Σύγχρονες μέθοδοι ανίχνευσης ιών στα τρόφιμα
Detection of viruses in food by modern methods
![Thumbnail](/xmlui/bitstream/handle/11400/916/Papadopoulos_15078.pdf.jpg?sequence=4&isAllowed=y)
Abstract
To θέμα της παρούσας πτυχιακής εργασίας είναι η ανίχνευση των ιών στα τρόφιμα με μοντέρνες μεθόδους. Οι ιοί έχουν γονιδίωμα, DNA ή RNA και επίσης έχουν την ικανότητα να προσαρμόζονται στις συνθήκες συγκεκριμένων βιότοπων, αλλά δεν έχουν την αυτονομία εκείνη που χαρακτηρίζει τους περισσότερους οργανισμούς. Για να αναπαραχθούν, απαιτούν την παρουσία ενός ξενιστή. Το σύστημα ταξινόμηση Baltimore διαχωρίζει τους ιούς ανάλογα με το γονιδίωμα τους σε δίκλωνο ή μονόκλωνο γενετικό υλικό, DNA ή RNA, θετικό ή αρνητικό με το mRNA να καθορίζεται σαν θετικό. Μία από τις βασικές αιτίες τροφογενών λοιμώξεων είναι οι ιοί, όπως οι εντερικοί ιοί, ο νοροϊός, ο ανθρώπινος ροταϊός, ο ιός της ηπατίτιδας Α και ο ιός της ηπατίτιδας Ε. Μεταδίδονται στον άνθρωπο κυρίως μέσω τις κοπρανο-στοματικής οδού και είναι υπεύθυνοι για ένα μεγάλο αριθμό λοιμώξεων και θανάτων ετησίως. Βρίσκονται σε φρέσκα λαχανικά, δίθυρα οστρακοειδή, μαλακά φρούτα, στο νερό, σαλάτες, χοιρινό κρέας κ.λπ. Είναι απαραίτητο να αναπτυχθούν μέθοδοι ανίχνευσης των ιών που να χαρακτηρίζονται από ταχύτητα, ακρίβεια και υψηλή ευαισθησία. Ένα πολύ σημαντικό βήμα στην ανίχνευση των ιών είναι η προετοιμασία του δείγματος ώστε να απομονωθούν οι ιοί από τη μήτρα του δείγματος. Οι κυριότερες διαδικασίες που χρησιμοποιούνται είναι η έκλουση και συγκέντρωση των ιικών σωματιδίων με πολυαιθενυλογλυκόλη (PEG), η προσρόφηση και έκλουση ιών με τη χρήση φορτισμένων μεμβρανών ή φίλτρων, τα ανοσομαγνητικά σφαιρίδια, η υπερδιήθηση και η υπερφυγοκέντρηση. Οι πιο αξιόπιστες μέθοδοι ανίχνευσης και με την ευρύτερη εφαρμογής είναι μοριακές μεθόδοι ανίχνευσης των ιών, όπως η PCR, PCR με αντίστροφη μεταγραφάση (RT-PCR), η PCR σε πραγματικό χρόνο και η RT-PCR. Έχουν επίσης εφαρμοστεί μέθοδοι ανίχνευσης που βασίζονται στους βιοαισθητήρες και τα μοριακά αποτυπωμένα πολυμερή, έχουν χρησιμοποιηθεί τεχνικές ενίσχυσης των νουκλεϊκών οξέων όπως η αλληλουχοεξαρτώμενη ενίσχυση νουκλεϊκού οξέος (Νucleic acid sequence-based amplification – NASBA), NASBA σε πραγματικό χρόνο και η ισοθερμική ενίσχυση μέσω βρόγχου (Loop Mediated Isothermal Amplification – LAMP) ή LAMP με αντίστροφη μεταγραφάση. Μία νέα μέθοδος με καλές προοπτικές και με δυνατότητα ανίχνευσης πολλαπλών ιών είναι ο συνδυασμός πολλαπλής σύνδεσης ολιγονουκλεοτιδίων (MOL) με τεχνολογία PCR και xMAP.
Abstract
The subject of this thesis is the detection of viruses in food by modern methods. Viruses have a genome, DNA or RNA and also have the ability to adapt to the conditions of specific habitats, but they do not have the autonomy that characterizes most organisms. They require the presence of a host in order to reproduce. The Baltimore classification system divides viruses according to their genome into double-stranded or single-stranded genetic material, DNA or RNA, positive or negative with the mRNA being defined as positive. One of the main causes of foodborne infections are viruses such as enteric viruses, norovirus, human rotavirus, hepatitis A virus and hepatitis E virus. They are transmitted to humans mainly through the fecal-oral route and are responsible for a large number of infections and deaths per year. They are found in fresh vegetables, bivalve shellfish, soft fruits, in water, salads, pork, etc. It is necessary to develop methods for detecting viruses that are characterized by speed, accuracy and high sensitivity. A very important step in virus detection is to prepare the sample to isolate the viruses from the sample matrix. The main processes used are the elution and concentration of viral particles with polyethylene glycol (PEG), the adsorption and elution of viruses using charged membranes or filters, the immunomagnetic beads, the ultrafiltration and the ultracentrifugation. The most reliable and widely used detection methods are molecular virus detection methods, such as PCR, reverse transcriptase PCR (RT-PCR), real-time PCR and RT-PCR. Detection methods based on biosensors and molecularly imprinted polymers have also been applied, and nucleic acid amplification techniques such as nucleic acid sequence-based amplification (NASBA) and real-time (NASBA) real-time Loop Mediated Isothermal Amplification (LAMP) or LAMP with reverse transcriptase. A new method with good prospects and the ability to detect multiple viruses is the combination of cross-linking oligonucleotides (MOL) with PCR and xMAP technology.