Требования процесса
С введением в действие СанПин 2.1.4.559-96 "Вода питьевая", а также СанПин 2.1.5.980-2000 "Гигиенические требования к охране поверхностных вод" разработана новая нормативная база, предусматривающая контроль качества воды различного вида водопользования не только по показателям бактериального, но и вирусного загрязнения, в частности по колифагам, а также энтеровирусам.
В связи с низкой концентрацией вирусов в воде, важным первичным этапом вирусологического исследования является их концентрирование из больших объемов воды (10-100 л и более до 10 - 50 мл).
Минимальный размер патогенных вирусов составляет 0,03 микрометра, что значительно меньше размера пор микрофильтрационной мембраны. Поэтому для их выделения можно использовать низкопроизводительные мембраны (нанофильтры), либо микрофильтрационные мембраны обладающие повышенной сорбцией вирусов.
В 2003 - 2006 гг. в ГУ НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н.Сысина РАМН были проведены исследования процесса концентрирования вирусов из вод различного происхождения с применением мембранного модуля МФМ - 0142 производства ООО НПП «Технофильтр» и специально разработанной мембраны для вирусологического анализа марки ММПА+.
Схема установки с использованием компрессора и напорной емкости
Установка для вирусологического анализа состоит из мембранного модуля МФМ-0142 с мембраной ММПА+, напорной емкости на 10 л ( или 20л) и компрессора. Исследуемую воду заливают в напорную емкость, крышку которой тщательно закрывают и включают компрессор. С помощью компрессора в напорной емкости создается давление 1,0-1,5 Bar. В процессе фильтрации фильтрат поступает на слив, а концентрат вирусов остается на мембране модуля.
Схема установки концентрирования вирусов с перистальтическим насосом
При фильтрации значительных объемов исследуемой воды предлагается разработанная схема с перистальтическим насосом. Исследуемая вода из расходной емкости подается перистальтическим насосом на мембранный модуль МФМ-0142. Фильтрат после модуля поступает в сборник фильтрата, а концентрат остается на мембране. При фильтрации сильнозагрязненной воды установка комплектуется предфильтром в виде капсульного фильтра (миникапсула МКМ).
Стадия элюции вирусов
Используемый ранее большинством вирусологов способ элюции предусматривал изъятие мембраны из модуля и механический смыв вирусов с мембраны струей элюента из пипетки, что представляло определенную опасность инфицирования работающего персонала. Исключение риска инфицирования возможно было только при выполнении данной процедуры в условиях ламинарного бокса, что сопряжено с существенными сложностями и значительными финансовыми затратами.
В разработанном специалистами НПП "Технофильтр" способе элюция вирусов осуществляется без извлечения мембраны, т.е. в режиме закрытого модуля.
Элюция вирусов с мембраны осуществляется без разборки модуля (в закрытом режиме), путем продавливания элюента в три приема по 20 мл двумя одноразовыми шприцами. Шприцы, один из которых содержит элюент, присоединяется к стыковочным устройствам на линии воды и на линии выхода фильтрата. Все соединительные шланги оснащены быстросъемными соединениями. В каждый прием элюент продавливается через мембрану с помощью этих шприцов не менее 8÷10 раз.
Рекомендовано НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина
Преимущества
Основные преимущества мембранного модуля МФМ-0142
Основными достоинствами фильтрующего модуля МФМ-0142 (ТУ 3614-005-32915592-2005) являются:
- возможность совмещения процессов концентрирования и элюции в одном аппарате,
- высокая эффективность концентрирования и элюции, достигаемая за счет оригинальной конструкции, обеспечивающей интенсивный массоперенос жидкости над мембраной и через неё,
- возможность осуществления щадящих условий концентрирования и десорбции вирусов (фильтрация проводится при средах близких к нейтральным без использования каких-либо реагентов),
- снижение количества элюанта до 60мл,
- обеспечение безопасности обслуживающего персонала (элюция проводится с помощью шприцев без разборки аппарата),
- простота и удобство при эксплуатации.
Особенности и преимущества мембран ММПА+
Высокая эффективность мембран ММПА+-0,2 была подтверждена при многочисленных испытаниях (фильтрация речной воды, воды из подземных источников, а так же сточных вод). В 2007 году в Нижегородском НИИ эпидемиологии и микробиологии им. И.Н. Блохиной мембраны ММПА+-0,2 были использованы в процессе концентрирования вирусов гепатита А, одного из трудно культивируемых вирусов. Были использованы искусственно приготовленные суспензии ВГА в дистиллированной воде взятых в разведении от 1·10-4 до 1·10-8 ПУЛ.
Установлено, что использование мембран ММПА+-0,2 обеспечивает повышение чувствительности метода контролирования ВГА на 2 порядка по сравнению с ранее известными методами. При этом достигается надежное удержание вируса даже при концентрациях ниже пороговой чувствительности используемого метода. Было показано, что концентрирование вирусов на мембране ММПА+-0,2 можно проводить при нейтральном рН в отличие от нитроцеллюлозных мембран, для которых достаточный уровень выделения достигается при рН ниже 4,0. Поскольку элюирование собранных вирусов не всегда удобно проводить сразу же после концентрирования важно, чтобы условия проведения процесса и сам материал фильтрата не оказывали влияния на жизнеспособность вируса (экстремальные значения рН могут инактивировать некоторые вирусы). Этим требованиям в наибольшей мере соответствует мембрана ММПА+.
Сравнительные испытания мембран ММПА+-0,2 дают основания для заключения об их превосходстве над остальными по эффективности задержания производительности и универсальности.
Рекомендовано НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина.