A. Kittawornrat 1, J. Prickett 1, C. Wang 1,2, C. Olsen 1, C. Irwin 1, Y. Panyasing 1, A. Ballagi 3,...
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A. Kittawornrat 1 , J. Prickett 1 , C. Wang 1,2 , C. Olsen 1 , C. Irwin 1 , Y. Panyasing 1 , A. Ballagi 3 , A . Rice 3 , R. Main 1 , C. Rademacher 4 , M. Hoogland 4 , J. Lowe 5 , J. Zimmerman 1 1 Department of Veterinary Diagnostic and Production Animal Medicine, Iowa State University, Ames, IA 2 Department of Statistics, College of Liberal Arts and Sciences, Iowa State University, Ames, IA 3 IDEXX Laboratories, Inc., Westbrook, ME 4 Murphy-Brown LLC, Ames, IA 5 Carthage Veterinary Service, Ltd., Carthage IL
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A. Kittawornrat1, J. Prickett1, C. Wang1,2, C. Olsen1, C. Irwin1, Y. Panyasing1, A. Ballagi3, A. Rice3, R. Main1, C. Rademacher4, M. Hoogland4, J. Lowe5, J. Zimmerman1
1Department of Veterinary Diagnostic and Production Animal Medicine, Iowa State University, Ames, IA 2Department of Statistics, College of Liberal Arts and Sciences, Iowa State University, Ames, IA 3IDEXX Laboratories, Inc., Westbrook, ME4Murphy-Brown LLC, Ames, IA5Carthage Veterinary Service, Ltd., Carthage IL
In human diagnostic medicine• 1909. “The agglutinating properties of
several body fluids during Malta Fever.” Pollaci and Ceralo
• 1986. Oral fluid antibodies used to detect HIV infection. J Clin Microbiol 24(5): 873
• Lots of research in humans (1909-2010)
• Primary focus on antibody detection• Widely used in surveillance
BOARS: Confirm negative PRRS status of individual “seed stock” pigs
GILTS: Confirm PRRS status before entering breeding herds, preferably at the beginning and end of quarantines
SOWS and PIGLETS: Monitor vaccine effectiveness or confirm PRRS status
Boars
Gilts
Sows
Piglets
Simplified sampling would allow more frequent testing and provide more exact epidemiological information
Pictures courtesy of Dr. John Prickett
1. Optimize antibody isotypes
2. Optimize incubation period
3. Optimize sample dilution
4. Interactions (isotype x sample
dilution x sample volume)
5. Optimize conjugate dilution
Conclusion from previous results
Serum antibody assays (IDEXX PRRS X3 can be optimized to detect antibodies in oral fluid by
- IgGFC isotype (IgM, IgA, IgG can be detected)
- 250 μl sample volume- 16 hour incubation- 1:2 sample dilution- Other conjugate
Wean-to-finish barns (1100 pigs)10 sites x 6 pens per site x sampling each 2 weeks. n = 600 total samples
• 10 barns: 1,100 head wean-finish- 1 oral fluid sample / pen; 6 pens /barn- Samples collected every 2 weeks from
placement to close-out (10 sample points)
- 600 oral fluid samples (PCR, ELISA)
WEEK POST PLACEMENTBarn Pen 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
5 1 2.47 0.69 0.18 0.00 -0.03 0.00 0.01 P 2.11 1.13 1.68
2 4.66 0.98 0.18 0.12 0.05 -0.01 0.01 P 2.01 2.66 0.96
3 3.38 0.70 0.14 0.03 -0.03 -0.04 0.13 P 3.12 2.75 0.82
4 NS 1.28 0.14 0.18 0.03 0.01 0.01 P 2.73 2.48 0.98
5 1.25 1.87 0.27 0.12 -0.01 -0.03 -0.03 P 2.08 3.27 2.11 6 2.73 0.96 0.07 0.02 0.01 -0.03 -0.01 2.29 1.38 1.136 1 0.83 1.29 0.00 -0.02 -0.02 -0.04 2.29 2.46 1.98 1.79
2 0.04 0.51 -0.02 -0.02 0.14 -0.02 2.41 P 2.96 2.31 1.40 3 0.00 1.13 -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 2.69 2.76 2.19 0.47
4 0.08 0.62 0.00 -0.03 -0.04 -0.03 2.93 P 3.05 2.12 0.89
5 0.00 0.79 -0.02 -0.01 -0.02 0.03 -0.02 2.18 P 1.72 1.46 6 -0.01 0.04 0.03 0.06 0.01 0.19 2.27 2.99 1.31 0.379 1 4.15 1.72 0.21 0.17 0.26 0.06 -0.02 0.01 0.02 3.20 2 4.27 1.79 0.34 0.19 0.07 -0.02 0.02 0.00 0.30 1.28 3 4.41 1.76 0.29 -0.02 0.08 0.02 0.00 0.00 -0.03 3.12 4 3.29 1.59 0.27 0.10 0.05 -0.02 0.03 -0.01 0.02 2.49 5 4.02 1.43 0.51 0.05 0.00 0.01 -0.01 0.04 0.02 3.28
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10 1 -0.03 0.26 0.21 0.49 P 1.62 1.65 2.66 1.60 2.10 0.89
2 3.65 0.75 0.11 P 1.46 P 1.00 1.24 3.27 0.93 2.26 1.92
3 3.79 0.26 0.48 P 2.03 1.17 2.50 2.74 2.21 0.56 1.31
4 4.39 0.55 0.02 0.24 P 2.42 P 2.27 2.87 1.94 2.23 1.45 5 3.69 0.06 0.01 0.56 2.11 1.72 3.21 2.31 1.79 3.29
6 3.71 0.08 0.09 0.00 P 3.16 2.13 3.28 1.25 1.44 0.48
WEEK POST PLACEMENTBarn Pen 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
5 1 2.47 0.69 0.18 0.00 -0.03 0.00 0.01 P 2.11 1.13 1.68
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3 3.38 0.70 0.14 0.03 -0.03 -0.04 0.13 P 3.12 2.75 0.82
4 NS 1.28 0.14 0.18 0.03 0.01 0.01 P 2.73 2.48 0.98
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4 0.08 0.62 0.00 -0.03 -0.04 -0.03 2.93 P 3.05 2.12 0.89
5 0.00 0.79 -0.02 -0.01 -0.02 0.03 -0.02 2.18 P 1.72 1.46 6 -0.01 0.04 0.03 0.06 0.01 0.19 2.27 2.99 1.31 0.379 1 4.15 1.72 0.21 0.17 0.26 0.06 -0.02 0.01 0.02 3.20 2 4.27 1.79 0.34 0.19 0.07 -0.02 0.02 0.00 0.30 1.28 3 4.41 1.76 0.29 -0.02 0.08 0.02 0.00 0.00 -0.03 3.12 4 3.29 1.59 0.27 0.10 0.05 -0.02 0.03 -0.01 0.02 2.49 5 4.02 1.43 0.51 0.05 0.00 0.01 -0.01 0.04 0.02 3.28
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6 3.71 0.08 0.09 0.00 P 3.16 2.13 3.28 1.25 1.44 0.48
< 0.40≥ 0.40≥ 0.40 P
< 0.40 P
NS P
Avg. S/P = 0.30 Pos. = 23.3%
Avg. S/P = 0.04Pos. = 3.3%
Avg. S/P = 0.72Pos. = 53.3%
Avg. S/P = 0.34 Pos. = 30.0%
5 serum samples per pen (n = 30) at week 0
WEEK POST PLACEMENTBarn Pen 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
5 1 2.47 0.69 0.18 0.00 -0.03 0.00 0.01 P 2.11 1.13 1.68
2 4.66 0.98 0.18 0.12 0.05 -0.01 0.01 P 2.01 2.66 0.96
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4 0.08 0.62 0.00 -0.03 -0.04 -0.03 2.93 P 3.05 2.12 0.89
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< 0.40 P
NS P
WEEK POST PLACEMENTBarn Pen 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
5 1 2.47 0.69 0.18 0.00 -0.03 0.00 0.01 P 2.11 1.13 1.68
2 4.66 0.98 0.18 0.12 0.05 -0.01 0.01 P 2.01 2.66 0.96
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5 0.00 0.79 -0.02 -0.01 -0.02 0.03 -0.02 2.18 P 1.72 1.46 6 -0.01 0.04 0.03 0.06 0.01 0.19 2.27 2.99 1.31 0.379 1 4.15 1.72 0.21 0.17 0.26 0.06 -0.02 0.01 0.02 3.20 2 4.27 1.79 0.34 0.19 0.07 -0.02 0.02 0.00 0.30 1.28 3 4.41 1.76 0.29 -0.02 0.08 0.02 0.00 0.00 -0.03 3.12 4 3.29 1.59 0.27 0.10 0.05 -0.02 0.03 -0.01 0.02 2.49 5 4.02 1.43 0.51 0.05 0.00 0.01 -0.01 0.04 0.02 3.28
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< 0.40 P
NS P
WEEK POST PLACEMENTBarn Pen 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
5 1 2.47 0.69 0.18 0.00 -0.03 0.00 0.01 P 2.11 1.13 1.68
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5 0.00 0.79 -0.02 -0.01 -0.02 0.03 -0.02 2.18 P 1.72 1.46 6 -0.01 0.04 0.03 0.06 0.01 0.19 2.27 2.99 1.31 0.379 1 4.15 1.72 0.21 0.17 0.26 0.06 -0.02 0.01 0.02 3.20 2 4.27 1.79 0.34 0.19 0.07 -0.02 0.02 0.00 0.30 1.28 3 4.41 1.76 0.29 -0.02 0.08 0.02 0.00 0.00 -0.03 3.12 4 3.29 1.59 0.27 0.10 0.05 -0.02 0.03 -0.01 0.02 2.49 5 4.02 1.43 0.51 0.05 0.00 0.01 -0.01 0.04 0.02 3.28
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< 0.40 P
NS P
WEEK POST PLACEMENTBarn Pen 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
5 1 2.47 0.69 0.18 0.00 -0.03 0.00 0.01 P 2.11 1.13 1.68
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2 0.04 0.51 -0.02 -0.02 0.14 -0.02 2.41 P 2.96 2.31 1.40 3 0.00 1.13 -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 2.69 2.76 2.19 0.47
4 0.08 0.62 0.00 -0.03 -0.04 -0.03 2.93 P 3.05 2.12 0.89
5 0.00 0.79 -0.02 -0.01 -0.02 0.03 -0.02 2.18 P 1.72 1.46 6 -0.01 0.04 0.03 0.06 0.01 0.19 2.27 2.99 1.31 0.379 1 4.15 1.72 0.21 0.17 0.26 0.06 -0.02 0.01 0.02 3.20 2 4.27 1.79 0.34 0.19 0.07 -0.02 0.02 0.00 0.30 1.28 3 4.41 1.76 0.29 -0.02 0.08 0.02 0.00 0.00 -0.03 3.12 4 3.29 1.59 0.27 0.10 0.05 -0.02 0.03 -0.01 0.02 2.49 5 4.02 1.43 0.51 0.05 0.00 0.01 -0.01 0.04 0.02 3.28
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3 3.79 0.26 0.48 P 2.03 1.17 2.50 2.74 2.21 0.56 1.31
4 4.39 0.55 0.02 0.24 P 2.42 P 2.27 2.87 1.94 2.23 1.45 5 3.69 0.06 0.01 0.56 2.11 1.72 3.21 2.31 1.79 3.29
6 3.71 0.08 0.09 0.00 P 3.16 2.13 3.28 1.25 1.44 0.48
< 0.40≥ 0.40≥ 0.40 P
< 0.40 P
NS P
WEEK POST PLACEMENTBarn Pen 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
5 1 2.47 0.69 0.18 0.00 -0.03 0.00 0.01 P 2.11 1.13 1.68
2 4.66 0.98 0.18 0.12 0.05 -0.01 0.01 P 2.01 2.66 0.96
3 3.38 0.70 0.14 0.03 -0.03 -0.04 0.13 P 3.12 2.75 0.82
4 NS 1.28 0.14 0.18 0.03 0.01 0.01 P 2.73 2.48 0.98
5 1.25 1.87 0.27 0.12 -0.01 -0.03 -0.03 P 2.08 3.27 2.11 6 2.73 0.96 0.07 0.02 0.01 -0.03 -0.01 2.29 1.38 1.136 1 0.83 1.29 0.00 -0.02 -0.02 -0.04 2.29 2.46 1.98 1.79
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< 0.40≥ 0.40≥ 0.40 P
< 0.40 P
NS P
WEEK POST PLACEMENTBarn Pen 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
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5 0.00 0.79 -0.02 -0.01 -0.02 0.03 -0.02 2.18 P 1.72 1.46 6 -0.01 0.04 0.03 0.06 0.01 0.19 2.27 2.99 1.31 0.379 1 4.15 1.72 0.21 0.17 0.26 0.06 -0.02 0.01 0.02 3.20 2 4.27 1.79 0.34 0.19 0.07 -0.02 0.02 0.00 0.30 1.28 3 4.41 1.76 0.29 -0.02 0.08 0.02 0.00 0.00 -0.03 3.12 4 3.29 1.59 0.27 0.10 0.05 -0.02 0.03 -0.01 0.02 2.49 5 4.02 1.43 0.51 0.05 0.00 0.01 -0.01 0.04 0.02 3.28
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6 3.71 0.08 0.09 0.00 P 3.16 2.13 3.28 1.25 1.44 0.48
< 0.40≥ 0.40≥ 0.40 P
< 0.40 P
NS P
WEEK POST PLACEMENTBarn Pen 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
5 1 2.47 0.69 0.18 0.00 -0.03 0.00 0.01 P 2.11 1.13 1.68
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4 NS 1.28 0.14 0.18 0.03 0.01 0.01 P 2.73 2.48 0.98
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4 0.08 0.62 0.00 -0.03 -0.04 -0.03 2.93 P 3.05 2.12 0.89
5 0.00 0.79 -0.02 -0.01 -0.02 0.03 -0.02 2.18 P 1.72 1.46 6 -0.01 0.04 0.03 0.06 0.01 0.19 2.27 2.99 1.31 0.379 1 4.15 1.72 0.21 0.17 0.26 0.06 -0.02 0.01 0.02 3.20 2 4.27 1.79 0.34 0.19 0.07 -0.02 0.02 0.00 0.30 1.28 3 4.41 1.76 0.29 -0.02 0.08 0.02 0.00 0.00 -0.03 3.12 4 3.29 1.59 0.27 0.10 0.05 -0.02 0.03 -0.01 0.02 2.49 5 4.02 1.43 0.51 0.05 0.00 0.01 -0.01 0.04 0.02 3.28
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10 1 -0.03 0.26 0.21 0.49 P 1.62 1.65 2.66 1.60 2.10 0.89
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3 3.79 0.26 0.48 P 2.03 1.17 2.50 2.74 2.21 0.56 1.31
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6 3.71 0.08 0.09 0.00 P 3.16 2.13 3.28 1.25 1.44 0.48
< 0.40≥ 0.40≥ 0.40 P
< 0.40 P
NS P
WEEK POST PLACEMENTBarn Pen 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
5 1 2.47 0.69 0.18 0.00 -0.03 0.00 0.01 P 2.11 1.13 1.68
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4 NS 1.28 0.14 0.18 0.03 0.01 0.01 P 2.73 2.48 0.98
5 1.25 1.87 0.27 0.12 -0.01 -0.03 -0.03 P 2.08 3.27 2.11 6 2.73 0.96 0.07 0.02 0.01 -0.03 -0.01 2.29 1.38 1.136 1 0.83 1.29 0.00 -0.02 -0.02 -0.04 2.29 2.46 1.98 1.79
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4 0.08 0.62 0.00 -0.03 -0.04 -0.03 2.93 P 3.05 2.12 0.89
5 0.00 0.79 -0.02 -0.01 -0.02 0.03 -0.02 2.18 P 1.72 1.46 6 -0.01 0.04 0.03 0.06 0.01 0.19 2.27 2.99 1.31 0.379 1 4.15 1.72 0.21 0.17 0.26 0.06 -0.02 0.01 0.02 3.20 2 4.27 1.79 0.34 0.19 0.07 -0.02 0.02 0.00 0.30 1.28 3 4.41 1.76 0.29 -0.02 0.08 0.02 0.00 0.00 -0.03 3.12 4 3.29 1.59 0.27 0.10 0.05 -0.02 0.03 -0.01 0.02 2.49 5 4.02 1.43 0.51 0.05 0.00 0.01 -0.01 0.04 0.02 3.28
6 4.01 0.91 0.83 0.38 0.13 0.03 0.06 0.02 0.01 2.19 P
10 1 -0.03 0.26 0.21 0.49 P 1.62 1.65 2.66 1.60 2.10 0.89
2 3.65 0.75 0.11 P 1.46 P 1.00 1.24 3.27 0.93 2.26 1.92
3 3.79 0.26 0.48 P 2.03 1.17 2.50 2.74 2.21 0.56 1.31
4 4.39 0.55 0.02 0.24 P 2.42 P 2.27 2.87 1.94 2.23 1.45 5 3.69 0.06 0.01 0.56 2.11 1.72 3.21 2.31 1.79 3.29
6 3.71 0.08 0.09 0.00 P 3.16 2.13 3.28 1.25 1.44 0.48
< 0.40≥ 0.40≥ 0.40 P
< 0.40 P
NS P
WEEK POST PLACEMENTBarn Pen 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
5 1 2.47 0.69 0.18 0.00 -0.03 0.00 0.01 P 2.11 1.13 1.68
2 4.66 0.98 0.18 0.12 0.05 -0.01 0.01 P 2.01 2.66 0.96
3 3.38 0.70 0.14 0.03 -0.03 -0.04 0.13 P 3.12 2.75 0.82
4 NS 1.28 0.14 0.18 0.03 0.01 0.01 P 2.73 2.48 0.98
5 1.25 1.87 0.27 0.12 -0.01 -0.03 -0.03 P 2.08 3.27 2.11 6 2.73 0.96 0.07 0.02 0.01 -0.03 -0.01 2.29 1.38 1.136 1 0.83 1.29 0.00 -0.02 -0.02 -0.04 2.29 2.46 1.98 1.79
2 0.04 0.51 -0.02 -0.02 0.14 -0.02 2.41 P 2.96 2.31 1.40 3 0.00 1.13 -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 2.69 2.76 2.19 0.47
4 0.08 0.62 0.00 -0.03 -0.04 -0.03 2.93 P 3.05 2.12 0.89
5 0.00 0.79 -0.02 -0.01 -0.02 0.03 -0.02 2.18 P 1.72 1.46 6 -0.01 0.04 0.03 0.06 0.01 0.19 2.27 2.99 1.31 0.379 1 4.15 1.72 0.21 0.17 0.26 0.06 -0.02 0.01 0.02 3.20 2 4.27 1.79 0.34 0.19 0.07 -0.02 0.02 0.00 0.30 1.28 3 4.41 1.76 0.29 -0.02 0.08 0.02 0.00 0.00 -0.03 3.12 4 3.29 1.59 0.27 0.10 0.05 -0.02 0.03 -0.01 0.02 2.49 5 4.02 1.43 0.51 0.05 0.00 0.01 -0.01 0.04 0.02 3.28
6 4.01 0.91 0.83 0.38 0.13 0.03 0.06 0.02 0.01 2.19 P
10 1 -0.03 0.26 0.21 0.49 P 1.62 1.65 2.66 1.60 2.10 0.89
2 3.65 0.75 0.11 P 1.46 P 1.00 1.24 3.27 0.93 2.26 1.92
3 3.79 0.26 0.48 P 2.03 1.17 2.50 2.74 2.21 0.56 1.31
4 4.39 0.55 0.02 0.24 P 2.42 P 2.27 2.87 1.94 2.23 1.45 5 3.69 0.06 0.01 0.56 2.11 1.72 3.21 2.31 1.79 3.29
6 3.71 0.08 0.09 0.00 P 3.16 2.13 3.28 1.25 1.44 0.48
< 0.40≥ 0.40≥ 0.40 P
< 0.40 P
NS P
Avg. S/P = 0.93Pos. = 93.3%
Avg. S/P = 0.78 Pos. = 70.0%
Avg. S/P = 1.40Pos. = 96.7%
Avg. S/P = 1.06Pos. = 86.7%
30 serum samples at week 18
• Source of positive samples– Experimental samples– Field samples
– For any pen, all samples after the first PCR positive result were considered positive
• Source of negative samples– Experimental (DPI 0)– Field samples from expected PRRSV
negative herds submitted to ISU VDL
NEGATIVE SAMPLESExperimental = 84Field neg (ISU VDL) = 283TOTAL = 367
POSITIVE SAMPLESExperimental = 251Field = 241TOTAL = 492
• Kinetics of anti-PRRSV antibodies in oral fluid is amenable to rapid detection of infection.
• The oral fluid ELISA could provide an efficient, cost-effective approach to PRRSV monitoring in commercial herds and surveillance in elimination programs.
• IDEXX Laboratories, Inc.
• National Pork Board (Pork Checkoff funds)
• PRRS CAP, USDA NIFA award 2008-55620-1932
• Request reference standard samples contact to Dr. Zimmerman ([email protected])
• Request SOP contact to Dr. Johnson ([email protected])
