MX2012014194A - Metodos y dispositivos de filtracion. - Google Patents
Metodos y dispositivos de filtracion.Info
- Publication number
- MX2012014194A MX2012014194A MX2012014194A MX2012014194A MX2012014194A MX 2012014194 A MX2012014194 A MX 2012014194A MX 2012014194 A MX2012014194 A MX 2012014194A MX 2012014194 A MX2012014194 A MX 2012014194A MX 2012014194 A MX2012014194 A MX 2012014194A
- Authority
- MX
- Mexico
- Prior art keywords
- membrane
- filter
- sample
- biological organism
- biological
- Prior art date
Links
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title abstract description 50
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 314
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 103
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 90
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 43
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims abstract description 42
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 33
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 28
- -1 ethylene-chlorotrifluoroethylene Chemical group 0.000 claims description 25
- 238000002145 thermally induced phase separation Methods 0.000 claims description 22
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 20
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 7
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 6
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 5
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims description 5
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 5
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 5
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 5
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 5
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 claims description 4
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 claims description 4
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 3
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001780 ECTFE Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 2
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 claims description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 2
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 34
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 64
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 52
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 45
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 36
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 33
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 29
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 29
- 239000001974 tryptic soy broth Substances 0.000 description 24
- 108010050327 trypticase-soy broth Proteins 0.000 description 24
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 16
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 16
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 16
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 15
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 15
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 14
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 12
- 230000001332 colony forming effect Effects 0.000 description 12
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 12
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 12
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 10
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 10
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 description 9
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 9
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 9
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 9
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 9
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 9
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 9
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 9
- YWEWWNPYDDHZDI-JJKKTNRVSA-N (1r)-1-[(4r,4ar,8as)-2,6-bis(3,4-dimethylphenyl)-4,4a,8,8a-tetrahydro-[1,3]dioxino[5,4-d][1,3]dioxin-4-yl]ethane-1,2-diol Chemical compound C1=C(C)C(C)=CC=C1C1O[C@H]2[C@@H]([C@H](O)CO)OC(C=3C=C(C)C(C)=CC=3)O[C@H]2CO1 YWEWWNPYDDHZDI-JJKKTNRVSA-N 0.000 description 8
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 8
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 8
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 8
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 7
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 6
- LWZFANDGMFTDAV-BURFUSLBSA-N [(2r)-2-[(2r,3r,4s)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]-2-hydroxyethyl] dodecanoate Chemical class CCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O LWZFANDGMFTDAV-BURFUSLBSA-N 0.000 description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 5
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 5
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 4
- LLQPHQFNMLZJMP-UHFFFAOYSA-N Fentrazamide Chemical compound N1=NN(C=2C(=CC=CC=2)Cl)C(=O)N1C(=O)N(CC)C1CCCCC1 LLQPHQFNMLZJMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 4
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 4
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 4
- 229960004592 isopropanol Drugs 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 4
- 235000011067 sorbitan monolaureate Nutrition 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 241000194032 Enterococcus faecalis Species 0.000 description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RVGRUAULSDPKGF-UHFFFAOYSA-N Poloxamer Chemical compound C1CO1.CC1CO1 RVGRUAULSDPKGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 101710185022 Proteasome-activating nucleotidase 2 Proteins 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 3
- 239000006161 blood agar Substances 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 3
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 239000006150 trypticase soy agar Substances 0.000 description 3
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 2
- 241000588919 Citrobacter freundii Species 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 101100437498 Escherichia coli (strain K12) uidA gene Proteins 0.000 description 2
- 208000004356 Hysteria Diseases 0.000 description 2
- 241000588915 Klebsiella aerogenes Species 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N Propionic acid Chemical compound CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101710185016 Proteasome-activating nucleotidase 1 Proteins 0.000 description 2
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 2
- 241001138501 Salmonella enterica Species 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 239000013566 allergen Substances 0.000 description 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 2
- 230000029918 bioluminescence Effects 0.000 description 2
- 238000005415 bioluminescence Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 2
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000012468 concentrated sample Substances 0.000 description 2
- 208000012839 conversion disease Diseases 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 2
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 2
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 description 2
- 229940032049 enterococcus faecalis Drugs 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 2
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 2
- 238000012340 reverse transcriptase PCR Methods 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 2
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 description 1
- GZEYLLPOQRZUDF-UHFFFAOYSA-N 7-(dimethylamino)-4-methylchromen-2-one Chemical compound CC1=CC(=O)OC2=CC(N(C)C)=CC=C21 GZEYLLPOQRZUDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195730 Aflatoxin Natural products 0.000 description 1
- XWIYFDMXXLINPU-UHFFFAOYSA-N Aflatoxin G Chemical compound O=C1OCCC2=C1C(=O)OC1=C2C(OC)=CC2=C1C1C=COC1O2 XWIYFDMXXLINPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 description 1
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 description 1
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 description 1
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 241000588923 Citrobacter Species 0.000 description 1
- 241000580513 Citrobacter braakii Species 0.000 description 1
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- 206010012735 Diarrhoea Diseases 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000588914 Enterobacter Species 0.000 description 1
- 241000588697 Enterobacter cloacae Species 0.000 description 1
- 241000194033 Enterococcus Species 0.000 description 1
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YPZRHBJKEMOYQH-UYBVJOGSSA-N FADH2 Chemical compound C1=NC2=C(N)N=CN=C2N1[C@@H]([C@H](O)[C@@H]1O)O[C@@H]1COP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C(NC(=O)NC2=O)=C2NC2=C1C=C(C)C(C)=C2 YPZRHBJKEMOYQH-UYBVJOGSSA-N 0.000 description 1
- 102000053187 Glucuronidase Human genes 0.000 description 1
- 108010060309 Glucuronidase Proteins 0.000 description 1
- 108010020056 Hydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 241000588748 Klebsiella Species 0.000 description 1
- 241000186805 Listeria innocua Species 0.000 description 1
- 239000012901 Milli-Q water Substances 0.000 description 1
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 102000008153 Peptide Elongation Factor Tu Human genes 0.000 description 1
- 108010049977 Peptide Elongation Factor Tu Proteins 0.000 description 1
- 102000002508 Peptide Elongation Factors Human genes 0.000 description 1
- 108010068204 Peptide Elongation Factors Proteins 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 241000239226 Scorpiones Species 0.000 description 1
- 241000607768 Shigella Species 0.000 description 1
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 1
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 1
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 1
- 239000005409 aflatoxin Substances 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 230000004520 agglutination Effects 0.000 description 1
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 1
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 1
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 description 1
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000014670 detection of bacterium Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 description 1
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 231100000655 enterotoxin Toxicity 0.000 description 1
- 238000007824 enzymatic assay Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 235000014106 fortified food Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011901 isothermal amplification Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 235000021056 liquid food Nutrition 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 238000000409 membrane extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 1
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N nicotinamide-adenine dinucleotide Chemical compound C1=CCC(C(=O)N)=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O2)N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)O)O1 BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N 0.000 description 1
- 229930027945 nicotinamide-adenine dinucleotide Natural products 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 description 1
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 description 1
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 description 1
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 1
- 235000021067 refined food Nutrition 0.000 description 1
- 238000007363 ring formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
- 101150101900 uidA gene Proteins 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002349 well water Substances 0.000 description 1
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
- C12Q1/24—Methods of sampling, or inoculating or spreading a sample; Methods of physically isolating an intact microorganisms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
- C12Q1/04—Determining presence or kind of microorganism; Use of selective media for testing antibiotics or bacteriocides; Compositions containing a chemical indicator therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/569—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses
- G01N33/56911—Bacteria
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/40—Concentrating samples
- G01N1/4077—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids
- G01N2001/4088—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids filtration
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Virology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
La presente invención se refiere a un método de filtración de una muestra líquida que incluye hacer pasar una muestra que comprende al menos un organismo biológico a través de una membrana filtrante a un flujo volumétrico del agua de al menos 6.98 1/m2.h.bar (100 1/m2.h.psi), en donde la membrana filtrante comprende un tamaño de poro en el punto de burbujeo no mayor que 1.0 µm y en donde al menos un organismo biológico es retenido sobre la superficie de la membrana. El método incluye además detectar al menos un organismo biológico retenido sobre la superficie de la membrana filtrante.
Description
METODOS Y DISPOSITIVOS DE FILTRACION
Campo de la Invención
La presente invención se refiere al campo de la filtración de muestras líquidas para verificar la presencia de organismos biológicos .
Antecedentes de la Invención
La filtración con membranas es una etapa estándar en muchos métodos de análisis de una muestra líquida para verificar la presencia de organismos biológicos. Tales análisis son efectuados comúnmente en el interés, por ejemplo, de la seguridad de los alimentos, la calidad del agua, y/o la verificación y/o el estudio del medio ambiente. Muchas membranas que tienen un tamaño del poro promedio de 0.45 µp? o menor (por ejemplo, las membranas de acetato de celulosa, nailon, etc.) pueden ser capaces de atrapar bacterias y permitir el crecimiento de las bacterias atrapadas cuando son colocadas en un medio adecuado. Sin embargo, puede ser difícil recuperar las bacterias de tales membranas. Estas membranas, a pesar de tener un tamaño del poro promedio de 0.45 µp? o menor, típicamente poseen un número significativo de poros en la superficie de la membrana que son más grandes que los organismos biológicos y, por lo tanto, tienen una estructura tortuosa de los poros dentro de los cuales los organismos biológicos pueden llegar a ser
Ref. 237652 atrapados .
Breve Descripción de la Invención
La presente invención proporciona un método que involucra la filtración de una muestra de liquido. En general, el método incluye hacer pasar una muestra que comprende al menos un organismo biológico a través de una membrana filtrante a un flujo del volumen del agua de al menos 6.98 l/m2.h.bar (100 l/m .h.psi), en donde la membrana filtrante comprende un tamaño del poro en el Punto de Burbujeo de no más de 1.0 µp?, por lo cual retiene al menos un organismo biológico sobre la superficie de la membrana ; y detectar al menos un organismo biológico retenido sobre la superficie de la membrana filtrante.
En ciertas modalidades, el paso de la muestra a través de una membrana filtrante comprende proporcionar una fuerza mecánica tal como un vacío para extraer la muestra del fluido a través de la membrana.
En ciertas modalidades, el organismo biológico puede ser detectado in situ sobre la membrana filtrante, mientras que en otras modalidades, el organismo biológico puede ser removido de la membrana filtrante antes de ser detectado. Por consiguiente, en algunas modalidades, el método incluye eluir los organismos biológicos retenidos de la membrana filtrante.
En algunas modalidades, el método incluye además cuantificar al menos algunos de los organismos biológicos.
En algunas modalidades, la muestra líquida puede incluir, por ejemplo, las muestras de agua, las muestras del medio ambiente, o las muestras de alimentos.
En algunas modalidades, el método puede incluir detectar y/o cuantificar el organismo biológico no más de 24 horas después que la muestra se hace pasar a través de la membrana filtrante.
La breve descripción anterior de la presente invención no está propuesto para describir cada modalidad descrita o cada implementación de la presente invención. La descripción que sigue ejemplifica más particularmente las modalidades ilustrativas. En varios lugares de principio a fin de la solicitud, se proporciona una guía por medio de listas de ejemplos, tales ejemplos pueden ser utilizados en varias combinaciones. En cada caso, la lista descrita sirve solamente como un grupo representativo y no debe ser interpretada como una lista exclusiva.
Breve Descripción de las Figuras
Las figuras 1A-1C muestran una imagen de una membrana de SEM de R1933-18 (naciente, 0.23 µp?) . Figura 1A Lado abierto (5000x) , Figura IB Lado estrecho (5000x) , Figura 1C Sección transversal (500x) .
Las figuras 2A-2C muestran una imagen de una membrana de SEM de R1933-7 (naciente, 0.34 µ??) . Figura 2A Lado abierto (5000x) , Figura 2B Lado estrecho (5000x) , Figura 2C Sección transversal (500x) .
Las figuras 3A-3C muestran una imagen de una membrana de SEM de R1933-8B (naciente, 0.51 µp?) . Figura 3A Lado abierto (5000x) , Figura 3B Lado estrecho (5000x) , Figura 3C Sección transversal (500x) .
Las figuras 4A-4C muestran una imagen de una membrana de SEM de R1901-11 (naciente, 0.74 µp?) . Figura 4A Lado abierto (5000x) , Figura 4B Lado estrecho (5000x) , Figura 4C Sección transversal (500x) .
Las figuras 5A-5C muestran imágenes de SEM de membranas de PAN (10,0Ó0x). Figura 5A PAN-1 (0.613 µp?) , Figura 5B PAN-2 (0.531 µt?) , Figura 5C PAN-3 (0.367 µm) .
Las figuras 6A-6B muestran imágenes de SEM de membranas de PAN (10,000x) . Figura 6A Filtro MF-Millipore Tipo HAWP (0.4 µp?) y Figura 6B Filtro de policarbonato Isopore (0.4 µp?) . Ambas imágenes de la membrana son de los lados que reciben la muestra.
La figura 7 muestra un método ejemplar del mismo día de retorno al servicio para la rehabilitación de la tubería .
La figura 8 muestra un método ejemplar de la prueba bacteriana para las muestras del medio ambiente.
Descripción Detallada de la Invención
Se describen aquí métodos en los cuales las muestras líquidas pueden ser analizadas para verificar la presencia de uno o más organismos biológicos . Dependiendo del contexto específico en el cual los métodos son practicados, los métodos pueden involucrar el paso de una muestra de líquido a través de una membrana que tiene un tamaño de poro en el punto de burbujeo no mayor que 1.0 µt? mientras que todavía proporciona un flujo volumétrico del agua relativamente elevado.
Opcionalmente, el método puede proveer además que un porcentaje relativamente elevado de los organismos biológicos de la muestra sean retenidos sobre la superficie de la membrana en lugar de ser intercalados en los poros de la membrana. Por consiguiente, en algunas modalidades, el método provee además que un porcentaje relativamente elevado de los organismos biológicos retenidos sobre la superficie de la membrana pueda ser recuperado fácilmente de la superficie de la membrana.
Los siguientes términos tendrán los significados indicados .
"Activo" se refiere a métodos de filtración en los cuales una fuerza mecanizada (por ejemplo, un vacío) impulsa el movimiento de la muestra líquida a través de una membrana filtrante.
"Analito biológico" se refiere a una molécula, o a un derivado de la misma, que está presente o que es formado por un organismo. Por ejemplo, un analito biológico puede incluir, pero no está limitado a, al menos un aminoácido, un ácido nucleico, un polipéptido, una proteína, un polinucleótido , un lípido, un fosfolípido, un sacárido, un polisacárido , o cualquier combinación de dos o más de los mismos. Los analitos biológicos ejemplares pueden incluir, pero no están limitados a, un metabolito (por ejemplo una enterotoxina de estafilococo), un alérgeno (por ejemplo, un alérgeno del cacahuate), una hormona, una toxina (por ejemplo una toxina de la diarrea de Bacillus, aflatoxina, etc.), un ARN (por ejemplo, el ARNm, el ARN total, el ARNt, etc.), el ADN (por ejemplo, el ADN del plásmido, el ADN de una planta, etc.), una proteína etiquetada, un anticuerpo, un antígeno, o cualquier combinación de dos o más de los mismos.
"Tamaño del poro en el Punto de Burbujeo" se refiere a un tamaño del poro promedio calculado. El tamaño del poro en el Punto de Burbujeo está basado en el hecho de que el líquido es mantenido en los poros de un filtro por la tensión superficial y las fuerzas capilares. La presión mínima requerida para superar la tensión superficial y forzar al líquido hacia fuera de los poros es una medida del diámetro del poro. La fórmula para calcular el tamaño del tamaño del poro en un punto es:
D = 4s cosO
P
en donde :
P = presión en el punto de burbujeo;
s = tensión superficial del líquido (72 dinas/cm para el agua)
T = ángulo de contacto del líquido-sólido (el cual para el agua se supone generalmente que va a ser cero) ; y
D = diámetro del poro.
"Eluir" y las variaciones del mismo se refieren a remover organismos biológicos de una membrana filtrante utilizando métodos físicos poco estrictos tales como, por ejemplo, la gravedad, agitación manual, o agitación en forma de remolino.
"Atrapado" se refiere a organismos biológicos capturados por una membrana filtrante que no son fácilmente eluidos de la membrana filtrante a causa, por ejemplo, de que los organismos biológicos son capturados en espacios dentro de la membrana.
"Pasivo" se refiere a la filtración en la cual ninguna fuerza mecanizada (por ejemplo,, un vacío) impulsa el movimiento de la muestra líquida a través de una membrana filtrante. Los métodos de filtración pasiva incluyen la filtración utilizando, por ejemplo, la gravedad y/o la absorción del fluido por un absorbente para impulsar el movimiento del fluido a través de una membrana filtrante.
"Recuperado" se refiere a organismos biológicos que son eluidos de una membrana filtrante en una condición para la detección y/o el análisis adicional.
"Retenido" y las variaciones del mismo se refieren a organismos biológicos que están colocados sobre la superficie de la membrana filtrante después de la filtración y son eluidos fácilmente de la membrana filtrante.
"Flujo del volumen de agua" se refiere a un volumen de fluido que pasa a través de un área unitaria de la membrana por tiempo unitario por unidad de presión. A menos que se indique de otra manera, el flujo volumétrico del agua es expresado aquí como los litros de la muestra de líquido que pasa a través de un metro cuadrado de la membrana por hora por libra por pulgada cuadrada de presión (L/m2.h.psi) (L/m2.g.bar) .
El término "y/o" significa uno o la totalidad de los elementos listados o una combinación de cualesquiera dos o más de los elementos listados.
Los términos "comprende" y las variaciones de los mismos no tienen un significado limitativo en donde estos términos aparecen en la descripción y las reivindicaciones.
A menos que se especifique de otra manera, "un", "una" , "el" , y "al menos uno" son utilizados intercambiablemente y significan uno o más de uno.
También aquí, las descripciones de los intervalos numéricos por los puntos finales incluyen todos los números incluidos dentro del intervalo (por ejemplo, 1 a 5 incluye 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 5, etc.).
Muchas membranas disponibles comercialmente son utilizadas para la filtración y remoción de los organismos biológicos de las muestras de los líquidos. El arte de la filtración por medio de una membrana ya es bien conocido. Sin embargo, las membranas disponibles comercialmente existentes, típicamente tienen una ruta tortuosa y poseen una cantidad significativa de poros grandes en la superficie. Esta característica hace difícil recuperar los organismos biológicos filtrados a causa de que los organismos biológicos capturados pueden llegar a ser alojados en los poros de la membrana filtrante y son, por lo tanto, difíciles de remover del filtro intactos, de modo que los organismos biológicos capturados puedan ser analizados.
Aquí, se describen métodos en los cuales las muestras líquidas puedan ser filtradas utilizando una membrana filtrante de modo que cada uno de los dos parámetros de competición sean satisfechos. En primer lugar, los métodos involucrados que retienen los organismos biológicos sobre la superficie de la membrana filtrante de modo que los organismos biológicos retenidos puedan ser eluidos fácilmente de la membrana para análisis adicionales. Sin embargo, los métodos existentes diseñados para capturar porcentajes elevados de los organismos biológicos lo hacen así utilizando membranas que tienen un tamaño de poro promedio muy pequeño. Esto limita necesariamente el volumen de flujo del agua y, en consecuencia, la velocidad a la cual un volumen dado de la muestra del líquido puede ser procesada. Por consiguiente, los métodos descritos aquí proporcionan además un volumen de flujo del agua más grande que el observado actualmente en los métodos de filtración.
En algunos casos, el método puede involucrar volúmenes grandes de la filtración (por ejemplo, múltiplos de litros) de la muestra líquida tal como puede ser deseable, por ejemplo, para la prueba ambiental, la prueba de la calidad del agua, la prueba de tratamiento del agua, y/o la prueba de las tuberías de servicio público de agua reparadas y/o restablecidas. Por ejemplo, utilizando los presentes métodos para probar la calidad del agua en las tuberías para el agua reparadas y/o restablecidas, puede tomar dos hasta tres días para confirmar que la calidad del agua es suficiente para restablecer el servicio de agua. Utilizando los métodos descritos aquí, sin embargo, puede ser posible confirmar la calidad del agua lo suficientemente rápido de modo que el servicio de agua pueda ser restablecido dentro del intervalo de 24 horas.
En otros casos, el método puede involucrar la filtración de las muestras de alimentos enriquecidas, las muestras de agua para el procesamiento de alimentos, y/o las muestras de agua potable.
Los métodos descritos aquí pueden reducir el tiempo requerido para tal prueba al menos de dos maneras . En primer lugar, los métodos permiten que grandes volúmenes de la muestra del líquido sean filtradas y analizadas. En segundo lugar, los métodos conducen a un porcentaje significativo de los organismos biológicos capturados que son retenidos sobre la superficie de la membrana filtrante de modo que los mismos sean recuperados más fácilmente por elución.
En otras aplicaciones, los métodos pueden involucrar una filtración relativamente rápida de volúmenes más pequeños de las muestras líquidas (por ejemplo, de menos de un litro) . En estas aplicaciones, también, las combinaciones de un volumen de flujo de agua relativamente elevado y de retención de los organismos biológicos sobre la membrana filtrante para una recuperación facilitada promueve una filtración más rápida y/o más simple de las muestras líquida. En algunas de estas aplicaciones, los organismos biológicos pueden ser recuperados utilizando la gravedad simple para desalojar los organismos biológicos retenidos de la membrana filtrante. En otras aplicaciones, una muestra líquida puede ser concentrada significativamente - es decir, alguna cantidad menor que el volumen líquido completo se puede hacer pasar a través de la membrana filtrante. A causa de que un porcentaje significativo de los organismos biológicos son retenidos sobre la membrana filtrante en lugar de ser atrapados dentro de la membrana filtrante, un porcentaje más elevado de los organismos biológicos en la muestra original puede ser recuperado en el volumen del líquido restante, concentrando por esto los organismos biológicos para la identificación adicional y/u otros análisis .
Generalmente, los métodos incluyen hacer pasar una muestra líquida que comprende al menos un organismo biológico a través de una membrana filtrante que tiene un tamaño del poro en el Punto de Burbujeo no mayor que 1.0 µp?, reteniendo por esto al menos un organismo biológico sobre la superficie de la membrana. Los métodos incluyen hacer pasar la muestra a través de la membrana filtrante a un flujo volumétrico del agua de al menos 0.698 l/m2.h.bar (10 l/m .h.psi) para la filtración pasiva, o un flujo volumétrico del agua de al menos 6.98 l/m2.h.bar (100 l/m2.h.psi) para la filtración activa. El método incluye además detectar al menos un organismo biológico retenido sobre la superficie de la membrana filtrante.
La muestra líquida puede ser obtenida de cualquier fuente adecuada, y puede incluir una muestra de agua. Las muestras de agua ejemplares pueden incluir las muestras del medio ambiente (por ejemplo, lagos, ríos, vapores, océanos, lagos, etc.), las muestras de tratamiento del agua/del agua de servicio público (por ejemplo, tubos de suministro del agua, instalaciones de tratamiento del agua, la descarga del tratamiento del agua, aguas de las alcantarillas, etc.), las muestras de agua potable (por ejemplo el agua embotellada, el agua de los pozos) o las muestras de alimentos (por ejemplo, los alimentos líquidos, las muestras de alimentos procesados por ejemplo, por homogeneización, etc.). Las muestras pueden ser filtradas cuando son colectadas o pueden ser procesadas a algún grado previo a la filtración y el análisis adicional.
El organismo biológico puede ser cualquier organismo procariótico o eucariótico para el cual puede ser deseable la detección o cuantificación en una muestra líquida. En consecuencia, el organismo biológico puede incluir, por ejemplo, un parásito, o un microbio tal como, por ejemplo, un organismo eucariótico unicelular (por ejemplo, una levadura) , un alga, o una bacteria. Los microbios ejemplares incluyen, por ejemplo, bacterias coliformes. Las especies bacterianas ejemplares incluyen, por ejemplo, Escherichia spp. (por ejemplo, E. coli) , Enterobacter spp., (por ejemplo, E. aerogenes) , Enterococcus spp., (por ejemplo, E. faecalis) , Citrobacter spp., (por ejemplo, C. freundii) , Klebsiella spp., Shigella spp., Salmonella spp. (por ejemplo, S. entérica), histeria spp, y Pseudo onas spp., etc.
La membrana filtrante puede poseer un tamaño del poro en el Punto de Burbujeo no mayor que 1.0 µ??, aunque los métodos pueden ser .efectuados utilizando una membrana filtrante que tiene un tamaño del poro en el Punto de Burbujeo mayor que 1.0 µp? Las membranas filtrantes ejemplares pueden tener un tamaño del poro en el Punto de Burbujeo, por ejemplo, de 0.95 µ?t?, por ejemplo, de 0.90 µp?, no mayor que 0.85 µta, por ejemplo, de 0.80 µ?t?, no mayor que 0.75 µp?, no mayor que 0.7 µt?, no mayor que 0.6 µt?, o no mayor que 0.5 µp?. Los tamaños del poro en el Punto de Burbujeo pueden ser determinados, al menos en parte, por ejemplo, por el tamaño del organismo biológico que se desea que sea detectado, el volumen de la muestra que va a ser filtrado, y la profundidad de los poros de la membrana filtrante. En el contexto de las membranas de zonas múltiples, el tamaño del poro en el Punto de Burbujeo es medido para la zona colocada para retener los organismos biológicos .
Las membranas filtrantes ejemplares se pueden hacer, por ejemplo, por un proceso de TIPS (separación de las fases inducida térmicamente) , un proceso de SIPS (separación de las fases inducidas por el solvente) , un proceso de VIPS (una separación de fases inducida por vapor) , un proceso de estirado, grabado con ácido sobre plantillas, o electrohilatura (por ejemplo membranas filtrantes de PAN) . Los materiales de la membrana adecuados incluyen, por ejemplo, poliolefinas (por ejemplo polietileno y/o polipropileno) , un copolímero de etileno-clorotrifluoroetileno, poliacrilonitrilo, policarbonato, poliéster, poliamida, polisulfona, poliétersulfona, fluoruro de polivinilideno (PVDF) , éster de celulosa, y/o las combinaciones de los mismos.
Las membranas adecuadas pueden ser caracterizadas como membranas porosas o como membranas de nanofibras. Las membranas filtrantes de nanofibras pueden tener un diámetro de la fibra de menos de 5 µ?? tal como, por ejemplo menor que 1 µ?a . Las membranas de nanofibras pueden ser preparadas a partir de, por ejemplo, poliacrilonitrilo, fluoruro de polivinilideno, un éster de celulosa, acetato de polivinilo, alcohol polivinílico, polivinil butiral, y/o combinaciones de los mismos.
Ciertas membranas de poliolefina de TIPS pueden ser preparadas de modo que las mismas posean una sola zona homogénea de la estructura de la membrana, cada zona que tiene una microestructura porosa diferente. En otros casos, una membrana de TIPS puede ser preparada como una membrana de zonas múltiples que incluye dos o más zonas, cada zona teniendo una microestructura porosa diferente. Una membrana de TIPS de zonas múltiples puede contener distintas zonas o, alternativamente, puede poseer una zona de transición entre zonas de otra manera distintas.
Las membranas filtrantes ejemplares incluyen las membranas y los métodos para fabricar membranas filtrantes ejemplares se describen, por ejemplo, en la Patente U.S. No. 4,539,256, Patente U.S. No. 4,726,989, Patente U.S. No. 4,867,881, Patente U.S. No. 5,120,594, Patente U.S. No. 5,260,360, la Solicitud de Patente Internacional No. PCT/US2009/069565, la Solicitud de Patente Internacional No. PCT/US2009/067807, la Solicitud de Patente Provisional No. de serie 61/351,441, titulada "Materiales Porosos Recubiertos", presentada el 4 de junio del 2010, y la Solicitud de Patente Provisional No. de serie 61/351,447, titulada, "Proceso para Fabricar Materiales Porosos Recubiertos" , presentada el 4 de junio del 2010.
En algunos casos, la filtración activa puede proporcionar un volumen de flujo de agua de al menos 6.98 l/m2.h.bar (100 l/m2.h.psi), aunque los métodos pueden ser efectuados en un volumen de flujo del agua de menos de 6.98 l/m2.h.bar (100 l/m2.h.psi). Los valores del volumen de flujo del agua ejemplares que utilizan la filtración activa, incluyen, por ejemplo, al menos 17.45 l/m2.h.bar (250 l/m2.h.psi), al menos 34.9 l/m2.h.bar (500 l/m2.h.psi), al menos 52.35 l/m .h.bar (750 l/m2.h.psi), al menos 69.80 l/m2.h.bar (1000 1/m2.h.psi) , al menos 87.25 l/m2.h.bar (1250 1/m2.h.psi) , al menos 104.7 1/m2. h. bar (1500 1/m2. h.psi), al menos 122.15 1/m2. h. bar (1750 1/m2. h.psi), al menos 139.60 1/m2. h. bar (2000 1/m2. h.psi), al menos 174.5 1/m2. h.bar (2500 l/m2.h.psi), al menos 209.40 l/m2.h.bar (3000 l/m2.h.psi). La velocidad de flujo del agua máxima puede ser determinada, al menos en parte, por la capacidad máxima de la fuerza mecanizada utilizada para impulsar el movimiento de la muestra líquida a través de la membrana filtrante, la resistencia y/o la durabilidad de la membrana filtrante, y el tamaño del poro en el Punto de Burbujeo de la membrana filtrante .
En algunos casos, la filtración pasiva puede proporcionar un volumen de flujo del agua de al menos 0.698 l/m2.h.bar (10 l/m2.h.psi), aunque los métodos pueden ser efectuados a un volumen de flujo del agua menor que 0.698 l/m2.h.bar (10 l/m2.h.psi) . Los valores del volumen del flujo de agua ejemplares que utilizan la filtración activa incluyen, por ejemplo, al menos 0.698 l/m .h.bar (10 1/m2.h.psi) , al menos 1.396 l/m2.h.bar (20 l/m2.h.psi), al menos 1.745 1/m2. h. bar (25 l/m2. h.psi), al menos 2.23 1/m2. h. bar (32 1/m2. h.psi), al menos 3.49 1/m2. h. bar (50 1/m2. h.psi), al menos 4.19 1/m2. h. bar (60 1/m2. h.psi), al menos 5.235 1/m2. h. bar (75 1/m2. h.psi), al menos 6.14 1/m2. h. bar (88 1/m2. h.psi), al menos 63.17 1/m2. h. bar (95 1/m2. h.psi) , o al menos 6.98 1/m2. h. bar (100 1/m2. h.psi). La velocidad de flujo del agua pasiva máxima puede ser determinada, al menos en parte, por el tamaño del poro en el Punto de Burbujeo de la membrana filtrante y/o el gradiente de flujo generado por ejemplo, por el material absorbente colocado en comunicación de fluido con la membrana filtrante de modo que sea capaz de extraer al menos una porción de la muestra del fluido a través de la membrana filtrante .
En algunas modalidades, el método conduce al menos a 30 % de los organismos biológicos en la muestra que es retenida por la membrana filtrante, aunque los métodos pueden ser practicados de modo que una cantidad más pequeña que el 30 % de los organismos biológicos en la muestra sea retenida por la membrana filtrante. En los métodos ej emplares , al menos 40 %» al menos 45 al menos 50 al menos 55 al menos 60 al menos 65 %, al menos 70 %, al menos 75 al menos 76 al menos 77 %, al menos 78 al menos 79 %, al menos 80 "0 , al menos 81 al menos 82 , al menos 83 al menos 84 * al menos 85 "S , al menos 86 al menos 87 al menos 88 al menos 89 al menos 90 al menos 91 al menos 92 al menos 93 %, al menos 94 al menos 95 %, al menos 96 al menos 97 ¦o í al menos 98 al menos 99 al menos 97 .5 % , al menos 98.5 %, al menos 99 %, al menos 9S .1
%, al menos 99 .2 al menos 99.3 %, al menos 99 .4 al menos 99 .5 al menos 9 9.6 %, al menos 99. 7 % , al menos 99.8
%, al menos 99.9 % de los organismos biológicos en la muestra son retenidos por la membrana filtrante.
Los métodos incluyen además incluyen la detección de al menos un organismo biológico retenido por la membrana filtrante. En este contexto, un organismo biológico retenido por la membrana filtrante incluye los organismos biológicos que están en contacto con la membrana filtrante así como los organismos biológicos recuperados subsiguientemente de la membrana filtrante. Los organismos biológicos pueden ser recuperados de la membrana filtrante por cualquier método adecuado. Una característica de los organismos biológicos retenidos en la membrana filtrante por la práctica de los métodos descritos aquí es que los organismos biológicos retenidos pueden ser removidos de la membrana filtrante utilizando métodos físicos relativamente menos estrictos tales como, por ejemplo, la gravedad, agitación manual, y/o agitación en forma de remolino.
Así, en algunas modalidades, los organismos biológicos retenidos pueden ser detectados in si tu mientras que todavía están en contacto con la membrana filtrante. En otras modalidades, sin embargo, los organismos biológicos retenidos pueden ser removidos de la membrana filtrante y los organismos biológicos así recuperados pueden ser detectados. Ya sea si son detectados in si u o después de la recuperación de la membrana filtrante, los organismos biológicos pueden ser detectados utilizando cualquier método adecuado incluyendo aquellos rutinarios para las personas expertas en el arte de la detección microbiana. Los métodos de detección in situ adecuados incluyen, por ejemplo, la detección de la aglutinación específica para el organismo biológico de una composición del anticuerpo (por ejemplo, los anticuerpos monoclonales o policlonales) . Otros métodos de detección pueden incluir, por ejemplo, la detección de la presencia de un analito biológico producido por el organismo biológico. Los métodos de detección ejemplares incluyen, pero no están limitados a, la detección amplificada (por ejemplo, por PCR) de las secuencias de nucleótidos específicas para el organismo biológico, la secuenciación de los nucleótidos, los ensayos enzimáticos (por ejemplo, la detección de las hidrogenasas, glucoronidasas , p-galactosidasas , proteasas, etc.), ensayos de bioluminiscencia (por ejemplo, la detección de ATP/ADP/AMP) , la detección de las proteínas/péptidos , espectrometría, y/o la fluorescencia (por ejemplo, la detección de NAD/NADH, FAD/FADH, autofluorescencia) , y semejantes. Los métodos de detección adecuados para los organismos biológicos recuperados de la membrana filtrante aplicables para la detección in situ de los organismos biológicos, y además incluyen la detección del crecimiento en el cultivo.
En algunos casos, el método puede incluir además la cuantificación de los organismos biológicos retenidos por la membrana filtrante. En este contexto, también, un organismo biológico retenido por la membrana filtrante incluye los organismos biológicos que están en contacto con la membrana filtrante así como los organismos biológicos recuperados subsiguientemente de la membrana filtrante.
Así, en algunas modalidades, los organismos biológicos retenidos pueden ser cuantificados in situ mientras que todavía están en contacto con la membrana filtrante. En otras modalidades, sin embargo, los organismos biológicos retenidos pueden ser removidos de la membrana filtrante y los organismos biológicos así recuperados pueden ser cuantificados . Ya sea si son cuantificados in situ o después de la recuperación de la membrana filtrante, los organismos biológicos pueden ser cuantificados utilizando cualquier método adecuado incluyendo aquellos de rutina para las personas con experiencia ordinaria en el arte de la detección microbiana tales como, por ejemplo, la detección de las unidades formadoras de colonias, el análisis del número más probable (MPN, por sus siglas en inglés) , la bioluminiscencia de ATP, los ensayos de las enzimas, la PCR, la transcriptasa inversa PCR (RT-PCR) , la PCR cuantitativa, y semejantes.
En las modalidades en las cuales los organismos biológicos son detectados y/o cuantificados después de la recuperación de la membrana filtrante, el método incluye la elución de al menos 50 % de los organismos biológicos retenidos de la membrana filtrante, aunque el método puede ser efectuado eluyendo menos del 50 % de los organismos biológicos retenidos de la membrana filtrante . En los métodos ejemplares, al menos 50 %, al menos 55 %, al menos 60 al menos 65 %, al menos 70 al menos 75 , al menos 76 %, al menos 77 %, al menos 78 %, al menos 79 %, al menos 80 %, al menos 81 al menos 82 %, al menos 83 %, al menos 84 %, al menos 85 al menos 86 , al menos 87 %, al menos 88 %, al menos 89 %, al menos 90 %, al menos 91 %, al menos 92 %, al menos 93 %, al menos 94 %, al menos 95 %, al menos 96 , al menos 97 al menos 98 %, al menos 99 %, al menos 97.5 %, al menos 98 .5 %, al menos 99 al menos 99. i %, al menos 99 ' .2
%, al menos 99.3 %, al menosi 99.4 %, al menos 99 .5 al menos 99 .6 %, al menos 99.7 %, al menos 99 .8 % , al menos 99 ' .9
% de los organismos biológicos retenidos son eluidos de la membrana filtrante.
En algunos casos, los organismos biológicos retenidos son eluidos por la recolocación de la membrana filtrante de modo que la fuerza de gravedad provoca que los organismos biológicos retenidos se desalojen y por esto se eluyan de la membrana filtrante. En otros casos, los organismos biológicos retenidos pueden ser eluidos de la membrana filtrante agitando manualmente la membrana filtrante para desalojar los organismos biológicos retenidos de la membrana filtrante. En otros casos, los organismos biológicos retenidos pueden ser eluidos agitando en forma de remolino la membrana filtrante para desalojar los organismos biológicos retenidos de la membrana filtrante. En otros casos, los organismos biológicos pueden ser eluidos de la membrana filtrante por la elución con espuma como se describe en el Ejemplo 12, posterior.
Ciertos métodos existentes proporcionan la recuperación de hasta aproximadamente 30 % de los organismos biológicos (por ejemplo, bacterias) y, por lo tanto, fallan en proporcionar el mismo grado de recuperación como es observado utilizando los métodos descritos aquí.
Sin que se desee que esté limitado por cualquier teoría particular, ciertos métodos existentes pueden fallar en proporcionar la recuperación satisfactoria de los organismos biológicos a causa de que las membranas filtrantes microporosas poseen una cantidad significativa de poros grandes en la superficie de la membrana aún cuando las membranas filtrantes tengan una evaluación del poro más pequeña que el tamaño de las bacterias . Los poros grandes se cree que atrapan los organismos biológicos en lugar de retener los organismos biológicos mientras que el volumen de la muestra está siendo reducido.
En algunas modalidades, el método puede incluir hacer pasar al menos un litro de fluido a través de la membrana filtrante, aunque el método puede ser practicado haciendo pasar volúmenes pequeños del fluido a través de la membrana filtrante. Así, por ejemplo, en ciertas modalidades, el método puede incluir hacer pasar al menos un litro, al menos dos litros, al menos cinco litros, al menos 10 litros, al menos 15 litros, al menos 20 litros, al menos 50 litros, o al menos 100 litros de fluido a través de la membrana filtrante .
En algunas modalidades, el método involucra la detección y/o la cuantificación de al menos un organismo biológico desde la muestra en no más de 24 horas después que la muestra se ha hecho pasar a través de la membrana filtrante, aunque los métodos pueden ser practicados permitiendo durante más de 24 horas después que la muestra se haga pasar a través de la membrana filtrante para detectar y/o cuantificar al menos un organismo biológico en la muestra. En las modalidades ejemplares, al menos un organismo biológico puede ser detectado y/o cuantificado en no más de 22 horas, no más de 20 horas, no más de 18 horas, no más de 15 horas, no más de 12 horas, no más de 10 horas, no más de nueve horas, no más de ocho horas, no más de siete horas, no más de seis horas, no más de cinco horas, no más de cuatro horas, no más de tres horas o no más de dos horas, no más de una hora, o no más de 30 minutos después que la muestra se hace pasar a través de la membrana filtrante.
En una modalidad, por ejemplo, una muestra de fluido puede ser obtenida de una tubería de servicio público reparada. Antes de que sea reabierta, las ordenanzas locales pueden requerir que la tubería de agua sea probada para verificar microbios indicadores tales, como por ejemplo, bacterias coliformes . Las presentes pruebas involucran obtener una muestra líquida, agregar un indicador de prueba, luego incubar la muestra durante 24 horas para permitir que cualesquiera microbios en la muestra se hagan crecer a un nivel en donde los mismos puedan ser detectados . En contraste, el presente método puede involucrar la obtención de una muestra, por ejemplo 3.785 litros (un galón) en un volumen, la filtración al vacío de la muestra líquida, por ejemplo, durante 30 minutos. Se pueden recuperar entonces las bacterias retenidas sobre la membrana filtrante y efectuar un método de detección de la amplificación del ácido nucleico durante el transcurso, por ejemplo, de tres horas. Así, un resultado que indica que la tubería de agua va a ser fácil de ser instalada puede ser logrado en un período de pocas horas, por lo cual se reduce la extensión de las molestias que se refieren a tener el servicio público de suministro del agua interrumpido.
Así, los métodos descritos aquí pueden ser practicados como una parte de una prueba el mismo día y de regreso al sistema de servicio. En general, un método ejemplar incluye la recolección de una muestra de agua de, por ejemplo, una tubería de agua fuera de servicio, probar la muestra de agua para verificar la presencia de un organismo biológico, y, en el caso de que la prueba indique que cualesquiera organismos biológicos están presentes abajo de los límites aceptables, regresando la tubería de agua al servicio.
En un ejemplo particular, una muestra de agua que contiene E. coli puede ser filtrada y el E. coli retenido es recuperado de la membrana. Las bacterias recuperadas fueron detectadas por la colocación en placas así como por PCR. Por el uso de una membrana de separación de fases inducida térmicamente (TIPS, por sus siglas en inglés) de polipropileno, de zonas múltiples, modificada de SPAN 20 y un filtro de nanofibras de poliacrilonitrilo (PAN) , se ha tenido la capacidad de recuperar 60 a 70 % de E. coli por elución simple. Además, permitiendo que las bacterias sobre la membrana crezcan durante un período breve de tiempo (una a dos horas) después de la filtración, se ha tenido la capacidad de detectar 10 cfu de E. coli de las muestras de agua adulteradas en aproximadamente tres horas utilizando PCR, como se muestra en los Ejemplos 13-15.
Por cualquier método descrito aquí que incluye etapas discretas, las etapas pueden ser llevadas a cabo en cualquier orden factible. Y, cuando sea apropiado, cualquier combinación de dos o más etapas pueden ser llevadas a cabo simultáneamente.
La presente invención es ilustrada por los siguientes ejemplos. Se va a entender que los ejemplos, materiales, cantidades, y procedimientos particulares, van a ser interpretados ampliamente de acuerdo con el alcance y espíritu de la invención como se describe aquí.
EJEMPLOS
Ejemplo 1
Preparación de las membranas de TIPS Membrana de R1901-11
Una membrana de polipropileno microporosa de zonas múltiples (designada aquí como 1901-11) fue preparada como se describe en la Solicitud de Patente Internacional No. PCT/US2009/069565 utilizando tanto un extrusor de tornillos gemelos de 40 mm como un extrusor de tornillos gemelos de 25 mm. Las corrientes del material fundido de los dos extrusores se fundieron en una sola hoja por medio de un troquel de colectores múltiples.
Corriente del material fundido 1. Las pelotillas de resina de polipropileno (PP) (F008F de Sunoco Chemicals, Philadelphia, PA) y un agente de nucleación (MILLAD 3988, Milliken Chemical, Spartanburg, SC) se introdujeron en un extrusor de tornillos gemelos de 40 mm el cual se mantuvo a una velocidad de los tornillos de 250 rpm. El diluyente del aceite mineral (Aceite Mineral SUPERLA Blanco 31, Chevron Corp., San Ramón, CA) fue alimentado separadamente desde depósito hacia el extrusor. La proporción en peso del PP/diluyente/agente de nucleación fue de 29.25 /70.7 %/0.05 % . La velocidad de extrusión total fue de aproximadamente 13.6 kg/h (30 lb/h) y las ocho zonas del extrusor fueron ajustadas para proporcionar un perfil de reducción de la temperatura desde 271 °C hasta 177 °C.
Corriente del material fundido 2. Las pelotillas de resina de PP y MILLAD 3988 fueron introducidas en un extrusor de tornillos gemelos de 25 mm que se mantuvo a una velocidad de los tornillos de 125 rpm. El diluyente del aceite mineral fue alimentado separadamente desde el depósito hacia el extrusor. La proporción en peso del PP/diluyente/agente de nucleación fue de 29.14 %/70.7 %/0.16 %. La velocidad de extrusión total fue de aproximadamente 2.72 kg/h (6 lb/h) y las ocho zonas del extrusor fueron ajustadas para proporcionar un perfil de reducción de la temperatura desde 271 °C hasta 177 °C.
La película de zonas múltiples fue moldeada desde el troquel de colectores múltiples mantenido a 177 °C sobre una rueda de moldeo configurada. La temperatura de la rueda de moldeo fue mantenida a 60 °C y la velocidad del moldeo fue de 3.35 m/min (11 pies/min) . La película resultante fue lavada en la línea en un solvente para remover el aceite mineral en la película y luego se seca con exposición al aire. La película lavada fue orientada consecutivamente en la dirección longitudinal y transversal 1.8 x 2.80 a 99 °C y 154 °C, respectivamente.
Membrana de R1901-8B
Una membrana de polipropileno microporosa de zonas múltiples (designada aquí como R1901-8B) fue preparada como se describe en la Solicitud de Patente Internacional No. PCT/US2009/069565 utilizando tanto un extrusor de tornillos gemelos de 40 mm como un extrusor de tornillos gemelos de 25 mm. Las corrientes del material fundido de los dos extrusores se fundieron en una sola hoja por medio de un troquel de colectores múltiples .
Corriente del material fundido 1. Las pelotillas de resina de polipropileno (PP) (F008F de Sunoco Chemicals, Philadelphia, PA) y un agente de nucleación (MILLAD 3988, Milliken Chemical, Spartanburg, SC) se introdujeron en un extrusor de tornillos gemelos de 40 mm el cual se mantuvo a una velocidad de los tornillos de 250 rpm. El diluyente del aceite mineral (Aceite Mineral SUPERLA Blanco 31, Chevron Corp., San Ramón, CA) fue alimentado separadamente desde depósito hacia el extrusor. La proporción en peso del PP/diluyente/agente de nucleación fue de 29.254 %/70.7 %/0.045 %. La velocidad de extrusión total fue de aproximadamente 12.2 kg/h (27 lb/h) y las ocho zonas del extrusor fueron ajustadas para proporcionar un perfil de reducción de la temperatura desde 271 °C hasta 177 °C.
Corriente del material fundido 2. Las pelotillas de resina de PP y MILLAD 3988 fueron introducidas en un extrusor de tornillos gemelos de 25 mm que se mantuvo a una velocidad de los tornillos de 125 rpm. El diluyente del aceite mineral fue alimentado separadamente desde el depósito hacia el extrusor. La proporción en peso del PP/diluyente/agente de nucleación fue de 28.146 %/70.7 %/0.154 %. La velocidad de extrusión total fue de aproximadamente 4.08 kg/h (9 lb/h) y las ocho zonas del extrusor fueron ajustadas para proporcionar un perfil de reducción de la temperatura desde 271 °C hasta 177 °C.
La película de zonas múltiples fue moldeada desde el troquel de colectores múltiples mantenido a 177 °C sobre una rueda de moldeo configurada. La temperatura de la rueda de moldeo fue mantenida a 60 °C y la velocidad del moldeo fue de 3.52 m/min (11.54 pies/min) . La película resultante fue lavada en la línea en un solvente para remover el aceite mineral en la película y luego se seca con exposición al aire. La película lavada fue orientada consecutivamente en la dirección longitudinal y transversal 1.6 x 2.85 a 99 °C y 154 °C, respectivamente.
Membrana de R1933-7
Una membrana de polipropileno microporosa de zonas múltiples (designada aquí como R1933-7) fue preparada como se describe en la Solicitud de Patente Internacional No. PCT/US2009/069565 utilizando tanto un extrusor de tornillos gemelos de 40 mm como un extrusor de tornillos gemelos de 25 mm. Las corrientes del material fundido de los dos extrusores se fundieron en una sola hoja por medio de un troquel de colectores múltiples.
Corriente del material fundido 1. Las pelotillas de resina de polipropileno (PP) (F008F de Sunoco Chemicals, Philadelphia , PA) y un agente de nucleación (MILLAD 3988, Milliken Chemical, Spartanburg, SC) se introdujeron en un extrusor de tornillos gemelos de 40 mm el cual se mantuvo a una velocidad de los tornillos de 175 rpm. El diluyente del aceite mineral (Aceite Mineral Kaydol 350, Brenntag Great Lakes LLC, St. Paul, MN) fue alimentado separadamente desde depósito hacia el extrusor. La proporción en peso del PP/diluyente/agente de nucleación fue de 34.247 %/65.7 %/0.053 %. La velocidad de extrusión total fue de aproximadamente 14.5 kg/h (32 lb/h) y las ocho zonas del extrusor fueron ajustadas para proporcionar un perfil de reducción de la temperatura desde 271 °C hasta 177 °C.
Corriente del material fundido 2. Las pelotillas de resina de PP y MILLAD 3988 fueron introducidas en un extrusor de tornillos gemelos de 25 mm que se mantuvo a una velocidad de los tornillos de 150 rpm. El diluyente del aceite mineral fue alimentado separadamente desde el depósito hacia el extrusor. La proporción en peso del PP/diluyente/agente de nucleación fue de 29.14 %/70.7 %/0.16 %. La velocidad de extrusión total fue de aproximadamente 2.72 kg/h (6 lb/h) y las ocho zonas del extrusor fueron ajustadas para proporcionar un perfil de reducción de la temperatura desde 271 °C hasta 177 °C.
La película de zonas múltiples fue moldeada desde el troquel de colectores múltiples mantenido a 177 °C sobre una rueda de moldeo configurada. La temperatura de la rueda de moldeo fue mantenida a 71 °C y la velocidad del moldeo fue de 5.79 m/min (19.00 pies/min) . La película resultante fue lavada en la línea en un solvente para remover el aceite mineral en la película y luego se seca con exposición al aire. La película lavada fue orientada consecutivamente en la dirección longitudinal y transversal 1.5 x 2.70 a 99 °C y 160 °C, respectivamente.
Membrana de R1933-18
Una membrana de polipropileno microporosa de zonas múltiples (designada aquí como R1933-18) fue preparada como se describe en la Solicitud de Patente Internacional No. PCT/US2009/069565 utilizando tanto un extrusor de tornillos gemelos de 40 mm como un extrusor de tornillos gemelos de 25 mm. Las corrientes del material fundido de los dos extrusores se fundieron en una sola hoja por medio de un troquel de colectores múltiples.
Corriente del material fundido 1. Las pelotillas de resina de polipropileno (PP) (F008F de Sunoco Chemicals, Philadelphia, PA) y un agente de nucleación (MILLAD 3988, Milliken Chemical, Spartanburg, SC) se introdujeron en un tonelero que utiliza un alimentador de sólidos y los materiales fueron alimentados en un extrusor de tornillos gemelos de 40 mm el cual se mantuvo a una velocidad de los tornillos de 175 rpm. El diluyente del aceite mineral (Aceite Mineral Kaydol 350, Brenntag Great Lakes LLC, St. Paul, MN) fue alimentado separadamente desde depósito hacia el extrusor. La proporción en peso del PP/diluyente/agente de nucleación fue de 34.247 %/65.7 %/0.053 %. La velocidad de extrusión total fue de aproximadamente 14.5 kg/h (32 lb/h) y las ocho zonas del extrusor fueron ajustadas para proporcionar un perfil de reducción de la temperatura desde 271 °C hasta 177 °C.
Corriente del material fundido 2. Las pelotillas de resina de PP y MILLAD 3988 fueron introducidas en un extrusor de tornillos gemelos de 25 mm que se mantuvo a una velocidad de los tornillos de 150 rpm. El diluyente del aceite mineral fue alimentado separadamente desde el depósito hacia el extrusor. La proporción en peso del PP/diluyente/agente de nucleación fue de 28.98 %/70.7 %/0.32 %. La velocidad de extrusión total fue de aproximadamente 2.72 kg/h (6 lb/h) y las ocho zonas del extrusor fueron ajustadas para proporcionar un perfil de reducción de la temperatura desde 260 °C hasta 194 °C.
La película de zonas múltiples fue moldeada desde el troquel de colectores múltiples mantenido a 177 °C sobre una rueda de moldeo configurada. La temperatura de la rueda de moldeo fue mantenida a 52 °C y la velocidad del moldeo fue de 5.84 m/min (19.15 pies/min) . La película resultante fue lavada en la línea en un solvente para remover el aceite mineral en la película y luego se seca con exposición al aire. La película lavada fue orientada consecutivamente en la dirección longitudinal y transversal 1.7 x 2.75 a 99 °C y 160 °C, respectivamente.
Ejemplo 2
Recubrimiento superficial de las membranas de TIPS
Una solución SPAN20 al 4 % en peso (Uniquema, New Castle, DE) fue preparada disolviendo el agente tensioactivo en 2-propanol (Alfa Aesar, Ward Hill, MA) .
Una membrana microporosa de TIPS fue saturada con la solución del agente tensioactivo anterior en una bolsa de polietileno (PE) . La membrana saturada instantáneamente y la solución superficial excesiva fue removida exprimiendo la bolsa de PE. La membrana fue removida de la bolsa y se expuso al aire para secar completamente la membrana. Las membranas secas fueron almacenadas en una bolsa de PE a temperatura ambiente .
Ejemplo 3
Modificación superficial de las membranas de TIPS
Las membranas de TIPS fueron recubiertas con polietilenglicol (PEG) como se describe en la Solicitud de Patente Provisional U.S. No. de Serie 61/351,447, titulada, "Process for Making Coated Porous Materials" , presentada el 4 de junio del 2010.
Una solución en almacenamiento EVAL al 5 % en peso se hizo disolviendo un copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVAL) con un contenido de etileno del 44 % en mol (EVAL44, Sigma-Aldrich Co . , St Louis, MO, USA) en una mezcla de etanol (AAPER and Chemical Co. Shelbyville, KY) /solvente acuoso (70 % en volumen de etanol) en un baño de agua a una temperatura de 70-80 °C) .
A partir de la solución en almacenamiento anterior, se fabricó una solución que contiene 1 % en peso de EVAL44, 2 % en peso de SR@610 (Sartomer, Warrington, PA) , 1 % en peso del fotoiniciador reactivo VAZPIA propanoato de (2- [4- (2-hidroxi-2-metilpropanoil) fenoxi] etil-2-metil-2-N-propenoilamino, como se describe en la Patente U.S. No. 5,506,279) en la mezcla de etanol/agua (70 % en volumen de etanol) .
Una membrana microporosa de TIPS fue saturada con la solución del agente tensioactivo anterior en una bolsa de polietileno resistente. Se hizo un esfuerzo para remover la solución superficial excesiva por frotamiento con una toalla de papel después que la membrana saturada fue removida de la bolsa de PE. La membrana se dejó que se seque por evaporación del solvente a temperatura ambiente durante 10-12 horas. Luego, la membrana seca se saturó con una solución acuosa de NaCl al 20 % en peso. Después de esto, la membrana se transfirió a través de un sistema de Fusión UV con atmósfera inerte de nitrógeno con un bulbo H sobre una banda transportadora. La velocidad de la banda fue de 6.096 metros por minuto (20 pies por minuto (ppm) ) . La membrana fue enviada a través de un sistema de Fusión UV a la misma velocidad con el lado de la membrana opuesta volteada hacia la fuente de luz . La muestra de la membrana curada fue lavada con agua desionizada en exceso y se seca a 90 °C durante 1 a 2 horas hasta que se seca completamente. Las membranas secadas fueron almacenadas en una bolsa de PE a temperatura ambiente .
Ejemplo 4
Preparación de membranas de poliacrilonitrilo (PAN)
Las diversas membranas de PAN se hicieron como se describe en la Solicitud de Patente Coreana No. KR20040040692. Una solución al 10.5 % en peso de poliacrilonitrilo (Mw. 150,000) fue preparada en N,N-dimetilacetamida (DAMC) . Utilizando una bomba de jeringa, un flujo constante de la solución del polímero de PAN (50 µ?/min/orificio) fue suministrado en una jeringa conectada a una fuente de alto voltaje. Una fuerza eléctrica de 90-100 Kv fue introducida para formar una fuerza electrostática para provocar la expulsión de la solución polimérica hacia el aire y la formación de las nanofibras de PAN. Después del proceso de electrohilatura, las nanofibras de PAN colectadas tuvieron una voluminosidad semejante al algodón y no semejante a aquella de una película y/o una membrana. Para reducir la voluminosidad y para incrementar la integridad estructural de las nanofibras de PAN electrohiladas , un post-tratamiento (proceso de calandrado en caliente) se llevó a cabo a 140 °C y 10-20 kgf/cm3 de presión. Las nanofibras de PAN fueron almacenadas como un rollo en una bolsa de PE a temperatura ambiente.
Ejemplo 5
Caracterización de las membranas
a) Medición de la velocidad de flujo del agua
Un disco de 47 mm de una membrana fue cortado utilizando un punzón del troquel y el disco de la membrana fue. montado en un sujetador magnético Gelman (Gelman Sciences, Inc., Ann Arbor, MI) . El diámetro de la membrana activa en el sujetador fue de 34 mm. Cien mi de agua son agregados al sujetador y una presión de vacío de aproximadamente 59.69 cm (23.5 pulgadas) de mercurio fue aplicada utilizando una bomba de vacío (GAST Manufacturing , Inc., Benton Harbor, MI) para extraer el agua a través de la membrana. El tiempo para que el agua pase a través de la membrana fue registrado con un cronómetro. La velocidad de flujo del agua (flujo) fue calculada utilizando el tiempo, la presión de vacío, y el área de la membrana y se expresa en L/ (m2.h.psi) .
b) Medición del tamaño del poro en el Punto de Burbujeo
El tamaño del poro en el Punto de Burbujeo de una membrana se midió de acuerdo con ASTM- F316 - 03. La membrana fue pre-humectada con isopropanol o FC-43 (3M Co., St. Paul, MN) , o GALWICK líquido (PMI, Porous Materials, Inc., Ithaca, NY) y se monta sobre un sujetador de prueba. El nitrógeno presurizado fue aplicado gradualmente a un lado de la membrana hasta que el flujo de gas detectado en el otro lado alcanzó 100 %. La presión al 100 % del flujo del gas a través de la membrana fue registrada y se utilizó para calcular el tamaño del poro en el Punto de Burbujeo.
Las condiciones de procesamiento de la membrana de TIPS son resumidas en la Tabla 1, que se da enseguida.
La velocidad de flujo del agua y el tamaño del poro en el Punto de Burbujeo para varias membranas son mostrados posteriormente en la Tabla 2, que se da después .
Tabla 1. Condiciones de procesamiento de la membrana de TIPS
Tabla 2 - Propiedades de la membrana
c) Microscopía de barrido electrónico de las membranas
Para las membranas de PAN, el filtro de cada una de las muestras fue montado sobre un fragmento de aluminio. Para las membranas de TIPS, dos secciones para cada una de las muestras fueron removidas y se montaron sobre un fragmento de aluminio para observar las superficies tanto "estrecha" como "abierta" . Las secciones transversales de cada una de las membranas de TIPS también fueron preparadas por desprendimiento bajo nitrógeno líquido. Estas fueron montadas sobre un fragmento adicional. Todos los especímenes fueron recubiertos por deposición catódica con oro/paladio y se examinaron utilizando un Microscopio de Barrido Electrónico de Emisión del Campo JEOL 7001F. Las fotomicrografías digitales fueron el producto de la formación de imágenes secundarias electrónicas (SEI), una técnica utilizada para formar una imagen de la morfología superficial de una muestra. Todas las micrografías fueron tomadas a un ángulo de observación normal con respecto a la superficie del fragmento o de la cara seccionada (nominalmente ) . Las imágenes fueron capturadas a varias amplificaciones y la amplificación está indicada sobre las imágenes mostradas. Las superficies "estrecha" y "abierta" (también referidas como lados o zonas) están indicadas en la imagen para cada sección transversal. Un marcador de la longitud también es mostrado en la porción inferior de cada micrografía de las figuras 1-6.
Bacterias utilizadas en los ejemplos Las diversas bacterias utilizadas en los ejemplos (Tabla 3) fueron obtenidas del ATCC (Manassas, VA) .
Tabla 3. Bacterias utilizadas en los ejemplos
Los cultivos puros de las cepas bacterianas fueron inoculados en Caldo de Soja Tríptico (TSB, BD, Franklin Lakes, NJ) y se hicieron crecer toda la noche a 37 °C. Los cultivos fueron diluidos en serie en un amortiguador de fosfato de Butterfield (Whatman, Piscataway, NJ) para obtener la cantidad deseada de las unidades formadoras de colonias (cfu, por sus siglas en inglés) por mi de adulteración en las muestras de agua. Las bacterias fueron cuantificadas por la colocación en placas de las disoluciones apropiadas sobre placas de conteo de E. coli/Coliformes PETRIFILM de 3M (3M Co. , St. Paul, MN) de acuerdo con las instrucciones del fabricante y se incuban toda la noche a 37 °C. Las placas fueron leídas utilizando un Lector de Placas PETRIFILM de 3M (3M Co.) y se determinaron las unidades formadoras de colonias (cfu) .
Ejemplo 7
Recuperación de E. coli de las muestras de agua adulteradas por filtración seguido por crecimiento directo
E. coli se hizo crecer durante la noche en Caldo de Soja Tríptico (TSB, por sus siglas en inglés) a 37 °C. El cultivo se diluye para obtener aproximadamente 100 cfu/ml y 1 mi de la solución se agrega a 1000 mi de agua estéril para obtener aproximadamente 100 cfu. Una membrana de 47 mm fue cortada a partir de las hojas o discos y se coloca sobre un conjunto sujetador del filtro de vidrio no estéril con embudo, y una base calcinada ( illipore, Billerica, MA) . El sujetador del filtro se conecta a un recipiente de filtración al vacío de 4 1. La solución se filtra a través de las diversas membranas a una presión de vacío de aproximadamente 50.8 era (20 pulgadas) de mercurio utilizando una estación de Vacío/Presión AIR CADET (modelo No. 420-3901, Barnant Company, Barrington, IL) . Las membranas se remueven asépticamente y se colocan sobre placas de agar de la sangre o de agar de soja tríptica (Hardy Diagnostics, Santa María, CA) y se incuban toda la noche a 37 °C. Las colonias que crecen sobre la membrana fueron contadas para determinar las unidades formadoras de colonias (cfu) . Los resultados obtenidos se muestran posteriormente en la Tabla 8. La totalidad de las membranas probadas mostraron una recuperación mayor que 73 % con las membranas del tamaño del poro más pequeño (<0.5 µ?t?) que muestran una recuperación mayor que 90 %.
Tabla 4. Recuperación de E. coli a partir de la muestra de agua adulterada por filtración y crecimiento directo
Ejemplo 8
Recuperación de E. coli de las muestras de agua adulteradas por filtración seguido por elución
E. coli se hizo crecer durante la noche en TSB a 37
°C. El cultivo se diluye para obtener aproximadamente 100 cfu/ml y 1 mi de la solución se agrega a 1000 mi de agua estéril para obtener aproximadamente 100 cfu. Una membrana de 47 mm fue cortada a partir de las hojas o discos y se coloca sobre un aparato de filtración al vacío estéril. La solución se filtra a través de las diversas membranas a una presión de vacío de aproximadamente 50.8 cm (20 pulgadas) de mercurio utilizando una estación de Vacío/Presión AIR CADET. Las membranas se remueven asépticamente y se agregan a un tubo para máquina centrífuga de 50 mi de poliestireno estéril (BD Biosciences, San José, CA) con 5 mi de Tween-20 al 0.2 % (Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO) y se agita en forma de remolino (Fixed Speed Vortex Mixer, VWR, West Chester, PA) a temperatura ambiente durante 1 o 2 minutos. La solución fue colocada en placas de conteo de E, colí/Coliformes PETRIFILM de 3M (3M Co. , St. Paul, MN) de acuerdo con las instrucciones del fabricante y se incubaron toda la noche a 37 °C. Las placas fueron leídas utilizando un lector de placas PETRIFILM de 3M (3M Co . ) y se determinaron las unidades formadoras de las columnas (cfu) . Los resultados obtenidos se muestran posteriormente en la Tabla 5. Los resultados son representativos de un experimento típico. A partir de 1000 mi de las muestras de agua adulteradas con aproximadamente 100 cfu de E. coli, las recuperaciones variaron desde 28.6 % hasta 72.9 %. Para las membranas de TIPS tratadas y una membrana de PAN (PAN-3) la recuperación varió desde 45 % hasta 72.9 %. La membrana R1933-18/SPAN de TIPS (0.2 µp?) tuvo una velocidad baja de flujo porque le tomó 25 minutos para filtrar 1 litro de agua. La R1933-7/SPAN (0.34 µp?) tuvo una buena velocidad de flujo. Ambas membranas mostraron una buena recuperación de las bacterias filtradas. Para las dos membranas comerciales la recuperación varió desde 28.6 hasta 35.7 %.
Tabla 5. Recuperación de E. coli por filtración y elución de varias membranas
Ejemplo 9
Efecto de varios agentes de extracción sobre la recuperación de bacterias de las muestras de agua adulteradas por
filtración seguido por elución
E. coli se hizo crecer durante la noche en TSB a 37 °C. El cultivo se diluye para obtener aproximadamente 100 c.fu/ml y 1 mi de la solución se agrega a 1000 mi de agua estéril para obtener aproximadamente 100 cfu. Una membrana de 47 mm fue cortada a partir de las hojas o discos y se coloca sobre un aparato de filtración al vacío. La solución se filtra a través de las diversas membranas a una presión de vacío de aproximadamente 50.8 cm (20 pulgadas) de mercurio utilizando una estación de Vacío/Presión AIR CADET. Las membranas se remueven asépticamente y se agregan a un tubo para máquina centrífuga de 50 mi de poliestireno estéril (BD Biosciences, San José, CA) con 5 mi de varios agentes de extracción y se agita en forma de remolino (Fixed Speed Vortex Mixer, VWR, West Chester, PA) a temperatura ambiente durante 1 a 2 minutos. La solución fue colocada en placas de conteo de E. coli/Coliformes PETRIFILM de 3M de acuerdo con las instrucciones del fabricante y se incubaron toda la noche a 37 °C. Las placas fueron leídas utilizando un lector de placas PETRIFILM de 3M y se determinaron las unidades formadoras de las columnas (cfu) . Los resultados obtenidos se muestran pos eriormente en la Tabla 6. El uso de 0.2 % de Tween-20 y una solución salina amortiguada con fosfato (PBS, Invitrogen, Carlsbad, Ca) mostró una mejor recuperación que Triton-X-100 (Sigma-Aldrich Co . , St. Louis, MO) o agua. Con Tween-20, la recuperación varió desde 35 % hasta 77 %, mientras que con PBS la misma fue del 33 % hasta el 79 %. Con agua MILLI-Q estéril (Millipore Corp. , Billerica, ??) y Triton-X-10Q las recuperaciones fueron solamente de 11 % hasta 46 %.
Tabla 6. Recuperación de E. coli por filtración y elución utilizando varios agentes de extracción de las membranas
Ejemplo 10
Efecto de las concentraciones de Tween-20 sobre la
recuperación de las bacterias
E. coli se hizo crecer durante la noche en TSB a 37
°C. El cultivo se diluye para obtener aproximadamente 100 cfu/ml y 1 mi de la solución se agrega a 1000 mi de agua estéril para obtener aproximadamente 100 cfu. Una membrana de 47 mm fue cortada a partir de las hojas o discos y se coloca sobre un aparato de filtración al vacío. La solución se filtra a través de las diversas membranas a una presión de vacío de aproximadamente 50.8 cm (20 pulgadas) de mercurio utilizando una estación de Vacío/Presión AIR CADET. Las membranas se remueven asépticamente y se agregan a un tubo para máquina centrífuga de 50 mi de poliestireno estéril (BD Biosciences, San José, CA) con 5 mi de varios concentraciones de Tween-20 y se agita en forma de remolino (Fixed Speed Vortex Mixer, VWR, West Chester, PA) a temperatura ambiente durante 1 a 2 minutos .
La solución fue colocada en placas de conteo de E. coli/Coliformes PETRIFILM de 3M de acuerdo con las instrucciones del fabricante y se incubaron durante la noche a 37 °C. Las placas fueron leídas utilizando un lector de placas PETRIFILM de 3M y se determinaron las unidades formadoras de las colonias (cfu) . Los resultados obtenidos se muestran posteriormente en la Tabla 7. El uso de 0.1 % o 0.2 % de Tween-20 dio las mejores recuperaciones de la totalidad de las membranas probadas .
Tabla 7. Efecto de la concentración de Tween-20 sobre el porcentaje de recuperación de E. coli por filtración y elución de las membranas
Ejemplo 11
Efecto de varios métodos para la recuperación de las
bacterias a partir de las membranas
E. coli se hizo crecer durante la noche en TSB a 37 °C. El cultivo se diluye para obtener aproximadamente 100 cfu/ml y 1 mi de la solución se agrega a 1000 mi de agua estéril para obtener aproximadamente 100 cfu. Una membrana de 47 mm fue cortada a partir de las hojas o discos y se colocan sobre un aparato de filtración al vacío. La solución se filtra a través de las diversas membranas a una presión de vacío de aproximadamente 50.8 cm (20 pulgadas) de mercurio utilizando una estación de vacío/presión AIR CADET. Las membranas se remueven asépticamente y se agregan a un tubo para máquina centrífuga de 50 mi de poliestireno estéril (BD Biosciences, San José, CA) con 5 mi de Tween-20 al 0.2 %. Los tubos fueron sonicados durante 5 minutos utilizando un ultrasonicador (Branson 2200, Branson Ultrasonics , Dansbury, CT) , se agita en forma de remolino durante 1 a 2 minutos (Fixed Speed Vortex Mixer, VWR, West Chester, PA) o se agitan en un agitador orbital (agitador Newbrunswik Scientific, Modelo Innova 4000) durante 10 minutos a temperatura ambiente. La solución fue colocada en placas de conteo de E. coli/Coliformes PETRIFILM de 3M de acuerdo con las instrucciones del fabricante y se incubaron durante la noche a 37 °C. Las placas fueron leídas utilizando un lector de placas PETRIFILM de 3M y se determinaron las unidades formadoras de las colonias (cfu) . Los resultados obtenidos se muestran posteriormente en la Tabla 8.
Tabla 8. Recuperación de E. coli de las membranas después de la filtración por varios métodos de extracción
Ejemplo 12
Recuperación de las bacterias de las membranas utilizando una elución con espuma
E. coli se hizo crecer durante la noche en TSB a 37 °C. El cultivo se diluye para obtener aproximadamente 100 cfu/ml y 1 mi de la solución se agrega a 50 mi de agua estéril para obtener aproximadamente 100 cfu. Una membrana de 25 mm fue cortada de las hojas o discos y se coloca en un sujetador del filtro Swinnex de 25 mm (Millipore Corp., Billerica, MA) . El sujetador del filtro se fija a un colector al vacío ( aters Corporation, Milford, MA) y una jeringa de 50 mi se fija al otro extremo del sujetador del filtro. La muestra de agua adulterada fue filtrada a través de varias membranas a la presión de vacío de aproximadamente 50.8 cm (20 pulgadas) de mercurio utilizando una estación de vacío/presión de AIR CADET. El sujetador del filtro con la membrana se fija a un concentrador de la parte superior de un banco de laboratorio HSC 40 (InnovaPrep, Drexel, MO) . El sistema genera espuma de la solución de extracción y las bacterias fueron eluidas haciendo pasar la espuma (1 mi de Tween-20 al 0.05 %) a través de la membrana.
Las soluciones extraídas se colocan en placas sobre placas de conteo de E. coli/Coliformes PETRIFILM de 3M de acuerdo con las instrucciones del fabricante y se incubaron toda la noche a 37 °C. Las placas fueron leídas utilizando un lector de placas PETRIFILM de 3M y se determinaron las unidades formadoras de las colonias (cfu) . Los resultados obtenidos se muestran posteriormente en la Tabla 9. El método de elución de espuma ofrece una ventaja para la elución de organismos biológicos en volúmenes pequeños y hace posible la extracción facilitada de los ácidos nucleicos sin la concentración adicional del material eluido.
Tabla 9. Recuperación de E. coli de las membranas después de la filtración por la elución con espuma
Tabla 9. (cont . )
Ejemplo 13
Recuperación de bacterias a partir de las muestras de agua adulteradas seguido por crecimiento
. E. coli, Salmonella entérica subesp. entérica, y Enterecoccus faecalís se hicieron crecer toda la noche en TSB a 37 °C. El cultivo fue diluido para obtener aproximadamente 10 cfu/ml y 1 mi de la solución se agrega a 1000 mi de agua estéril para obtener aproximadamente 10 cfu. La solución fue filtrada a través de varias membranas a una presión de vacío de aproximadamente 50.8 cm (20 pulgadas) de mercurio utilizando una estación de presión/vacío AIR CADET. Las membranas fueron removidas asépticamente y se agregan a un tubo para máquina centrífuga de 50 mi de poliestireno estéril (BD Biosciences, San José, CA) con 10 mi de caldo Terrific (TB) o caldo de soja tríptico (TSB) y se agita a 300 rpm en un agitador de Newbrunswik Scientific, Modelo Innova 4000 durante 2 horas a 37 °C. Los tubos de control fueron ajustados por adulteración de aproximadamente 10 cfu (100 µ? de 102 cfu/ml) en 10 mi de TB y se hicieron crecer de manera semejante. Al final de las dos horas, el medio de crecimiento de los tubos se coloca sobre placas de conteo de E. coli/Coliformes PETRIFILM de 3M (para E. coli) y placas de conteo aeróbicas (para S. entérica, y Enterococcus faecalis) y se incuban durante toda la noche a 37 °C. Las placas fueron leídas utilizando un lector de placas PETRIFILM de 3M y se determina las unidades formadoras de colonias (cfu) . El número de entrada de las células fue utilizado para calcular las veces de incremento.
Tabla 10. Incremento en el número de células de E. coli después de filtración y crecimiento en TB durante dos horas
Tabla 11 . Incremento en el número de células de E. coli después de filtración y crecimiento en TB durante dos horas
Tabla 12 . Incremento en el número de células de E. coli después de f iltración y crecimiento en TB durante dos horas
Tabla 12 ( cont . )
Tabla 13 . Incremento en el número de células de E. coli después filtración y crecimiento en TSB durante dos horas
Tabla 14 . Incremento en el número de células de S. entérica después de la filtración y crecimiento en TSB durante dos horas
Tabla 14 (cont . )
Tabla 15 . Incremento en el número de las células de E. coli y Enterococcus faecalis después f iltración y crecimiento en TSB durante dos horas
Ejemplo 14
Recuperación de las bacterias coliformes a partir de muestras de agua adulteradas seguido por crecimiento E. coli, Enterobacter aerogen.es, Enterobacter cloacae, Citrobacter Freundii, y Citrobacter braakii se hicieron crecer toda la noche en TSB a 37 °C. El cultivo se diluye para obtener aproximadamente 100 cfu/ml y 0.4 mi de la solución se agregaron a 1000 mi de agua estéril para obtener aproximadamente 40 cfu. La solución se filtra a través de las diversas membranas a una presión de vacío de aproximadamente 50.8 cm (20 pulgadas) de mercurio utilizando una estación de vacío/presión AIR CADET. Las membranas fueron removidas asépticamente y se agregaron a un tubo para máquina centrífuga de 50 mi de poliestireno estéril (BD Biosciences, San José, CA) con 10 mi de caldo Terrific (TB, Sigma-Aldrich Co. , St. Louis, MO) o caldo de soja tríptico (TSB, BD Biosciences, San José, CA) y se agita a 300 rpm en un agitador de Newbrunswik Scientific, Modelo Innova 4000 durante 2.5 o 3 horas a 37 °C. Los tubos de control fueron ajustados por adulteración de aproximadamente 40 cfu (400 µ? de 100 cfu/ml) en 10 mi de TB y se hicieron crecer de manera semejante. Al final del periodo de incubación, el medio de crecimiento de los tubos se colocó en placas sobre placas de conteo de E. coli/Coliformes PETRIFILM de 3M y se incubaron toda la noche a 37 °C. Las placas fueron leídas utilizando un lector de placas PETRIFILM de 3M y se determinaron las unidades formadoras de las colonias ( cfu) . El número de entrada de las células se utilizó para calcular las veces de incremento .
Tabla 16 . Incremento en el número de las células de bacterias coliformes después f iltración y crecimiento en TSB durante dos horas y media
Tabla 16 (cont . )
Tabla 17 . Incremento en el número de células de las bacterias coliformes después de filtración y crecimiento en TSB durante tres horas
Tabla 17 (cont.)
Ejemplo 15
Desarrollo de cebadores y sondas para la detección de JE?, coli por PCR
Dos genes uidA de E. coli (que codifica para la b-glucoronidasa) y tufA (que codifica para el factor de alargamiento de la cadena de proteínas EF-Tu) fueron seleccionados como genes objetivo. Los cebadores y sondas de PCR fueron diseñados con base en la alineación de todas las secuencias disponibles en GenBank. Los cebadores diseñados fueron:
uidA: Cebador delantero 51 -TCTACTTTACTGGCTTTGGTCG-3 ' (SEC ID NO: 1)
Cebador inverso 51 -CGTAAGGGTAATGCGAGGTAC-31 (SEC ID
NO : 2 )
Sonda 51 -6-FAM-AGGATTCGATAACGTGCTGATGGTGC-3 ' -Iowablack
FQ (SEC ID NO: 3)
tufA: Cebador delantero: 51 -TCACCATCAACACTTCTCACG-3¦ (SEC ID NO: 4)
Cebador inverso: 5 ' -CAGCAACTACCAGGATCGC-31 (SEC ID NO: 5) Sonda: 5 ' -6-FAM-TGAATACGACACCCCGACCCG-3 ' Iowablack FQ
(SEC ID NO: 6)
Los cebadores y sondas fueron sintetizados por IDT DNA Technologies, Coralville, IA. Los cebadores diseñados fueron utilizados a 250 hasta 500 nM y la sonda a 125 hasta 250 nM con una mezcla maestra universal TaqMan Fast en una cantidad de 10 µ? 2 x (Applied Biosystems, Foster, City, CA) y 5 µ? del modelo de ADN. Además, los reactivos disponibles corriereialmente para la detección de E. coli de Primer Design Ltd, Southampton, UK (cuantificación del kit estándar de E. coli) y BioGx, Birmingham, Alabama {E. coli de especies de escorpiones) fueron utilizadas de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
Las células de E. coli fueron diluidas en serie en el amortiguador de fosfato Butterfield y el modelo de ADN fue preparado mezclando 100 µ? del reactivo de preparación de la muestra PREPMAN Ultra (Applied Biosystems) con 25 ul de las disoluciones bacterianas e hirviendo durante 10 minutos. La suspensión hervida se enfría, se centrifuga a 14,000 RPM durante 2 minutos y el sobrenadante se transfiere a un tubo limpio. Se agregan 5 µ? de la muestra del ADN a la placa de PCR de 96 cavidades que contiene 20 µ? de la mezcla de la reacción (una mezcla de cebadores, sondas, y enzimas) . La ciclización térmica se llevó a cabo utilizando el sistema de detección de la secuencia ABI 7500 con las siguientes condiciones: 2 minutos a 95 °C para desnaturalización seguido por 40 ciclos de: 20 segundos a 95 °C y 1 minuto a 60 °C. Como se muestra posteriormente, el límite de detección con la PCR fue de aproximadamente 100 cfu.
Tabla 18. Detección por PCR de E. coli
Tabla 18 (cont . )
Ejemplo 16
Detección de las bacterias a partir de las muestras de agua adulteradas por PCR
E. coli se hizo crecer durante la noche en TSB a 37 °C. El cultivo se diluye para obtener aproximadamente 10 cfu/ml y 1 mi de la solución se agregan a 1000 mi del agua estéril para obtener aproximadamente 10 cfu. Esta solución se filtra a través de varias membranas a la presión de vacío de aproximadamente 50.8 cm (20 pulgadas) de mercurio utilizando una estación de vacío/presión AIR CADET. Las membranas fueron removidas asépticamente y se agregaron a un tubo de 50 mi con 10 mi de TB (Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO) y se agitan a 300 rpm en un agitador de New Brunswik Scientific, Modelo Innova 4000 durante dos horas a 37 °C. Los tubos de control fueron ajustados para adulteración de aproximadamente 10 cfu (100 ul de 102 cfu/ml) en 10 mi de TB y se hicieron crecer de manera semejante. Todas las muestras fueron tratadas por duplicado. Al final de las dos horas, el medio del crecimiento de un conjunto de tubos fue colocado en placas sobre placas de conteo de E. coli/Coliformes PETRIFILM de 3M y se incubaron toda la noche a 37 °C. Las placas fueron leídas utilizando el lector de placas de PETRIFILM de 3M y las unidades formadoras de colonias (cfu) fueron determinadas.
Del otro conjunto de tubos, las células que contienen el medio del crecimiento fueron centrifugadas a 5000 rpm durante 20 minutos para convertir en pelotillas las células. El ADN fue extraído utilizando el kit de extracción de Qiagen Mini DNA acuerdo con las instrucciones del fabricante y el ADN fue eluido en 10 µ?. Se agregan 5 µ? del ADN extraído a 20 µ? de la mezcla de ensayo y la PCR se llevó a cabo como se describió anteriormente con el cebador y las sondas para el gen uidA (kit de diseño del cebador) . El proceso completo de la filtración seguido por el crecimiento y detección por PCT tomó aproximadamente 4 horas .
Como se muestra posteriormente, las veces del incremento variaron desde 5 veces hasta 18 veces. A partir de muestras de agua de 1000 mi adulteradas con 10 cfu de E. coli, las membranas de TIPS modificadas mostraron un incremento de 9 a 18 veces y fueron positivas por PCR . Las membranas comerciales mostraron solamente un incremento de 5 a 6 veces y no mostraron ninguna amplif icación del ADN obj etivo .
Tabla 19 . Detección Rápida de E. coli por PCR
Ej emplo 17
Preparación y Evaluación de las Bolsas con las Membranas de
Polipropileno
Una solución tensioactiva al 4 % peso ( % en peso) se prepara disolviendo el monolaurato de sorbitol ( SPAN 20 disponible de Croda , New Castle DE) en 2 -propanol (Alfa Aesar, Ward Hill, MA) . Las membranas R1930-10, R1901-11, y R1901-8B (Tabla 1) fueron colocadas separadamente en bolsas de polietileno (PE) con suficiente solución del agente tensioactivo para saturarlas. Las membranas se saturaron inmediatamente. La solución tensioactiva en exceso fue removida restregando las bolsas para exprimir la solución fuera de la bolsa. Las membranas fueron removidas de las bolsas y se secaron con exposición al aire a temperatura ambiente. Las propiedades para las membranas tratadas y no tratadas estuvieron caracterizadas por las propiedades mostradas en la Tabla 2. El espesor de la zona estrecha se refiere al espesor aproximado de la capa que tiene el tamaño de poro más pequeño. Las membranas secas fueron almacenadas en una bolsa de plástico hasta que son utilizadas.
Las membranas fueron construidas como un dispositivo de concentración de la bolsa.
Las bolsas incluyendo cada membrana fueron construidas cada una de la misma manera. Una bolsa de polietileno de 20.32 centímetros (8 pulgadas) por 20.32 centímetros (8 pulgadas) ZIPLOC (S. C. Johnson & Son, Inc., Racine, WI) fue cortada a lo largo de los bordes sellados y se separó en dos piezas . Una sola capa de la membrana seca se cortó en una forma pentagonal que tiene tres lados cuadrados de 12.7 cm (cinco pulgadas), y dos lados equiláteros de aproximadamente 6.86 cm (2.7 pulgadas) . La
membrana fue apilada arriba de una hoja no tejida de polipropileno (TYPAR, Reemay Inc., Charleston, SC) que tiene las mismas dimensiones que el lado abierto de la membrana de zonas múltiples que está volteada hacia la hoja no tejida. La pila fue colocada entonces sobre la superficie interna de una pieza de la bolsa ZIPLOC con la forma cuadrada volteada hacia el sello de ZIPLOC y el triángulo que forma una configuración de V cerca del fondo de la bolsa, y el lado estrecho de la membrana volteado hacia la cara interna de la bolsa. Cuatro bordes del pentágono de la membrana y el material no tejido se sellaron por calentamiento a la bolsa ZIPLOC para formar un saco con el lado de 12.7 cm (cinco pulgadas) del pentágono volteado hacia el sello de ZIPLOC en la parte superior de la abertura izquierda de la bolsa. Los dos lados de la bolsa ZIPLOC fueron sellados con calentamiento entonces de modo que el material no tejido volteado hacia la pared opuesta de la bolsa, forme una bolsa de concentración.
Cada bolsa fue evaluada colocando 3.8 g de las partículas del hidrogel superabsorbente (poliacrilato-polialcohol) en cada bolsa fuera del saco. Para cada prueba, se prepara un caldo por la adición de 1.125 mi de un agente tensioactivo de óxido de etileno/óxido de polietileno PLURONIC L64 (PL64, disponible de BASF, Mount Olive, NJ) y 0.45 g de la albúmina del suero de bovino (BSA, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO) se agregaron a 225 mi del caldo de soja tríptico esterilizado (TSB) obtenido como Quick-Enrich TSB (3M Co., St. Paul, MN) a las concentraciones finales de 0.5 % de PL64 y 0.2 % de BSA. El caldo fue inoculado entonces con 225 µ? del amortiguador de fosfato Butterfield que contiene aproximadamente 105 cfu (unidades formadoras de colonias) /mi de Listeria innocua (ATCC33090) . El caldo bacteriano fue vertido entonces en el saco de la bolsa de concentración (el lado estrecho de la membrana) y afianzado verticalmente sobre un banco de laboratorio a temperatura ambiente hasta que aproximadamente tres mi de la solución permanecieron en el saco (20-30 minutos) y el tiempo de absorción fue registrado. El líquido restante fue removido con una pipeta y transferido a un tubo para máquina centrífuga graduado, de 15 mi, para medir el volumen. Cada muestra concentrada fue diluida entonces 10 veces con el amortiguador de Butterfield y 100 µ? de la disolución se colocan en placas sobre una placa de un medio de Oxford Modificado (placa MOX obtenida de Hardy Diagnostics, Santa María, Ca) y se incuba a 37 °C durante 24 horas .
El control representa la concentración inicial.
Las muestras de control fueron preparadas de la misma manera que los ensayos de evaluación pero no se concentraron. Los controles separados fueron probados con cada conjunto de membranas, por ejemplo, el Control 1 fue probado al mismo tiempo que las membranas tratadas con SPAN 20 y el Control 2 fue probado al mismo tiempo que las membranas tratadas con PEG.
Cada evaluación fue duplicada una segunda vez y la concentración de las bacterias representa dos diferentes conteos separados después de la concentración. El factor de la concentración es la concentración final dividida entre la concentración inicial de las bacterias. Los resultados de prueba para las membranas tratadas con SPAN 20 son mostrados en la Tabla 20.
Tabla 20. Tasas de recuperación bacteriana y tiempos de absorción para las membranas de TIPS
Ejemplo 18
Preparación y Evaluación de las Bolsas con Membranas de
Polipropileno
Una solución en almacenamiento al 5 % en peso del copolímero de etileno alcohol vinílico fue preparada disolviendo el copolímero de etileno alcohol vinílico (EVAL44) que tiene 44 % en mol de contenido de etileno (44 % del contenido de etileno del poli (polímero de alcohol vinílico co-etileno) obtenido bajo el número de producto 414107 de Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO) en una mezcla de etanol (AAPER Alcohol and Chemical Co . Shelbyville, KY) /solvente acuoso (70 % en volumen de etanol) en un baño de agua a una temperatura de 70-80 °C.
A partir de la solución en almacenamiento anterior, una solución de recubrimiento de polietilen glicol (PEG) se fabricó conteniendo 1 % en peso de EVAL44, 2 % en peso de diacrilato de polietilen glicol (600) (obtenido del número de producto SR610 de Sartomer, Warrington, PA) , 1 % en peso del fotoiniciador reactivo VAZPIA propanoato de (2- [4- (2-hidroxi-2-metilpropanoil) fenoxi] etil-2-metil-2-N-propenoilamino, como se describe en la patente U. S. No. 5,506,279) en un solvente de una mezcla de etanol/agua (70 % en volumen de etanol) .
Las membranas microporosas R1933-7 y R1933-18 (Tabla 1) fueron saturadas con la solución de recubrimiento de PEG en una bolsa resistente de PE, luego se remueve de la bolsa. La solución en exceso se remueve frotando la superficie de la membrana saturada con una toalla de papel. La membrana se seca por exposición al aire a temperatura ambiente durante 10-12 horas. La membrana seca fue saturada entonces con una solución acuosa de NaCl al 20 % en peso y se remueve la solución en exceso. La membrana fue colocada entonces sobre una banda transportadora de un sistema de curado con rayos UV (sistema Fusión ÜV con un bulbo H de Fusión UV Systems, Inc., Gaithersburg, MD) y se cura en una cámara con una atmósfera de nitrógeno inerte. La velocidad de la banda fue de 6.71 m/min (20 pies por minuto (fpm) ) . La membrana fue volteada hacia arriba se corrió a través del sistema de UV una segunda vez a la misma velocidad con el lado de la membrana opuesta volteado hacia la fuente de luz . La membrana curada fue lavada con agua desionizada en exceso y se seca a 90 °C durante 1 a 2 horas hasta que se secó completamente. Las membranas secas, con un tratamiento permanente, se almacenaron en una bolsa de PE a temperatura ambiente.
Los dispositivos de concentración de la bolsa fueron preparados como se describe en el Ejemplo 17.
Ejemplo 19
Preparación y Evaluación de las Bolsas con Membranas de
Poliacrilonitrilo
Varias membranas de un polímero de poliacrilonitrilo (PAN) (PAN-1, PAN-2, PAN-3, PAN-4, y PAN-5) se hicieron como se describe en la solicitud de patente coreana No. KR20040040692. Una solución al 10.5 % en peso del polímero de poliacrilonitrilo (PM. 150,000) en N,N-dimetilacetamida (DMAC) se preparó dispersando el polímero en el líquido. Un flujo constante de la solución del polímero de PAN (50 µ?/min/orificio) fue bombeado a una jeringa conectada a una fuente de alto voltaje. Una fuerza eléctrica de 90-100 Kv se introdujo a una jeringa lo cual provocó la expulsión de la solución polimérica hacia el aire para formar nanofibras de PAN electrohiladas . Las fibras fueron recolectadas en una trama para formar una guata voluminosa. Para reducir la voluminosidad e incrementar la integridad estructural de estas nanofibras de PAN electrohiladas, se llevó a cabo un post-tratamiento por el calandrado a 140 °C y a presiones de entre aproximadamente 10 hasta 20 kgf/cm3. No se utilizó ningún otro tratamiento. Las membranas fueron almacenadas en bolsas de PE a temperatura ambiente. Las membranas tuvieron tamaños de poro de 0.2 µp?, 0.53 µ??, y 0.73 µp? para las membranas de PAN-4, PAN- 2, y PAN- 5, respectivamente. Los dispositivos de concentración de la bolsa fueron preparados como se describe en el Ejemplo 17.
Las bolsas fueron evaluadas de acuerdo con el mismo procedimiento como se describe en el Ejemplo 17 excepto que se utilizaron 3.9 gramos del hidrogel en cada bolsa. Los resultados son mostrados en la Tabla 21.
Tabla 21. Tasa de Recuperación Bacteriana para las Membranas de Poliacrilonitrilo
Ejemplo 20
Preparación de las Bolsas con Membranas de Nailon
Los números de producto de un filtro para liquido de una membrana de nailon 080ZN (0.8 pm) y 0606SN (0.6 pm) fueron obtenidos de 3M Purification Inc., Meriden, CT .
Los dispositivos de concentración de la bolsa fueron preparados como se describe en el Ejemplo 17.
Ejemplo 21
Preparación de las Bolsas con las Membranas de
Poli carbonato
Los filtros de la membrana de policarbonato de 0.8 pm y 0.6 pm fueron obtenidos de GE Osmonics (Hopkins, MN) . Los dispositivos de concentración de la bolsa fueron preparados como se describe en el Ejemplo 17.
Ejemplo 22
Preparación de las Bolsas con las Membranas de
Poliéter/Polisulfona (PES)
Las membranas de poliéter/polisulfona (PES) de 0.8 pm y 0.6 pm fueron obtenidas de GE Osmosics (Hopkins, MN) . Los dispositivos de concentración de la bolsa fueron preparados como se describe en el Ejemplo 17.
Ejemplo 23
Evaluación de las Membranas
Las bolsas que contienen una membrana de nailon de 0.6 pm (Ejemplo 20) y las bolsas que contienen una membrana de policarbonato de 0.8 pm (Ejemplo 21) fueron evaluadas de acuerdo el procedimiento descrito en Ejemplo 17 excepto que se utilizaron 4.0 gramos del hidrogel en cada bolsa. Las bolsas que contienen las membranas de nailon de 0.6 pm también se evaluaron utilizando un caldo de TSB preparado como se describió anteriormente, excepto que el agente tensioactivo utilizado fue un fluorotensioactivo al 0.01 % (3M NOVEC FC-4430, 3M Co . , St. Paul, MN) en lugar de PLURONIC L64. Los resultados de la prueba son mostrados en la Tabla 22.
Tabla 22. Recuperación de las Bacterias de las Membranas de Nailon y Policarbonato
Las bolsas que contienen una membrana de nailon de
0.8 pm (Ejemplo 20) y las bolsas que contienen una membrana de PES de 0.8 pm (Ejemplo 22) fueron evaluadas de acuerdo con el procedimiento descrito en el Ejemplo 17 excepto como sigue. La cantidad del hidrogel utilizado en cada bolsa fue de aproximadamente 4.0 gramos . Los lados internos de las bolsas fueron estabilizados por el rociado del lado interno de la bolsa con alcohol isopropí lico, afianzando la bolsa abierta, e irradiando la bolsa con luz ultravioleta durante 45 minutos. El caldo de soja tríptico contuvo 0.6 % de extracto de levadura preparado disolviendo 30 gramos de TSB con 3 gramos de extracto de levadura en 1 litro de agua desionizada. Uno de los dos agentes tensioactivos , como está indicado en la Tabla 23 fue agregado al caldo - 0.2 % (p/v) de PLURONIC L64 y 0.2 % de Tween 80 (v/v) (Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO) . El caldo resultante (225 mi) se inocula con 225 µ? del amortiguador de Butterfield que contiene aproximadamente 1 x 107 cfu/ml de histeria innocua (ATCC 33090) y se mezcla bien. El caldo se vierte entonces en el saco de la bolsa de concentración de la muestra y se afianza verticalmente durante 50-90 minutos. La muestra concentrada fue colectada, medida, y se diluye en el amortiguador de Butterfield 10 veces consecutivamente en 3 mi. Luego l mi de las 3/as. disoluciones de cada muestra se colocan en placas sobre placas de AC PETRIFILM (3M, Co . , St . Paul, MN) . La placas se incubaron a 37 °C durante 24 horas y se contaron las colonias. La Tabla 23 muestra los resultados de recuperación de las bacterias .
Tabla 23. Tasa de Recuperación Bacteriana para las Membranas de Poliéster Sulfona y Nailon
Tabla 23 (cont.)
Ejemplo 24
Sistema de recolección de la muestra acuosa grande con una válvula de flotador y recipiente
Un sistema de recolección del volumen de la muestra grande fue construido utilizando una garrafa de plástico de 15.14 litros (cuatro galones) (P/N 073004, US Plástic Corporation, Lima, OH) . Un sujetador del filtro de 47 mm (Cat # EW-06623-22, Cole-Parmer Instrument Co . , Vernon Hills, IL) se fija a una válvula de flotador de 1.27 cm (1/2") (Hudson Valve Company, Bakersfield, CA) utilizando adaptadores de tubería apropiados (Menards, Stillwater, MN) . La válvula de flotador fue equipada en la abertura de la garrafa de modo que el flotador se elevará para detener el flujo de agua cuando la cantidad requerida sea alcanzada. Al otro extremo del sujetador del filtro se fijaron adaptadores de tubería apropiados de modo que el sujetador del filtro pueda ser fijado a la fuente de agua. Un filtro de membrana de 47 mm fue colocado en el sujetador del filtro y el dispositivo se fija a una fuente de agua (el grifo) . La fuente de agua fue abierta y se deja que el agua fluya hasta el filtro a través de la membrana. Cuando el recipiente se llenó (10 litros) , la válvula de flotador detiene el flujo del agua. El grifo fue cerrado, el sujetador del filtro se retira, y el filtro de la membrana se remueve y se procesa para análisis adicional. La membrana fue colocada sobre una placa de agar de sangre (Hardy Diagnostics, Santa Maria, CA) o una placa de agar de soja tríptica (Hardy Diagnostics) y la placa se incuba a 37 "C durante 16 a 24 horas. Las unidades formadoras de colonias fueron contadas para determinar los niveles de bacterias en 10 litros de agua.
Ejemplo 25
Sistema de recolección de la muestras acuosas grandes con medidor de flujo
Un sistema de recolección para un volumen grande de la muestra fue construido fijando un medidor de flujo (Cat. # WO-05610-01, Cole-Parmer Instrument Co . , Vernon Hills, IL) a un sujetador del filtro de 47 mm (Cat. # EW-06623-22, Colé-Parmer) utilizando adaptadores de la tubería apropiados (Menards, Stillwater, MN) . Al otro extremo del sujetador del filtro se fijaron adaptadores de tubería apropiados de modo que el sujetador del filtro pueda ser fijado a la fuente, de agua. Un filtro de membrana de 47 mm fue colocado en el sujetador del filtro y el dispositivo se fija a una fuente de agua (el grifo) . La fuente de agua fue abierta y se deja que el agua fluya hasta el filtro a través de la membrana. La lectura sobre el medidor del flujo fue utilizada para determinar la cantidad de agua que fluye a través del filtro y cuando el flujo de agua alcanzó la cantidad requerida (10 litros) el flujo de agua fue detenido manualmente. El sujetador del filtro fue retirado y el filtro de la membrana fue removido y procesado para análisis adicional. La membrana fue colocada sobre una placa de agar de sangre (Hardy Diagnostics, Santa María, CA) o una placa de agar de soja tríptica (Hardy Diagnostics) y la placa se incuba a 37 °C durante 16 a 24 horas. Las unidades formadoras de colonias fueron contadas para determinar los niveles de bacterias en 10 litros de agua.
Ejemplo 26
Descripción del proceso para la rehabilitación de la tubería
Los procesos para la prueba de las bacterias son mostrados en la Figura 7 y en la Figura 8. 1 a 10 litros de la muestra de agua son procesados utilizando los filtros de la membrana preferidos . Las bacterias retenidas pueden ser eluidas o se hicieron crecer adicionalmente para la detección por los ensayos tales como por PCR, amplificación isotérmica, inmunoensayos , etc. La detección rápida hará posible determinar la presencia o ausencia de las bacterias en un tiempo breve (por ejemplo, menos de ocho horas) permitiendo un servicio de retorno más rápido de las tuberías restablecidas) .
Las descripciones completas de todas las patentes, solicitudes de patentes, y publicaciones, y el material disponible electrónicamente (incluyendo, por ejemplo, las presentaciones de la secuencia de nucleótidos en, por ejemplo, GenBank y RefSeq, y las presentaciones de las secuencias de aminoácidos en, por ejemplo, SwissProt, PIR, PRF, PDB, y las traducciones de las regiones de codificación anotadas en GenBank y RefSeq) citadas aquí son incorporadas para referencia en su totalidad. En el caso de que exista alguna inconsistencia entre la descripción de la presente solicitud y la(s) descripción (es) de cualquier documento incorporado aquí para referencia, la descripción de la presente solicitud será la que mande. La descripción detallada y los ejemplos anteriores están dados por razones de claridad de entendimiento solamente. Ninguna limitación innecesaria va a ser entendida de esto. La invención no está limitada a los detalles exactos mostrados y descritos, las variaciones obvias para una persona experta en el arte serán incluidas dentro de la invención definida por las reivindicaciones .
A menos que se indique de otra manera, todos los números que expresan cantidades de los componentes, pesos moleculares, y etcétera, utilizados en la especificación y las reivindicaciones se va a entender que están modificados en todos los casos por el término "aproximadamente". En consecuencia, a menos que se indique de otra lo contrario, los parámetros numéricos descritos en la especificación son aproximaciones que pueden variar dependiendo de las propiedades deseadas que se piensa que van a ser obtenidas por la presente invención. De manera breve, y sin intentar limitar la doctrina de equivalentes al alcance de las reivindicaciones, cada parámetro numérico debe ser interpretado al menos en vista del número de dígitos significativos reportados y aplicando técnicas de redondeo ordinarias .
Sin importar que los intervalos y parámetros numéricos que describen el alcance amplio de la invención sean aproximaciones, los valores numéricos descritos en los ejemplos específicos son reportados de manera tan precisa como sea posible. Sin embargo, todos los valores numéricos contienen inherentemente un intervalo que resulta necesariamente de la desviación estándar encontrada en sus mediciones de prueba respectivas.
Todos los encabezados son por razones de conveniencia para el lector y no deben ser utilizados para limitar el significado del texto que sigue al encabezado, a menos que así se especifique.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.
Claims (10)
1. Un método, caracterizado porque comprende: hacer pasar una muestra que comprende al menos un organismo biológico a través de una membrana filtrante a un flujo de volumen en agua de al menos 6.98 l/m2.h.bar (100 l/m2.h.psi), en donde la membrana filtrante comprende un tamaño de poro en el punto de burbujeo no mayor que 1.0 µp?, por lo cual se retiene al menos un organismo biológico sobre la superficie de la membrana; y detectar al menos un organismo biológico retenido sobre la superficie de la membrana filtrante.
2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos 30 % de los organismos biológicos en la muestra son retenidos sobre la superficie de la membrana filtrante.
3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos un organismo biológico es detectado in situ sobre la superficie de la membrana filtrante .
4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la detección de al menos un organismo biológico retenido sobre la superficie de la membrana filtrante comprende eluir el organismo biológico retenido desde la superficie de la membrana previo a efectuar un ensayo de detección.
5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la detección de al menos un organismo biológico comprende al menos uno de los siguientes: poner en contacto al organismo biológico con una composición del anticuerpo que se aglutina específicamente al organismo biológico; detectar una actividad enzimática del organismo biológico ; detectar un analito biológico del organismo biológico; detectar un analito biológico producido por el organismo biológico, seguido por la detección de una porción del ácido nucleico del organismo biológico; amplificar al menos una porción de la molécula del ácido nucleico del organismo biológico; y detectar la secuencia de nucleótidos del organismo biológico.
6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la membrana filtrante comprende una membrana porosa de poliolefina, una membrana porosa del copolímero de etileno-clorotrifluoroetileno, una membrana porosa de poliacrilonitrilo, una membrana porosa de policarbonato, una membrana porosa de poliéster, una membrana porosa del éster de celulosa, una membrana porosa de poliamida, una membrana porosa de poliétersulfona, una membrana porosa de polisulfona, una membrana porosa de fluoruro de polivinilideno, una membrana de nanofibra de poliacrilonitrilo, una membrana de nanofibra de fluoruro de polivinilideno, una membrana de nanofibra de éster de celulosa, una membrana de nanofibra de un acetato de polivinilo o alcohol, o una membrana de nanofibra de polivinil butiral.
7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la membrana filtrante comprende una membrana obtenida por un proceso de separación de fases inducida térmicamente o una membrana de nanofibra.
8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos un organismo biológico es detectado a no más de 24 horas después que la muestra se hace pasar a través de la membrana filtrante.
9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: proporcionar un dispositivo que comprende: un sujetador del filtro con una membrana; una válvula de flotador fijada al sujetador del filtro para el flujo de una cantidad conocida de la muestra en donde el paso de una muestra que comprende al menos un organismo biológico a través de la membrana filtrante comprende: fijar el sujetador del filtro a una fuente de la muestra; permitir el flujo de una cantidad conocida de la muestra a través de la membrana filtrante.
10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: proporcionar un dispositivo que comprende: un sujetador del filtro con una membrana; un medidor de flujo fijado al sujetador del filtro para que fluya una cantidad conocida de la muestra; en donde el paso de una muestra que comprende al menos un organismo biológico a través de una membrana filtrante comprende: fijar el sujetador del filtro a una fuente de la muestra; permitir el flujo de una cantidad conocida de la muestra a través de la membrana filtrante.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US35222910P | 2010-06-07 | 2010-06-07 | |
| PCT/US2011/039220 WO2011156251A2 (en) | 2010-06-07 | 2011-06-06 | Filtration methods and devices |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MX2012014194A true MX2012014194A (es) | 2013-02-07 |
Family
ID=45098597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MX2012014194A MX2012014194A (es) | 2010-06-07 | 2011-06-06 | Metodos y dispositivos de filtracion. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130130270A1 (es) |
| EP (1) | EP2577299A4 (es) |
| JP (1) | JP2013531236A (es) |
| AU (1) | AU2011265159B2 (es) |
| CA (1) | CA2801894A1 (es) |
| MX (1) | MX2012014194A (es) |
| TW (1) | TW201206538A (es) |
| WO (1) | WO2011156251A2 (es) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BRPI0918358A2 (pt) | 2008-12-19 | 2015-12-15 | 3M Innovative Properties Co | sistema e método para a concentração de amostras |
| WO2010080236A1 (en) | 2008-12-19 | 2010-07-15 | 3M Innovative Properties Company | System and method for processing samples |
| EP2576812A1 (en) | 2010-06-07 | 2013-04-10 | 3M Innovative Properties Company | Filtration methods and devices |
| EP2726843B1 (en) | 2011-06-30 | 2016-03-02 | 3M Innovative Properties Company | Systems and methods for detecting an analyte of interest in a sample using filters and microstructured surfaces |
| CN103608658B (zh) | 2011-06-30 | 2017-06-09 | 3M创新有限公司 | 利用微结构化表面检测样品中的所关注分析物的系统和方法 |
| TWI475226B (zh) * | 2012-08-01 | 2015-03-01 | Univ Feng Chia | 利用分流結構進行生化檢測之裝置及其運作方法 |
| CN105593276B (zh) * | 2013-10-03 | 2020-03-27 | 3M创新有限公司 | 具有增强的结合容量的配体官能化基材 |
| EP3083055A1 (en) | 2013-12-20 | 2016-10-26 | 3M Innovative Properties Company | Systems and methods for sample concentration and detection using a separation liquid |
| JP6240785B2 (ja) | 2013-12-20 | 2017-11-29 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | サンプルの濃縮及び検出のためのシステム及び方法 |
| JP6706267B2 (ja) * | 2015-03-06 | 2020-06-03 | ポカード・ディアグノスティクス・リミテッドＰｏｃａｒｅｄ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ， Ｌｔｄ． | 迅速内部蛍光法を使用した耐性遺伝子を含む細菌の無試薬同定 |
| WO2017116694A1 (en) | 2015-12-29 | 2017-07-06 | 3M Innovative Properties Company | Method and system for detecting microorganisms in large-volume samples |
| WO2017116695A1 (en) | 2015-12-29 | 2017-07-06 | 3M Innovative Properties Company | Assembly and method for field filtration of water samples |
| CN117815792A (zh) * | 2016-02-26 | 2024-04-05 | 3M创新有限公司 | 空调过滤器和制造方法 |
| WO2018106488A1 (en) | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 3M Innovative Properties Company | Systems and methods for rapid detection of an analyte of interest |
| CN109321437B (zh) * | 2018-11-15 | 2021-09-28 | 中南大学湘雅二医院 | 一种能够防止细胞破裂的过滤装置 |
| US11351505B2 (en) * | 2018-11-20 | 2022-06-07 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Fiber-knotted porous membrane bag for the removal of environmental pollutants from water |
| JP7255945B2 (ja) | 2019-03-14 | 2023-04-11 | 帝人株式会社 | 親水性複合多孔質膜 |
| EP3933023A4 (en) | 2019-03-14 | 2022-09-28 | Teijin Limited | BIOLOGICAL PARTICLE CONCENTRATION MEMBRANE, CONCENTRATION DEVICE, CONCENTRATION SYSTEM, CONCENTRATION METHOD AND BIOLOGICAL PARTICLE DETECTION METHOD |
| CN110885876A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-03-17 | 华侨大学 | 一种笔筒树核外dna快速提取和分析鉴别的方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5242595A (en) * | 1991-04-25 | 1993-09-07 | U.S. Filter/Illinois Water Treatment, Inc. | Bacteria removal by ceramic microfiltration |
| US5433859A (en) * | 1993-07-12 | 1995-07-18 | Pall Corporation | Supported microporous filtration membrane and method of using same |
| EP1320452B1 (en) * | 2000-09-24 | 2007-12-05 | 3M Innovative Properties Company | Extrusion method and apparatus for manufacturing microporous film |
| US7601262B1 (en) * | 2001-06-22 | 2009-10-13 | Argonide Corporation | Sub-micron filter |
| JP4068419B2 (ja) * | 2002-09-09 | 2008-03-26 | 松永 是 | 微生物検出方法及び装置 |
| CA2559943A1 (en) * | 2004-03-15 | 2005-10-06 | Purdue Research Foundation | Cell concentration and pathogen recovery |
| JP4481116B2 (ja) * | 2004-09-02 | 2010-06-16 | 株式会社トクヤマ | 口腔内微生物濃度測定用の被検液の製造方法 |
| JP2006129722A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Asahi Breweries Ltd | 微生物検出用メンブランフィルタ |
| WO2006116327A1 (en) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | California Institute Of Technology | Uses of parylene membrane filters |
| DE102005026804B3 (de) * | 2005-06-09 | 2007-02-22 | Membrana Gmbh | Mikrofiltrationsmembran mit verbessertem Filtrationsverhalten |
| US7993523B2 (en) * | 2007-03-06 | 2011-08-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Liquid filtration media |
| BRPI0819517B1 (pt) * | 2007-12-21 | 2018-03-20 | 3M Innovative Properties Company | Método para detectar um micro-organismo produtor de gás |
| CN102131566B (zh) * | 2008-06-30 | 2013-09-18 | 3M创新有限公司 | 形成非对称膜的方法 |
| US8846334B2 (en) * | 2009-06-15 | 2014-09-30 | 3M Innovative Properties Company | Detection of acid-producing bacteria |
-
2011
- 2011-06-06 MX MX2012014194A patent/MX2012014194A/es not_active Application Discontinuation
- 2011-06-06 CA CA2801894A patent/CA2801894A1/en not_active Abandoned
- 2011-06-06 AU AU2011265159A patent/AU2011265159B2/en not_active Ceased
- 2011-06-06 WO PCT/US2011/039220 patent/WO2011156251A2/en not_active Ceased
- 2011-06-06 EP EP11792945.5A patent/EP2577299A4/en not_active Withdrawn
- 2011-06-06 US US13/700,910 patent/US20130130270A1/en not_active Abandoned
- 2011-06-06 JP JP2013514242A patent/JP2013531236A/ja active Pending
- 2011-06-07 TW TW100119900A patent/TW201206538A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2011265159B2 (en) | 2014-11-27 |
| WO2011156251A3 (en) | 2012-04-05 |
| WO2011156251A2 (en) | 2011-12-15 |
| CA2801894A1 (en) | 2011-12-15 |
| EP2577299A4 (en) | 2014-03-19 |
| TW201206538A (en) | 2012-02-16 |
| AU2011265159A1 (en) | 2013-01-10 |
| EP2577299A2 (en) | 2013-04-10 |
| US20130130270A1 (en) | 2013-05-23 |
| JP2013531236A (ja) | 2013-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2011265159B2 (en) | Filtration methods and devices | |
| US10131930B2 (en) | Filtration methods and devices | |
| EP2649193B1 (en) | Microorganism concentration process and device | |
| JP5420566B2 (ja) | 微生物系及び流体試料分析の方法 | |
| JP2013531236A5 (es) | ||
| US10240018B2 (en) | Microorganism concentration process and device | |
| US20210180116A1 (en) | Assay using multi-layer membrane to detect microbiological target and method of manufacturing multi-layer membrane | |
| EP3083054A2 (en) | Systems and methods for sample concentration and detection | |
| Duong et al. | Biostability assessment of ultrapure water piping materials in the semiconductor industry and their susceptibility to Ralstonia growth | |
| US12618756B2 (en) | Device containing glass beads functionalized with polyethyleneimine, and use thereof for capturing microorganisms | |
| Dasgupta et al. | Hollow fiber concentrator for water quality monitoring: role of surfactant based elution fluids | |
| CA3150552C (fr) | Dispositif contenant des billes de verre fonctionnalisees avec du polyethyleneimine, et leur utilisation pour capter les micro-organismes | |
| JP5963675B2 (ja) | らせん菌の分離用デバイスおよび分離方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA | Abandonment or withdrawal |