從環境水樣中提取微生物DNA，首先需要從水中分離微生物細胞。最早采用也是最完美的方法是用特定孔徑大小的濾膜過濾大體積水樣。出于這種考慮，MOBIO的PowerWater DNA和RNA提取試劑盒就是設計用來提取水樣濾膜上的核酸的。這些試劑盒帶有5mL研磨管，標準尺寸的47mm水樣濾膜稍微卷起即可輕松放入。所有0.2或0.4μm孔徑的濾膜都沒問題，屢試不爽。所有細菌、真菌和原生動物都會留在濾膜上，病毒除外。所以提取環境水樣中的病毒就成了一件棘手的事情。

最近我們收到關于如何提取水樣中病毒來信。這是MOBIO技術部經常遇到的問題。

親愛的技術部同志：
我們希望用MOBIO的Powerwater DNA提取試劑盒提取水樣中的病毒DNA。可是我們擔心病毒沒辦法用0.2μm孔徑的水樣濾膜捕捉。我們還能用這款試劑盒嗎？
祝好！

答案是肯定的。首先，需要把病毒濃縮到非常小的體積。建議濃縮到200μl甚至更小，免得稀釋了試劑盒中的化學試劑。但是病毒尺寸一般非常小，大概0.03μm-0.3μm。要濾下這么小尺寸的東西需要用超過濾法。能捕捉小于0.1μl物體的濾膜非常容易堵塞。超過濾法還需要適當加壓，擠壓液體通過濾膜的微小細孔。達到這些條件花費不菲，更別說在野外操作或者大體積水樣了。

離心是另一個從水樣中分離微生物的方法，也能用于病毒。細菌較重，只要很低的離心力（＜3000g）不到一分鐘就能離下來。而要把病毒沉淀下來則可能要大于100000g離心數小時
(Ikner et. Al., 2012)。超高速離心機很貴，通常一次只能處理很小體積的液體，少于50ml。因此，同樣地不現實。除非你的水樣含有大量病毒（如下水道污水），可是這由不了你。

提取環境水樣中的病毒需要的是一個完全不同的技術。不用看病毒的大小或豐度，只要病毒能帶電。大多數病毒在大于等于中性pH值時會帶負電荷。讓帶負電荷的病毒通過帶正電的吸附介質，病毒就能被捕獲(Wommack et. al., 2009)。首先，用0.2μm濾膜把水中的細菌和其它大個頭細胞過濾掉。然后讓水樣通過一個帶電基質，通常使用微孔濾膜，筒式過濾器或玻璃纖維過濾器。當有病毒通過帶正電的物質時，他們就會被靜電捕獲，粘附在基質上。

市面上常見的商業化帶正電荷濾膜有Virozorb的1MDS和NanoCeram的Virus Sampler cartridges (Luisa A. Ikner et. Al. Appl. Environ. Microbiol. 2012)。這種帶電基質一次最多能過濾多達20L水。你可以用高濃度鹽把病毒從基質中洗脫下來。此時，病毒溶液被濃縮到很小的體積，方便用離心等方法進一步縮小到數百微升。100μl左右的體積可直接用DNA或RNA試劑盒進行提取了。

雖然病毒并不是水樣中最主要的生物類型，但往往是最主要的致病因素（Suttle;2007）。怪不得很多客戶都伸手要它們那微小的遺傳物質。如果你有任何關于樣品病毒提取的問題，無論是血液、香蕉，請盡管聯系我們。

參考文獻：

Wommack KE, Williamson KE, Helton RR, Bench SR, Winget DM; Methods Mol Biol. 2009;501:3-14. Methods for the isolation of viruses from environmental samples.

Luisa A. Ikner, Charles P. Gerba and Kelly R. Bright; FOOD AND ENVIRONMENTAL VIROLOGY; Volume 4, Number 2 (2012), 41-67, DOI: 10.1007/s12560-012-9080-2; REVIEW PAPER: Concentration and Recovery of Viruses from Water: A Comprehensive Review.

Luisa A. Ikner, Marcela Soto-Beltran and Kelly R. Bright; Appl. Environ. Microbiol. 2011, 77(10):3500. DOI: 10.1128/AEM.02705-10. New Method Using a Positively Charged Microporous Filter and Ultrafiltration for Concentration of Viruses from Tap Water.

Curtis A. Suttle; Nature Reviews Microbiology 5, 801–812 (1 October 2007); Marine viruses | major players in the global ecosystem.