Exploring Flow Cytometry for Monitoring of Microbial Water Quality During Maintenance of Drinking Water Pipes
(2021) KMBM05 20211Applied Microbiology
- Abstract
- Faster methods of analysing microbial drinking water quality after pipe breaks or new pipe installations would have beneficial implications. This thesis investigates the use of flow cytometry and cultivation-based techniques in connection to maintenance works, and how flow cytometry can aid in the decision-making around putting drinking water pipes in operation. Previous work has not used online flow cytometry to assess microbiological water quality after pipe breaks, nor has the influence of the biofilm formation process on bacteria in the bulk water been well understood. Here, online flow cytometry combined with novel computational methods, including principal coordinates analysis and calculations of the Bray-Curtis dissimilarity metric... (More)
- Faster methods of analysing microbial drinking water quality after pipe breaks or new pipe installations would have beneficial implications. This thesis investigates the use of flow cytometry and cultivation-based techniques in connection to maintenance works, and how flow cytometry can aid in the decision-making around putting drinking water pipes in operation. Previous work has not used online flow cytometry to assess microbiological water quality after pipe breaks, nor has the influence of the biofilm formation process on bacteria in the bulk water been well understood. Here, online flow cytometry combined with novel computational methods, including principal coordinates analysis and calculations of the Bray-Curtis dissimilarity metric based on flow cytometric fingerprints, are used to yield nuanced microbiological information. The potential benefit of applying flow cytometry in connection to maintenance or pipe installations has been shown to be substantial. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- Läckor i dricksvattenledningar kostar stora summor pengar och orsakar mycket besvär för samhället. Nya mikrobiologiska analysmetoder har visat sig kunna korta analystiden betydligt – utan att äventyra kvaliteten.
Mikrobiologiska analyser av dricksvattnet gör ofta att det dröjer länge innan vattnet i vattenledningarna återigen kan användas efter läckor och underhåll. Detta examensarbete har undersökt om en ny analysmetod, flödescytometri, är säker och om den i så fall också kan förkorta analystiden. Svaret är ja: flödescytometri kan vara en mycket lämplig metod för dricksvattenanalys.
När det sker störningar i dricksvattensystemet leder det till stora problem och kostnader för samhället. Många minns kokningsrekommendationen i Lund vintern... (More) - Läckor i dricksvattenledningar kostar stora summor pengar och orsakar mycket besvär för samhället. Nya mikrobiologiska analysmetoder har visat sig kunna korta analystiden betydligt – utan att äventyra kvaliteten.
Mikrobiologiska analyser av dricksvattnet gör ofta att det dröjer länge innan vattnet i vattenledningarna återigen kan användas efter läckor och underhåll. Detta examensarbete har undersökt om en ny analysmetod, flödescytometri, är säker och om den i så fall också kan förkorta analystiden. Svaret är ja: flödescytometri kan vara en mycket lämplig metod för dricksvattenanalys.
När det sker störningar i dricksvattensystemet leder det till stora problem och kostnader för samhället. Många minns kokningsrekommendationen i Lund vintern 2017. Under sex veckor uppmanades invånarna att koka dricksvattnet, på grund av att de mikrobiologiska analyserna visade höga halter av en
viss typ av bakterier. För VA SYD ledde det till skadeståndskrav på mångmiljonbelopp.
En av de största flaskhalsarna efter en reparation eller ett underhållsarbete i dricksvattenledningar är idag de mikrobiologiska analyserna. De odlingsbaserade metoderna, där en liten mängd dricksvatten
gjuts in i en näringsrik lösning, kan avläsas först efter några dagar. Metoderna har tillämpats i årtionden, men är kanske inte längre de bästa alternativen. På senare år har nya mikrobiologiska analysmetoder
utvecklats, och den mest lämpliga för dricksvattenanalys är antagligen flödescytometri – en teknik som med hjälp av laserstrålar och självlysande färg kan räkna, och i viss mån även särskilja, bakterierna i ett prov på bara 15 minuter.
En av utmaningarna med flödescytometri är att nyttja de stora datamängder som genereras. Metoden ger indirekt information om DNA-innehåll i varje bakterie i ett prov, men trots detta har den tidigare oftast använts för att enbart räkna bakterierna. I detta examensarbete har i stället de senaste beräkningsmetoderna som finns i litteraturen tillämpats på mätdata från automatiska flödescytometrar. På så vis har mikrobiologiska förändringar kunnat följas med stor precision. Resultaten visar att flödescytometri kan vara en mycket lämplig metod för att snabbt ta reda på om dricksvattnet är säkert. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9057988
- author
- Zamore, Måns LU
- supervisor
- organization
- course
- KMBM05 20211
- year
- 2021
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- keywords
- flow cytometry, microbiology, drinking water, applied microbiology
- language
- English
- id
- 9057988
- date added to LUP
- 2021-06-28 16:17:04
- date last changed
- 2021-06-28 16:17:04
@misc{9057988,
abstract = {{Faster methods of analysing microbial drinking water quality after pipe breaks or new pipe installations would have beneficial implications. This thesis investigates the use of flow cytometry and cultivation-based techniques in connection to maintenance works, and how flow cytometry can aid in the decision-making around putting drinking water pipes in operation. Previous work has not used online flow cytometry to assess microbiological water quality after pipe breaks, nor has the influence of the biofilm formation process on bacteria in the bulk water been well understood. Here, online flow cytometry combined with novel computational methods, including principal coordinates analysis and calculations of the Bray-Curtis dissimilarity metric based on flow cytometric fingerprints, are used to yield nuanced microbiological information. The potential benefit of applying flow cytometry in connection to maintenance or pipe installations has been shown to be substantial.}},
author = {{Zamore, Måns}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Exploring Flow Cytometry for Monitoring of Microbial Water Quality During Maintenance of Drinking Water Pipes}},
year = {{2021}},
}