Marrow Samples for the Diagnosis and Monitoring of Visceral Leishmaniasis in HIV-Infected and HIV-Uninfected Patients: A Single-Center, 8-Year Experience in Italy and Review of the Literature, Clinical Infectious Diseases 2007, 44, 1602–1610; J. Peccia, M. Hernandez: Incorporating polymerase chain reaction-based identification, population characterization, and quantification of microorganisms into aerosol science: A review, Atmospheric Environment 2006, 40, 3941–3961; L. A. Benvenuti, A. Roggerio, N. V. Sambiase, A. Fiorelli, M. de Lourdes Higuchi: Polymerase chain reaction in endomyocardial biopsies for monitoring reactivation of Chagas' disease in heart transplantation – A case report and review of the literature, Cardiovascular Pathology 2005, 14, 265–268) zum Einsatz.
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Ein Nachteil dieser Methoden ist allerdings, dass der Nachweis von Einzelviren nur sehr schwer oder gar unmöglich ist. Deshalb wird auch für diese Nachweismethoden oft erst eine Inkubation von Bakterien- und Zellkulturen genutzt, um die Konzentration der Viren zu erhöhen. Diese Kultivierung ist aber wieder mit erheblichem Zeit- und Arbeitsaufwand verbunden. Der eigentliche Nachweis der Viren erfolgt dann über den Nachweis ihrer DNA oder RNA (PCR) oder über einen immunologischen Test (ELISA).
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Bei der PCR wird das Erbgut (RNA oder DNA) des Virus durch eine enzymatische Reaktion vervielfältigt und anschließend analysiert. Dabei ist es nötig, das Erbgut des Virus aus der Probe zu isolieren und möglichst von Zellen, Zellbestandteilen und anderen Faktoren, welche die enzymatische Reaktion hemmen können, zu trennen. Diese Probenvorbereitung ist mit einem erheblichen Arbeits- und Zeitaufwand verbunden. Für die PCR muss das isolierte Erbgut dann mit teuren Reagenzien und spezifischen Primern versetzt werden. Die Primer sind kurze einzelsträngige DNA-Stücken, die dafür sorgen, dass nur bestimmte spezifische Teile des Virus Genoms vervielfältigt werden, die später für eine genaue Identifizierung des Virus genutzt werden können. Enthält der PCR-Ansatz also die falschen Primer, kommt es somit auch nicht zur Amplifikation von DNA und zum Virusnachweis. Um spezifisch Viren unterschiedlicher Familien und Arten nachweisen zu können, müssen also auch spezifische Primer entwickelt werden. Geringe Veränderungen im Erbgut der Viren können aber dazu führen, dass die Primer nicht mehr an der DNA binden, und somit ebenfalls keine DNA-Amplifikation stattfindet. Viren, für die kein zuverlässiges Primersystem besteht, können mittels PCR gar nicht nachgewiesen werden.
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Beim immunologischen Nachweis, wie z. B. mittels ELISA, wird die spezifische Reaktion zwischen den Viruspartikeln und Antikörpern für den Nachweis genutzt. Allerdings können Viren in geringer Konzentration erst nach einer Inkubation und Vermehrung nachgewiesen werden. Auch hierbei sind spezifische Biomoleküle zum Nachweis nötig. Im Fall des immunologischen Nachweises werden Antikörper genutzt, die aus Versuchstieren oder aus Zellkulturen gewonnen werden. Wie bei der PCR müssen auch beim immunologischen Nachweis die richtigen Biomoleküle (PCR: Primer; immunologische Nachweise: Antikörper) ausgewählt werden, um ein spezifisches Virus nachzuweisen. Sind jedoch keine geeigneten Antikörper vorhanden oder es werden die falschen eingesetzt, ist der Virusnachweis nicht möglich. Des Weiteren ist die Herstellung der Antikörper aufwändig und es ist ein zusätzlicher Immobilisierungsschritt notwendig, bei dem entweder die Viren oder die Antikörper auf ein festes Substrat gebunden werden.
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Als Nachweisverfahren für Viren sind auch bildgebende Verfahren bekannt. So wird als elektronenmikroskopische Nachweismethode in der Diagnostik die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) in Verbindung mit negativer Anfärbung angewendet. Mit dieser Methode kann man Einzelviren den Familien zuordnen, da sich die Feinstruktur zwischen verschiedenen Virusfamilien hinreichend stark unterscheidet (M. Gentile, H. R. Gelderblom: Rapid viral diadnosis: role of electron microscopy, The New Microbiologica 2005, 28, (1), 1–12; P. R. Hazelton, H. R. Gelderblom: Electron microscopy for rapid diagnosis of infectious agents in emergent situations, Emerging Infectious Diseases 2003, 9, 294–303). Eine genaue Zuordnung über die Virusfamilie hinaus ist durch die Transmissionselektronenmikroskopie somit nicht möglich. Außerdem ist diese Methode mit einem erheblichen apparativen und präparativen Aufwand verbunden.
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Als weiteres bildgebendes Verfahren findet auch die Atomic Force Microscopy (AFM) Verwendung (Y. F. Drygin, O. A. Bordunova, M. O. Gallyamov, I. V. Yaminsky: Atomic force microscopy examination of tobacco mosaic virus and virion RNA, FEBS Letters 1998, 425, (2), 217–221). Bei diesem bildgebenden Verfahren werden die auf einem festen und extrem glatten Probenträger immobilisierten Viruspartikel mit einer sehr feinen Spitze abgescannt. Über die Größe und die Form der einzelnen abgebildeten Partikel kann dann eine Zuordnung der Viren zu einer bestimmten Familie erfolgen. Allerdings kann es hierbei sehr leicht zu Fehlauswertungen (falsch-positive Ergebnisse) kommen, insbesondere wenn die Probe mit Partikeln eines anderen Ursprungs verunreinigt ist, die aber eine ähnliche Form und Größe besitzen, und dadurch zu Verwechslungen führen. Ist die Oberfläche des Probenträges zu rau oder liegen zu viele Partikel auf dem Probenträger, ist eine Identifizierung der sehr kleinen Viruspartikel ebenfalls nicht möglich.
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Ein großer Nachteil aller bildgebenden Verfahren ist, dass keine Informationen über die Zusammensetzung der abgebildeten Partikel erhalten werden. Somit erfolgt eine Zuordnung und Bestimmung nur über die Form und Größe der Partikel, was besonders bei kugelförmigen Viren leicht zu Verwechselung und damit zu Fehlauswertungen führen kann.
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Informationen über die Zusammensetzung von Viruspartikeln erhält man prinzipiell mit spektroskopischen Verfahren, wie beispielsweise der Raman-Spektroskopie.
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Diese schwingungsspektroskopische Untersuchung erlaubt aufgrund der gewonnenen Spektren eine Zuordnung der Viren zu einer Familie oder Art. Allerdings ist der Raman-Effekt, der dieser Methode zu Grunde liegt, nur sehr schwach, was die Untersuchung von Viren mit der Raman-Spektroskopie nur für Bulkmaterial ermöglicht (G. J. Thomas Jr.: Raman spectroscopy and virus research, Applied Spectroscopy 1976, 30, (5), 483–94; T. A. Turano, K. A. Hartman, G. J. Thomas Jr.: Studies of virus structure by laser-Raman spectroscopy, 3. Turnip yellow mosaic virus, Journal of Physical Chemistry 1976, 80, (11), 1157–63). Das bedeutet, dass die Viren in einer sehr hohen Konzentration und möglichst mit wenigen Verunreinigungen vorliegen müssen. Eine Bestimmung von Einzelviren ist mit dieser Methode unmöglich.
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Zum Nachweis von geringeren Virenkonzentrationen kann die sogenannte oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie (SERS) genutzt werden. Dabei nutzt man metallische Nanostrukturen und -partikel, um die geringe Empfindlichkeit der Raman-Spektroskopie zu erhöhen. Allerdings handelt es sich hierbei nicht um ein Verfahren, welches in der routinemäßigen Diagnostik Einsatz findet, da die Verstärkung des Raman-Effektes sehr stark mit den verwendeten Nanostrukturen und -partikeln schwankt und somit ein verlässlicher Nachweis nicht möglich ist. Außerdem ermöglicht auch dieses Verfahren nicht den Nachweis von Einzelviren (S. Shanmukh, L. Jones, J. Driskell, Y. Zhao, R. Dluhy, R. A. Tripp: Rapid and Sensitive Detection of Respiratory Virus Molecular Signatures Using a Silver Nanorod Array SERS Substrate, Nano Letters 2006, 6, (11), 2630–2636).
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Um die örtliche Auflösung der Raman-Messung zu erhöhen, wird die oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie mit bildgebenden Verfahren, wie AFM und STM (Rastertunnelmikroskopie – scanning tunneling microscopy) kombiniert. Dieses Verfahren wird spitzenverstärkte Raman-Spektroskopie (tip-enhanced Raman spectroscopy – TERS) genannt (R. M. Stöckle, Y. D. Suh, V. Deckert, R. Zenobi: Nanoscale chemical analysis by tip-enhanced Raman spectroscopy, Chemical Physics Letters 2000, 318, 131–136).
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In den letzten Jahren wurde eine Anwendung auch für biologische Fragestellungen vorangetrieben, um Bakterien und RNA zu analysieren. Bei der Untersuchung von Bakterien wurde eine silberbedampfte AFM-Spitze auf der Bakterie platziert. Aufgrund der Größenunterschiede zwischen einer Bakterie und der silberbedampften Sonde, kann man nur einen sehr kleinen Ausschnitt von der Bakterienoberfläche beproben. So haben diese Versuche auch keine ermutigenden Ergebnisse gezeigt. Die detektierten TERS-Spektren sind untereinander nicht reproduzierbar, was auf eine Mobilität in der äußeren Zellwand schließt, so dass diese Methode deshalb für die Fachwelt zur Identifikation von Bakterien als ungeeignet angesehen werden muss (U. Neugebauer, P. Rösch, M. Schmitt, J. Popp, C. Julien, A. Rasmussen, C. Budich, V. Deckert: On the Way to Nanometer-Sized Information of the Bacterial Surface by Tip-Enhanced Raman Spectroscopy, ChemPhysChem 2006, 7, 1428–1430). Des Weiteren wurden TERS-Untersuchungen an einzelsträngiger polyC-RNA durchgeführt. Dieses Ergebnis soll zu einer direkten Sequenzierung von isolierter DNA oder RNA führen. (E. Bailo, V. Deckert: Tip-Enhanced Raman Spectroscopy of Single RNA Strands: Towards a Novel Direct-Sequencing Method, Angewandte Chemie Int. Ed. 2008, 47, 1658–1661).
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Über die Anwendung dieses Verfahrens zur Erkennung und Identifizierung von Einzelviren ist in der Fachwelt nichts bekannt geworden.
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Betrachtet man alle gegenwärtig zur Virendiagnostik bekannten Verfahren, muss festgestellt werden, dass zurzeit kein Verfahren bekannt ist, mit dem Einzelviren zuverlässig und eindeutig identifiziert werden können, und welches nachweisempfindlich, schnell und aufwandgering auch in der klinischen Routinekontrolle eingesetzt werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Einzelviren in einer beliebigen festen, flüssigen oder gasförmigen Probe schnell, eindeutig und zuverlässig sowie mit möglichst geringen präparativem und technologischem Aufwand zu identifizieren, ohne dass eine Immobilisierung mit Antikörpern erforderlich ist und ohne dass ein Hinweis oder zumindest ein Verdacht über eventuell vorhandene Viren gegeben sein muss.
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Erfindungsgemäß wird das Höhenprofil einer Trägeroberfläche, an welcher die zu untersuchende Probe gebunden ist, durch eine Sonde, beispielsweise nach dem an sich bekannten AFM-Verfahren, abgetastet. Aus diesem durch die Oberflächenabtastung gewonnenen Höhenprofil werden (entweder zeitgleich mit dem besagten Abtastvorgang oder nach demselben) Abtastorte ausgewählt, die aufgrund ihrer Oberflächenstruktur (Höhenprofilgröße) auf einen Virus schließen lassen. Diese nach dem Höhenprofil ausgewählten Abtastorte werden jeweils mit monochromatischem Anregungslicht bestrahlt und spektrometrisch hinsichtlich des infolge der Lichtanregung am Abtastort auftretenden Raman-Streulichts untersucht. Durch Vergleich dieser Untersuchungsergebnisse des besagten Raman-Streulichts mit Referenzwerten, insbesondere Vergleichswerten einer elektronischen Datenbank, wird jeweils auf den am Abtastort vorhandenen Einzelvirus geschlossen.
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Mit diesem Verfahren werden vorschlagsgemäß erstmals Informationen über die Form und Größe mutmaßlicher Viruspartikeln mit schwingungsspektroskopischen Daten verknüpft, um erstmals eine eindeutige und schnelle Identifikation von Viren und sogar Einzelviren zu ermöglichen. Dies wird erreicht durch die Kopplung eines bildgebenden Verfahrens (Oberflächenabtastung) mit der Raman-Spektroskopie.
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Dabei muss nicht zwingend eine Information a priori vorliegen, wie viele und welche Viren in der Probe vorhanden sind oder sein könnten, sondern es werden die gefundenen und zu definierenden Virenstrukturen an den durch deren Erkennung ausgewählten Abtastorten der Probenoberfläche jeweils durch den Vergleich ihrer schwingungsspektroskopischen Daten mit allen als Referenz vorhandenen Daten (alle detaillierten Vireninformationen) ausgewertet und damit zuverlässig erkannt.
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Als Vorteile gegenüber den klassischen oben beschriebenen Methoden sei genannt, dass keine teuren molekularbiologischen Reagenzien benötigt werden, eine eindeutige und vergleichsweise schnelle Identifikation von Viren und sogar von Einzelviren möglich ist und dass auf die zeitraubende und verfahrensaufwändige Vorkultivierung und Probenpräparation verzichten werden kann. Damit übertrifft die Erfindung die oben beschriebenen Verfahren zur Virenerkennung deutlich an Genauigkeit, Zuverlässigkeit, Nachweisgeschwindigkeit und Aufwand. Zudem werden sogar Einzelviren, die, wie beschrieben, nicht nur durch ihre Form, sondern vorschlagsgemäß zusätzlich schwingungsspektroskopisch analysiert. Auf diese Weise werden außer Größe und Struktur jeweils auch exakte Informationen über die chemische Zusammensetzung der untersuchten Partikel erhalten, was erstmals die artgenaue und eindeutige Bestimmung dieser Viren ermöglicht.
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Die erfindungsgemäße Methode verwendet keine molekularbiologischen Nachweisreaktionen, wie sie beim immunologischen oder PCR Nachweis von Viren eingesetzt werden, so dass auch die aufwändige Probenvor- und -aufbereitung dieser molekularbiologischen Verfahren entfällt. Außerdem werden die doch oft erheblichen Kosten der für diese Nachweisreaktionen erforderlichen Primer, Antikörper, Enzyme und andere Reagenzien gespart.
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Durch die Kopplung eines bildgebenden Verfahrens mit einer schwingungsspektroskopischen Methode kann der Anwender im Gegensatz zu den erwähnten reinen bildgebenden Verfahren (AFM, TEM) für eine hohe Nachweisempfindlichkeit sehr detailierte Informationen über die stoffliche Zusammensetzung der abgetasteten Probe erhalten, was auch einen sehr detaillierten Strukturvergleich mit Referenzdaten und damit eine äußerst exakte und eindeutige Virenerkennung und -bestimmung ermöglicht.
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Dies ist besonders für Viren mit gleicher oder ähnlicher Form und Größe interessant, deren eindeutige Auswertung lediglich anhand topographischen Informationen nicht möglich ist.
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Erfindungsgemäß ist der Nachweis selbst für Einzelviren gegeben, so dass für eine zuverlässige Erkennung und Bestimmung auch keine Mindestkonzentration erforderlich ist und auch diesbezügliche Vorkultivierungen entfallen. Als alleinige Probenvorbereitung für die Anwendung der Erfindung ist lediglich eine Größensortierung, beispielsweise durch Filtration, vorteilhaft, um die großen Partikel von den Viren zu trennen, die Probe dabei aufzureinigen und auf diese Weise die Auswertung, d. h. die Auswahl der Abtastorte aus dem Höhenprofil der Trägeroberfläche, sowie die Virenerkennung und -bestimmung zu vereinfachen. Dabei wird beispielsweise ein Filterarray mit abfallender Porengröße verwendet, über welches die Probe filtriert wird. Die Viren liegen dann angereichert auf einem Filter mit der entsprechenden Porengröße, separiert von größeren Partikeln, wie Staub oder Bakterien.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
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In der Figur ist ein schematischer Aufbau zur Höhenprofilabtastung einer auf einem Träger gebundenen Probe mittels an sich bekanntem AFM-Verfahren (Atomic Force Microscopy) und zur Untersuchung von laserangeregtem Raman-Streulicht dargestellt. Die Bestrahlung der Probe mit Laserlicht erfolgt mit Hilfe eines Mikroskopobjektives entgegengesetzt zur Sonde von unten. Das verstärkte Raman-Signal wird mit demselben Mikroskopobjektiv, über welches die Probe bestrahlt wurde, eingesammelt und danach zu einem Auswertedetektor des Lasermikroskops geführt.
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Die zu untersuchende Probe, bestehend aus einem Träger 1 mit einem ebenfalls schematisch dargestelltem Virus 2, wird mittels einer AFM-Spitze 3, die an ihrem auf die Probe gerichteten Ende ein Metallpartikel 4 aufweist, in ihrem Höhenprofil abgetastet. Bei dieser Höhenprofil-Abtastung der Probe wird an dem in der Figur dargestellten Abtastort die auffällige und virusverdächtige Struktur des auf dem Träger 1 gebundenen Virus 2 erkannt. Erfindungsgemäß wird bei einer solchen Erkennung und Auswahl des Abtastortes (zeitgleich mit der besagten Profilabtastung oder nach vollständig erfolgter Höhenprofil-Abtastung der Probe) an diesem festgelegten Abtastort das Raman-Streulicht der Probe ausgewertet. Zu diesem Zweck wird ein fokussierter Laserstrahl 5 über ein Objektiv 6 eines aus Übersichtsgründen nicht näher dargestellten Lasermikroskops auf die Probe geführt. Infolge dieser Lichtanregung der Probe durch den Laserstrahl 5 entsteht Streulicht, welches über das Objektiv 6 des Lasermikroskops detektiert und ausgewertet wird. Durch Vergleich der Auswertedaten dieses Streulichts mit vorliegenden Referenzwerten insbesondere einer ebenfalls nicht in der Figur dargestellten Datenbank wird der am Abtastort der Probe vorhandene Virus identifiziert.
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Ausführungsbeispiel 1:
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Nachweis von Tabakmosaikvirus (TMV) in einer Pflanzenprobe:
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Das TMV verursacht die ökonomisch bedeutsame Mosaikkrankheit des Tabaks, kann aber auch andere Pflanzenfamilien befallen. Das Virus ist besonders stabil und kann leicht übertragen werden, z. B. durch direkten Kontakt zwischen Pflanzen, durch Pflanzensaft, bei einigen Pflanzen durch Saatgut und vor allem durch landwirtschaftliche Kulturpraktiken bei der Handhabung infizierter Pflanzen.
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Um große ökonomische Schäden zu vermeiden, ist deshalb eine möglichst schnelle und exakte Identifizierung des Virus nötig.
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Dazu werden entweder Pflanzenpresssaft oder Pflanzenteile (Blätter, Knospen, Früchte, Stamm, Stengel, Wurzeln o. ä.) genutzt. Bei Verwendung von Pflanzenteilen werden diese in einem ersten Schritt mechanisch oder chemisch mit einem geeigneten Puffer lysiert, um die Viren aus den Zellstrukturen freizusetzen. Die gewonnene Flüssigkeit wird (wie der Pflanzenpresssaft) dann über eine Anordnung von Filtern mit abnehmender Porengröße geleitet. Anschließend werden nur die Filter, auf denen die 15 nm bis 400 nm großen Viruspartikel aufgefangen werden, mittels vorgenannter Vorrichtung und Methode auf Viren untersucht. Von Vorteil ist dabei, dass auch andere pflanzenpathogene Viren sofort mit identifiziert werden können.
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Ausführungsbeispiel 2:
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Nachweis des Maul und Klauenseuche (MKS) Virus:
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Die MKS ist eine hoch ansteckende und anzeigepflichtige Erkrankung von Rindern und Schweinen; allerdings werden auch Ziegen, Schafe und andere Paarhufer befallen. Es sind sogar Infektion von Elefanten, Igeln, Ratten und des Menschen beschrieben.
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Zur Virusidentifikation können beispielsweise Aphthenflüssigkeit, Organhomogenaten, Rachenschleimproben (Probang-Proben), Sekrete und Zellkulturüberstände verwendet werden. Diese werden in einen geeigneten Lysispuffer überführt, welcher zur Freisetzung der Viren aus den Zellen führt. Anschließend werden die so gewonnene Flüssigkeit wiederum über die im Ausführungsbeispiel 1 genannte Filteranordnung geleitet und die in Frage kommenden Filter, wie beschrieben, analysiert.
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Ausführungsbeispiel 3:
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Nachweis von Grippenviren in Luftproben:
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Die Grippe wird bei Menschen von der Gattung Influenzaviren A oder B ausgelöst. Eine Ansteckung findet dabei häufig über eine so genannte Tröpfen- oder Schmierinfektion statt. Als Tröpfcheninfektion wird das direkte Einatmen von Expirationströpfchen (Ausatmungströpfchen) infizierter Personen bezeichnet.
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Unter Kontaktinfektion beziehungsweise Schmierinfektion mit den Viren kommt es durch auf Gegenständen oder Körperoberflächen niedergegangenen hoch infektiösen Expirationströpfchen oder zum Beispiel durch verschmiertes Nasensekret.
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Zum Nachweis der Viren in einer Luftprobe wird ein vorher definiertes Volumen an Luft über die oben schon beschriebene Filteranordnung (vgl. Ausführungsbeispiel 1) gefiltert. Anschließend werden die Filter wiederum mittels der beschriebenen Methode analysiert.
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Ausführungsbeispiel 4:
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Nachweis von Bakteriophagen in einer Bakterienkultur:
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Als Bakteriophagen werden im Allgemeinen Viren bezeichnet die Prokaryonten als Wirtszellen nutzen. Besonders interessant ist dabei die schnelle Identifikation von Bakteriophagen. Diese befallen nur Bakterien und führen in der biotechnologischen Herstellung von Wirkstoffen mittels Bakterien oft zu erheblichen Schäden. Die zu untersuchende Probe (Kulturmedium, Bakterienkultur o. ä.) wird zuerst in einen geeigneten Lysispuffer überführt, um die Strukturen der Bakterienzellen aufzubrechen und die Viren freizusetzen. Anschließend wird diese Lösung wieder über die oben genannte Filteranordnung geleitet und die entsprechenden Filter, wie beschrieben, analysiert und ausgewertet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Träger
- 2
- Virus
- 3
- AFM-Spitze
- 4
- Metallpartikel
- 5
- Laserstrahl
- 6
- Objektiv eines Lasermikroskops
