Pobieranie i identyfikacja próbek biologicznych z wykorzystaniem stosowanych w wojsku urządzeń do wykrywania on-site skażeń biologicznych

• Autorzy: Kuligowska Monika , Neffe Sławomir

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0016.0545

Warianty tytułu

EN

Collection and Identification of Biological Samples Based on Military On-Site Detection Devices

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ze względu na wciąż aktualne zagrożenia biologiczne związane z działalnością ugrupowań terrorystycznych, sytuacjami kryzysowymi w wielu rejonach świata, a także cyklicznie pojawiającymi się epidemiami, szybka i wiarygodna detekcja skażeń biologicznych jest niezbędnym elementem zapewnienia szeroko rozumianego bezpieczeństwa ludności. W pracy poruszono kwestie procedur pobierania i weryfikacji próbek. Skupiono się na technikach przygotowania próbek do analizy, a także wyszczególniono metody analityczne służące do identyfikacji czynników biologicznych. Dodatkowo omówiono technologie on-site zaimplementowane w wojskowych przyrządach do detekcji skażeń biologicznych. Praca umożliwia czytelnikowi zapoznanie się z nowoczesnymi technikami detekcji czynników pochodzenia biologicznego i ich identyfikacji, co stanowi niezbędną wiedzę przy wyborze odpowiedniego sprzętu w zależności od przeznaczenia pododdziału rozpoznania skażeń i postawionego zadania. Wiedza z zakresu pobierania i przygotowania próbek do analizy przyczyni się do zwiększenia umiejętności zespołów pobierania próbek w zakresie takich działań oraz do osiągnięcia wiarygodnych wyników przez zastosowanie odpowiednich procedur i wyeliminowanie możliwości utraty analitu czy nieumyślnego skażenia próbki. Pozwoli to również na zwiększenie bezpieczeństwa na każdym etapie pracy z próbkami biologicznymi. Wszystkie te działania mogą przyczynić się do globalnego zwiększenia bezpieczeństwa ludności.

EN

Due to still current biological threats related to the activities of terrorist groups, crisis situations in many regions of the world, as well as cyclical epidemics, fast and reliable detection of biological contamination is an essential element of ensuring broadly understood safety of the population. The work deals with the sampling and verification procedures. This paper focuses on sample preparation techniques for analysis and details analytical methods for identifying biological agents. Additionally, on-site technologies implemented in military devices for the detection of biological contamination were discussed. The work enables the reader to get acquainted with modern techniques of detection of factors of biological origin and their identification, which is the knowledge necessary when choosing the appropriate equipment depending on the purpose of the contamination recognition sub-unit and the task at hand. Knowledge of sampling and preparation of samples for analysis will help to increase the skills of the sampling teams and to achieve reliable results by using appropriate procedures and eliminating the possibility of loss of the analyte or inadvertent contamination of the sample. It will also increase safety at every stage of working with biological samples. All these activities can contribute to the global increase in security of the population around the world.

Słowa kluczowe

PL

nauki chemiczne; broń biologiczna; bioterroryzm; CBRN; PCR; UV-LIF

EN

chemical sciences; biological weapon; bioterrorism; CBRN; PCR; UV-LIF

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 70, nr 4
• Strony: 85--125
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., fot., schem, tab., wykr.

Twórcy

autor

Kuligowska Monika

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii i Chemii, Instytut Chemii, Zakład Radiometrii i Monitoringu Skażeń, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-5112-3241

autor

Neffe Sławomir

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii i Chemii, Instytut Chemii, Zakład Radiometrii i Monitoringu Skażeń, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-2790-6449

Bibliografia

• [1] Lande J., Największe epidemie w historii świata. Ospa, grypa, dżuma i cholera - najwięksi zabójcy w historii ludzkości, 20.02.2020, Historia.org, https://historia.org.pl/2020/02/27/najwieksze-epidemie-w-historii-swiata-ospa-grypa-dzuma-i-cholera-najwieksi-zabojcy-w-historii-ludzkosci/, [dostęp: 17.06.2022].
• [2] Historia pandemii na świecie - koronawirus SARS-CoV-2 na tle innych pandemii, Medicover.pl, https://www.medicover.pl/o-zdrowiu/historia-pandemii-na-swiecie-koronawirus-sars-cov-2-na-tle-innych-pandemii,6788,n,168, [dostęp: 17.06.2022].
• [3] Płusa T., Jahnz-Różyk K., Broń biologiczna. Zagrożenie i przeciwdziałanie, Medpress, Warszawa 2002.
• [4] Alexander Y., Hoening M., Superterroryzm biologiczny, chemiczny i nuklearny, Bellona, Warszawa 2001.
• [5] Jasiński K., Kto pierwszy użył broni chemicznej?, 10.08.2017, Rzeczpospolita, https://www.rp.pl/historia/art2519661-kto-pierwszy-uzyl-broni-chemicznej, [dostęp: 17.06.2022].
• [6] Kopeć R., Zastosowanie broni biologicznej w konfliktach zbrojnych i atakach terrorystycznych, Annales Universitatis Paedagogicae Cracoviensis. Studia de Securitate et Educatione Civili IV, Folia 166, 2014, 49-71.
• [7] Konopski L., Historia broni chemicznej, Bellona, Warszawa 2009.
• [8] Croddy E.E., Perez-Armendariz C., Hart J., Broń chemiczna i biologiczna - raport dla obywatela, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2003.
• [9] Lis A., Olech A.K., Największe organizacje terrorystyczne na świecie: charakterystyka zagrożenia ‒ modus ponens, Wiedza Obronna, vol. 273, no. 4, 2020, DOI: https://doi.org/10.34752/nacb-wd63, [dostęp: 17.06.2022]..
• [10] Convention on The Prohibition of The Development, Production and Stockpiling of Bacteriological (Biological) and Toxin Weapons and on Their Destruction, https://front.un-arm.org/wp-content/uploads/2020/12/BWC-text-English.pdf, [dostęp: 17.06.2022].
• [11] Biological Weapons Convention, Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Biological_Weapons_Convention, [dostęp: 17.06.2022].
• [12] Chomiczewski K., Gall W., Grzybowski J.K., Epidemiologia działań wojennych i katastrof, wyd. 1, Alpha-Medica Press, Bielsko-Biała 2001.
• [13] Chomiczewski K., Kocik J., Szkoda M.T., Bioterroryzm. Zasady postępowania lekarskiego, PZWL, Warszawa 2002.
• [14] Chomiczewski K., Broń biologiczna jako narzędzie terroryzmu, Zeszyty Naukowe Akademii Obrony Naukowej, 1(50)A, 2003, 57-64.
• [15] Chomiczewski K., Zabezpieczenie Polski przed atakiem bioterrorystycznym, Przegl. Epidemiol. 57, 2003, 365-366.
• [16] NATO Standard AEP-66 NATO Handbook for Sampling and Identification of Biological, Chemical and Radiological Agents (SIBCRA), Edition A, Version 1, Final Draft; North Atlantic Treaty Organization, Allied Engineering Publication Published by the NATO Standardization Agency (NSA).
• [17] Łoś M., Wykrywanie wirusów, Katedra Biologii Molekularnej, Wydział Biologii, Uniwersytet Gdański, Instytut Chemii Fizycznej PAN, Wydział III; http://www.ifpan.edu.pl/nanobiom/ichf/ML2.pdf, [dostęp: 17.06.2022].
• [18] Gliński Z., Żmuda A., Chlamydie i chlamydofile człowieka i zwierząt, Życie Weterynaryjne, 93, 12, 2018, 842-843, https://www.vetpol.org.pl/dmdocuments/ZW-12-2018-03.pdf, [dostęp: 17.06.2022].
• [19] Pawlikowska M., Deptuła W., Choroby u ludzi spowodowane chlamydiami i chlamydofilami, Postępy Hig Med Dosw. (online), 61, 2007, 708-717.
• [20] Tomasiewicz K., Rekomendacje postępowania w riketsjozach, Przegl. Epidemiol. 69, 2015, 411-414.
• [21] Michailiuk B., Broń biologiczna, bioterroryzm – nowe oblicze uśpionego zagrożenia. Implikacje w dobie pandemii Covid-19, Wiedza Obronna, vol. 273, no. 4, 2020, DOI : https://doi.org/10.34752/zkj8-r612, [dostęp: 17.06.2022].
• [22] Paczkowska I., Wójtowicz A., Malm A., Wybrane aspekty farmakoterapii kandydoz, Terapia i Leki, 66, 8, 2010, https://www.ptfarm.pl/pub/File/Farmacja%20Polska/2010/08-2010/03%20%20Kandydozy.pdf, [dostęp: 17.06.2022].
• [23] Biliński P., Seferyńska I., Warzocha K., Diagnostyka i leczenie układowych zakażeń grzybiczych w onkohematologii, Onkol. Prak. Klin., 4, 2008, 15-24.
• [24] Korzeniewski K., Cholera - choroba szczególnie niebezpieczna w krajach popularnych wśród turystów, Varia Medica, 4, 1, 2020, 60-64.
• [25] Korzeniewski K., Wirusowe gorączki krwotoczne, Forum Medycyny Rodzinnej, 6, 5, 2012, 205-221.
• [26] Małajowicz J., Kuśmierek S., Struktura i właściwości biologiczne rycyny - toksycznego białka rącznika pospolitego, Postępy Biochemii, 65, 2, 2019, https://doi.org/ 10.18388/pb.2019_249, [dostęp: 26.06.2022].
• [27] Różańska-Gambal B., Występowanie epidemii ospy prawdziwej na świecie od czasów starożytnych po współczesne, Medycyna Nowożytna, 15, 1–2, 2008, 31-59, http://polona.pl/item/45316753, [dostęp: 26.06.2022].
• [28] Barski D., Spodniewska A., Toksykologia weterynaryjna. Wybrane zagadnienia, Olsztyn 2014.
• [29] Abramczyk K., Gałązka A., Pałeczki Salmonella i Escherichia Coli jako realne zagrożenie zdrowia ludzi oraz jakości gleby, Studia i Raporty IUNG-PIB, 54, 8, 2017, 73-82, DOI: 10.26114/sir.iung.2017.54.05, [dostęp: 26.06.2022
• [30] Korpysa-Dzirba W., Rola J.G., Osek J., Enterotoksyny gronkowcowe. Część I. Epidemiologia i znaczenie dla zdrowia publicznego, Życie Weterynaryjne, 87, 8, 2012, https://www.vetpol.org.pl/dmdocuments/ZW_2012-08_%2010.pdf, [dostęp: 26.06.2022].
• [31] Podkowik M., Schubert J., Bania J., Bystroń J., Enterotoksyny gronkowcowe w żywności - nowe zagrożenia, Życie Weterynaryjne, 90, 5, 2015, https://vetpol.org.pl/dmdocuments/ZW-05-2015-09.pdf, [dostęp: 26.06.2022].
• [32] Nowakowska E., Michalak S.S., COVID-19 - choroba wywołana zakażeniem wirusem SARS-COV-2 globalnym zagrożeniem dla zdrowia publicznego, Postępy Mikrobiologii - Advancements of Microbiology, 59, 3, 2020, 227-236, DOI: 10.21307/PM-2020.59.3.16, [dostęp: 26.06.2022].
• [33] COVID-19 Data Repository by the Center for Systems Science and Engineering (CSSE) at Johns Hopkins University, https://github.com/CSSEGISandData/COVID-19 [Google; Statystyki COVID-19; https://g.co/kgs/4LF47t], [dostęp: 26.06.2022].
• [34] Parida M.M., Dash Kumar Paban, Shukla J., Advance detection technologies for select biothreat agents, Chapter 5 in: Handbook on Biological Warfare Preparedness, Elsevier Inc. 2020, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812026-2.00005-0, [dostęp: 26.06.2022].
• [35] Visser A. J.W.G., Rolinski O.J., Basic Photophysics Laboratory of Biochemistry, Microspectroscopy Centre Wageningen University, The Netherlands, Department of Physics, University of Strathclyde, Scottish Universities Physics Alliance, Photophysics Group, Glasgow, UK; http://photobiology.info/Visser-Rolinski.html, [dostęp: 17.06.2022].
• [36] Orzeł Ł., Dąbrowski J., Zastosowanie pomiarów fluorescencji w biochemii i chemii bionieorganicznej, Zespół Fizykochemii Koordynacyjnej i Bionieorganicznej, Wydział Chemii UJ, http://www2.chemia.uj.edu.pl/dydaktyka/Fluorescencja%20.pdf, [dostęp: 17.06.2022].
• [37] Alimova A., Katz A., Siddique M., Minko G., Savage H.E., Shah M.K., Rosen R.B., Alfano R.R., Native fluorescence changes induced by bactericidal agents, IEEE Sens., J. 5, 4, 2005, 704-711, DOI: 10.1109/JSEN.2005.845521, [dostęp: 17.06.2022].
• [38] Ramanujam N., Fluorescence Spectroscopy in Vivo, Encyclopedia of Analytical Chemistry, John Wiley & Sons Ltd, Chichester, 2000, 20-56.
• [39] Kaliszewski M., Włodarski M., Kwaśny M., Młyńczak J., Kopczyński K., Trafny E., Szpakowska M., Mularczyk-Oliwa M., Bombalska A., Zawadzki Z., Mierczyk Z., Badanie i analiza widm fluorescencyjnych do identyfikacji potencjalnych czynników zagrożenia biologicznego, Biuletyn WAT, 59, 2, 2010, 363-374.
• [40] Fox B.G., Thorn R.M.S., Anesio A.M., Reynolds D.M., The in situ bacterial production of fluorescent organic matter; an investigation at a species level, Water Research, 125, 2017, 350-359, http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2017.08.040, [dostęp: 17.06.2022].
• [41] Hermanowicz W., Dożańska W., Dojlido J., Koziorowski B., Fizyczno-chemiczne badanie wody i ścieków, Arkady, Warszawa, 1976, 27-28.
• [42] Adaszek Ł., Dzięgiel B., Mazurek Ł., Winiarczyk S., Zastosowanie techniki PCR w badaniach bakteriologicznych, Życie Weterynaryjne, 93, 4, 2018, https://www.vetpol.org.pl/dmdocuments/ZW-04-2018-05.pdf, [dostęp: 29.01.2022].
• [43] Cyniak-Magierska A., Brzeziańska E., Lewiński A., Łańcuchowa reakcja polimerazy - rodzaje, metodyka i zastosowanie, Endokrynol. Pol., 51, 2000, 159-167.
• [44] Hindson C.M., Chevillet J.R., Briggs H.A., Gallichotte E.N., Ruf I.K., Hindson B.J., Vessella R.L., Tewari M., Absolute quantification by droplet digital PCR versus analog real-time PCR, Nature Methods, vol. 10, 2013, 1003–1005.
• [45] Kuligowska M., Neffe S., Najnowsze osiągnięcia w zakresie detekcji skażeń biologicznych na potrzeby sił zbrojnych - przegląd, Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia, Zielonka, 2022.