水媒病原体—检测与应用

WATERBORNE PATHOGENS

Dection Methods and Application

 

作者:      Helen Bridle

出版:      Academic press

索书号:    Q938.8/W324/2014/Y

ISBN:       978-0-444-59543-0

藏书地点:  武大外教中心

 

清洁可靠的饮用水对于生命来说十分要。联合国大会(UNGA)近期指出,获得安全干净的饮用水和环境卫生是一项基本人权,它对于人类追求美满生活而言至关重要。由于污染增加,工业化推进以及气候变化,安全无污染的水资源匮乏已经成为主要的问题。世界各地的许多国家已经面临严峻的水资源匮乏,更多的国家面临水资源不足的压力。据估计,至2025年,约占世界60%的人口将遭遇水资源短缺困扰。水污染物包括无机与有机化学物质和病原体/微生物。世界卫生组织认为,无论在发达国家或是发展中微生物危害仍然是人们关注的重点,这些产生危害的微生物即水媒病原体。

水媒病原体可分为三类:病毒、细菌和寄生虫,后者包括原生动物和蠕虫。这些病原体在感染人类或动物后随排泄物进入水源中。例如,未经处理的,处理不够的或意外排放的污水使病原体进入到水源中。污染机制也能从地面径流进入也可能因使用动物排泄物或污水作为肥料灌溉土地而渗入地下水源。此外,许多水媒病原体是人畜共患的,能够同时感染人类和其他动物。因此,对水质监管对于获得安全的水源而言是十分必要的。

水媒病原体检测方法有许多,包括了排泄物指示剂的检测,病原体的直接检测两大类。指示剂检测是一种经济方便的检测方法,水中某些微生物的数量与水体的质量存在联系,可用这些微生物作为相应污染的监测指标。如大肠杆菌数量就场用来作为排泄物污染的指标之一。不同于指示剂检测,直接检测法可以直接检测某一特定的病原体。由于病原体在水中的浓度往往很低,通过这一方法检测对于样品的处理以及检测技术的要求较高,成本也较大。

监管方法按策略的不同分为监测型(surveillance monitoring)、操作型(operational monitoring)、调查型(investigative monitoring)。监测型的监管旨在监测长期的水质改变,为其他类型的水质监管的设计与实施提供未处理水源的基线数据。操作型监型监管的目的在于给出水体更多额外的,基础的数据,这种监管是短期的。调查型监管则旨在调查水质监管失败的原因,查明水源中含有的病原体,或追溯水质污染爆发的源头。

《水媒病原体—检测方法与应用》一书是Academic Press 出版社于2014年出版,作者为Helen BridleHelen Bridle现就职于赫瑞瓦特大学生化研究所生物物理与生物工程中心。在2009年至2015年,Helen Bridle曾带领皇家工程学术团队研究水媒病原体的检测的新方法。他的团队主要研究兴趣是用于检测水媒病原体以及应用于生物工艺的复杂介质样品处理,以及水媒病原体的检测。

本书综述了一系列新兴的水媒病原体检测技术。它介绍了已有的方法和新的技术,强调其中可以改进的地方,重点关注新技术在水源监管方面的应用。此外,本书解决了样品的处理问题(样品的浓缩、富集),这是水媒病原体检测程序中至关重要的一步。该书共有12个章节,可分为6个部分。第一章自成一部分,整体介绍了世界水资源的缺乏情况,强调水资源对于人类生活,经济、社会发展等方面的重要性,引出了水源病原体检测的意义。第二部分概述了各类水媒病原体以及水质检测的方法,包含病毒、细菌、原生动物以及蠕虫。第三部分为样品的处理方法,重点介绍浓缩技术,核算提取和分子检测,分析控制等。第四部分为检测技术,也是本文的重点,共有6章。主要有光学检测,电化学检测,生物传感器检测,分子方法检测,纳米技术检测以及微型检测系统。第五部分为现今各项技术的应用与评价。最后一部分是全篇的总结。全书的重点在于强调饮用水安全的重要性以及对检测方法的介绍,其中也评介了现今的水监管框架体系和应用前景。

《水媒病原体—检测方法与应用》一书较为系统地介绍了水媒病原体与其检测方法,对于从事环境保护,水质监测相关行业的从业人员,研究工作者具有较好的参考价值。该书研究领域与多种学科交叉,主要涉及微生物学,生物工程,分子生物学等,属于应用型的研究。

本书的主要特点如下:

1.填补了市场上对于水媒病原体新检测技术概念书的空白,系统的介绍了水媒病原体检测的新方法。

2.为读者呈现了水媒病原体检测的尖端技术以及介绍了最近出现的新兴方法。

3.涵盖了所有种类的水媒病原体(病毒、细菌、蠕虫),并提供了检测所有饮用水中主要病原体的相关背景知识。

4.全书围绕饮用水安全展开,条理清晰,章节划分明确,十分方便查阅相关知识。

5.每章节末附有参考文献,方便读者进一步查阅相关资料与学习。

 

本书目录

参与者

致谢

1.介绍

第一部分 综述与背景

2.水媒病原体概述

2.1病毒

2.2细菌

2.3原生动物

2.4肠虫

2.5小结

致谢

参考文献

3.水媒病原体检测的方法

3.1世界卫生组织指导方针

3.2检测方法的种类

3.3.排泄物指示剂监测

3.4病原体的直接检测

3.5小结

参考文献

第二部分 样品处理

4.样品处理

4.1背景

4.2样品

4.3浓缩技术

4.4级浓缩技术

4.5分子检测中核酸的提取

4.6分析控制

4.7小结

参考文献

第三部分 检测

5.光学检测法检测水媒病原体

5.1 标签技术

5.2 光谱分析

5.3 小结

参考文献

6.电化学检测法检测水媒病原体

6.1 简介

6.2电势测定

6.3伏安法

6.4电量分析

6.5阻抗谱

6.6双向电泳

6.7尺度

6.8水媒病原体的微型检测

6.9小结与展望

参考文献

7.生物传感器检测水媒病原体

7.1性能特点

7.2识别元件

7.3转导方法

7.4水媒病毒的生物传感器

7.5水媒细菌的生物传感器

7.6水媒原生动物的生物传感器

7.7检测水媒病原体的生物传感器

7.8小结与展望

8.分子方法检测水媒病原体

8.1为何采用分子方法

8.2分子方法

8.3水源中病原体检测方法的现状

8.4排泄物来源追踪

8.5小结与展望

参考文献

9.纳米技术检测水媒病原体

9.1简介

9.2背景

9.3样品处理中的纳米技术

9.4病原体检测中的纳米技术

9.5小结

参考文献

10.微型检测体系

10.1微流体

10.2应用

10.3小结

参考文献

第四部分 应用与评价

11.新兴技术在饮用水检测方面的应用

11.1英国水业当前境况

11.2WSPsWSF在世界其他国家的应用

11.3立法框架

11.4市场主要关注的病原体

11.5公共健康政策在水质检测与处理方面的含义

11.6市场方面的水质检测与质粒

11.7市场采用的新兴技术

参考文献

12.总结

12.1 总结

12.2水媒病原体检测的未来展望

                                     (武汉大学生命科学学院研究生   洪强)