Отделяне на биофилми с помощта на ултразвуковия апарат UIP400MTP с висок капацитет за обработка на проби
Ултразвуковите апарати с висок капацитет за обработка на проби, предназначени за многогнездови плаки и плаки с 96 гнезда, са основни инструменти в изследванията на биофилми, особено за отделяне и отстраняване на биофилми от гнезда, епруветки, щифтове и петриеви блюда. Тези ултразвукови апарати улесняват едновременната обработка на множество проби, като подобряват ефективността и постоянството на резултатите. Ултразвуковият апарат Hielscher UIP400MTP с висок капацитет за обработка на проби е идеален за ултразвукова обработка на многогнездови плаки, плаки с 96 гнезда, няколко епруветки или петриеви блюда. Равномерните ултразвукови вибрации и кавитацията надеждно отстраняват биофилмите от дъното на плаката. Това прави ултразвуковия апарат за многогнездови плаки UIP400MTP идеалния инструмент за подготовка на проби за отстраняване на биофилми, анализи на биофилми и изследвания на бактерии и микроорганизми.
Ултразвуков апарат за многогнездови плаки UIP400MTP за отделяне и отстраняване на биофилми при подготовка на проби с висок капацитет:
- Бактериални биофилми
- Еукариотни биофилми
- Гъбични биофилми
- Архейни биофилми
- Полимикробни биофилми / Биофилми от смесени видове
- Дентални биофилми (зъбна плака)
- Морски биофилми
- Биофилми в околната среда
- Биофилми върху медицински изделия
- Суспензии от култивирани клетки
Ултразвуков апарат UIP400MTP с висок капацитет за обработка на проби за отстраняване на биофилми от многогнездови плаки, плаки с 96 гнезда, епруветки и петриеви блюда.
Отделяне и отстраняване на биофилми чрез ултразвукова обработка
Ултразвуковият апарат Hielscher UIP400MTP с висок капацитет за обработка на проби е специално разработен за надеждна и равномерна ултразвукова обработка на многогнездови плаки и плаки с 96 гнезда. Като основен инструмент в изследванията на биофилми, ултразвуковият апарат за многогнездови плаки UIP400MTP предлага надеждна технология за отделяне и отстраняване на биофилми от многогнездови плаки, епруветки и петриеви блюда. Като позволява подготовка на проби с висок капацитет, UIP400MTP повишава ефективността и постоянството на резултатите от анализите на биофилми и други свързани изследвания, което прави този ултразвуков апарат незаменим както в академичните, така и в промишлените микробиологични изследвания.
Отстраняване на биофилми чрез ултразвукова обработка: За отделяне на биофилми първо се оставят биофилмите да се образуват в гнездата на многогнездовата плака при контролирани условия. След това плаката се поставя в ултразвуковия апарат, където параметри като време, амплитуда и честота се задават според специфичните изисквания на типа биофилм и експерименталните цели. Ултразвуковите вълни създават кавитация във всяко гнездо, като ефективно разрушават матрицата на биофилма и отделят клетките.
Ултразвукова подготовка на проби за биофилми: При анализите на биофилми ултразвуковите апарати с висок капацитет за обработка на проби имат няколко приложения. След ултразвуковата обработка отделените клетки от биофилма могат да бъдат събрани и количествено определени чрез различни анализи, като оцветяване с кристалвиолет, преброяване на жизнеспособни клетки или измерване на биомасата. Освен това биофилмите могат да бъдат третирани с антимикробни агенти, а след това да бъдат подложени на ултразвукова обработка, за да се оцени ефикасността на тези агенти при разрушаването на биофилми. Отделените клетки от биофилма са полезни и за геномни и протеомни изследвания, тъй като могат да се използват за екстракция на ДНК, РНК и протеини за допълнителен молекулярен анализ.
Ултразвуковите апарати с висок капацитет за обработка на проби предлагат множество предимства. Те позволяват едновременна обработка на множество проби, спестяват време и труд и осигуряват равномерна обработка на всички гнезда, като намаляват вариабилността и подобряват възпроизводимостта на резултатите. Тези устройства са подходящи и за мащабни изследвания, като позволяват скрининг с висок капацитет на образуването, разрушаването и третирането на биофилми.
(A) Плака, съдържаща TSB с 2% глюкоза, използвана за образуване на биофилми, възстановяване на клетките и определяне на MIC и MBCB; (B) Капак с щифтове за образуване на стафилококови биофилми.
Клетките на биофилма, образуван върху щифтовете, бяха отделени с помощта на ултразвуковия апарат Hielscher UIP250MTP в продължение на 5 min в плаки с 96 гнезда, съдържащи прясна хранителна среда за възстановяване на клетките.
(Изображение и изследване: ©de Oliveira et al., 2016)
Ултразвуков апарат за плаки с 96 гнезда UIP400MTP за ултразвукова обработка на микротитърни и многогнездови плаки
Значение на ултразвуковото отстраняване на биофилми в изследванията на биофилми
Ултразвуковото отстраняване на биофилми е от решаващо значение в изследванията на биофилми поради своята ефикасност, постоянство на резултатите, ефективност и универсалност. То осигурява цялостно и равномерно разрушаване на биофилмите, като улеснява точния и възпроизводим анализ при различни изследвания на биофилми. Тези анализи, включително оцветяване с кристалвиолет, преброяване на жизнеспособни клетки, биолуминесценция на ATP, редукция на XTT, микроскопски анализ и екстракция на нуклеинови киселини/протеини, предоставят цялостна информация за образуването, жизнеспособността, структурата на биофилмите и реакцията им на различни третирания.
Ултразвуковата обработка щадящо отделя и отстранява биофилма от твърди подложки като дъна на плаки, щифтове, колчета или покривни стъкла.
- Ефективно разрушаване на биофилми:
Кавитация: Ултразвуковите вълни създават кавитационни мехурчета, които при колапс генерират силни сили на срязване и ефективно разрушават сложната структура на биофилмите.
Пълно отделяне: Осигурява пълно отделяне на клетките на биофилма от повърхностите, което е от решаващо значение за точното количествено определяне и анализа. - Постоянство и възпроизводимост на резултатите:
Равномерна обработка: Ултразвуковите апарати с висок капацитет за обработка на проби осигуряват равномерно разпределение на ултразвуковата енергия във всички проби, като намаляват вариабилността и подобряват възпроизводимостта.
Стандартизация: Позволява стандартизиране на протоколите за разрушаване на биофилми, което води до по-надеждни и сравними резултати. - Ефективност:
Висок капацитет за обработка на проби: Позволява едновременна обработка на множество проби, като спестява време и увеличава капацитета за обработка на проби в изследванията на биофилми.
Автоматизация: Може лесно да се интегрира в автоматизирани работни процеси, като допълнително повишава ефективността и намалява ръчния труд. - Запазване на жизнеспособността и целостта:
Контролирани условия: Параметри като време и интензитет могат да бъдат прецизно настроени за разрушаване на биофилмите, без да се нарушава жизнеспособността или целостта на клетките, което е важно за последващите анализи. - Универсалност:
Широка приложимост: Подходящи за различни видове биофилми (бактериални, гъбични, от смесени видове) и съвместими с различни повърхности и материали, използвани в изследванията на биофилми.
Ултразвуковият апарат за многогнездови плаки UIP400MTP предлага множество предимства, които го правят незаменим инструмент за подготовка на проби с висок капацитет.
Hielscher Ultrasonics предлага различни модели ултразвукови апарати, включително ултразвукови апарати със сонда, безконтактни ултразвукови апарати и ултразвукови апарати с висок капацитет за обработка на проби. Свържете се с нас сега! Нашите технически експерти с удоволствие ще обсъдят с Вас изискванията Ви за обработка и ще Ви препоръчат най-подходящия ултразвуков апарат за Вашето приложение с биофилми.
Ултразвуковият апарат за микротитърни плаки UIP400MTP се използва за отделяне на биофилми за изследователски цели
Литература / Източници
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- UIP400MTP-Multi-well-Plate-Sonicator-Infographic
- De Oliveira A, Cataneli Pereira V, Pinheiro L, Moraes Riboli DF, Benini Martins K, Ribeiro de Souza da Cunha MDL (2016): Antimicrobial Resistance Profile of Planktonic and Biofilm Cells of Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci. International Journal of Molecular Sciences 17(9):1423; 2016.
- Martins KB, Ferreira AM, Pereira VC, Pinheiro L, Oliveira A, Cunha MLRS (2019): In vitro Effects of Antimicrobial Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus saprophyticus Isolated From Patients With Urinary Tract Infections. Frontiers in Microbiology 2019.
Често задавани въпроси относно изследванията на биофилми
Коя е най-често използваната подложка за биофилми?
Най-често използваната подложка за биофилми в лабораторните изследвания е микротитърната плака. Микротитърните плаки, особено форматът с 96 гнезда, се използват широко поради своята универсалност, лесна употреба и съвместимост с различни аналитични техники.
Коя е най-добрата плака с 96 гнезда за биофилми?
Най-добрата плака с 96 гнезда за изследвания на биофилми зависи от няколко фактора, включително вида на изследвания биофилм, експерименталната постановка и специфичните изисквания на изследването. Някои от често препоръчваните плаки с 96 гнезда за изследвания на биофилми обаче са:
- Corning® Costar® 3596 96-well Clear Flat Bottom Plate: Тази плака се използва често поради високата си оптична прозрачност, която е полезна за получаване на изображения и спектрофотометрични анализи.
- Nunc™ MicroWell™ 96-Well Plates: Тези плаки са известни с еднаквите размери на гнездата и високата си оптична прозрачност. Предлагат се с различни повърхностни обработки за поддържане на различни видове клетъчни култури.
- Greiner Bio-One CELLSTAR® 96-Well Microplate: Тази плака се използва често за изследвания на биофилми поради еднаквото качество на всички гнезда и наличието на различни повърхностни покрития, като повърхности, обработени за тъканни култури, или повърхности с ниска способност за свързване.
- Черни плаки с 96 гнезда и прозрачни дъна: За изследвания, изискващи измервания на флуоресценция или луминесценция, черните плаки с прозрачни дъна (напр. Corning® 3603) са идеални, тъй като свеждат до минимум взаимното влияние на сигналите между гнездата и подобряват откриването на сигнала.
- Плаки с хидрофобно или хидрофилно покритие: В зависимост от естеството на биофилма и микроорганизма, плаките със специфични покрития, които стимулират или потискат адхезията, могат да бъдат полезни. Например хидрофобните плаки може да са подходящи за биофилми, образувани от определени бактерии.
- Плаки, предназначени специално за биофилми: Някои производители предлагат плаки, специално разработени за изследвания на биофилми. Тези плаки често имат подобрени повърхностни свойства, които стимулират образуването на биофилми, и са оптимизирани за анализи на биофилми.
При избора на плака с 96 гнезда за изследвания на биофилми вземете предвид следните критерии:
- Материал и повърхностна обработка: Изберете материал на плаката и повърхностна обработка, които подпомагат адхезията и растежа на изследваните от Вас микроорганизми, образуващи биофилми.
Оптична прозрачност: За анализи, включващи оптични измервания, се уверете, че плаката има висока оптична прозрачност. - Конструкция на гнездата: Вземете предвид формата и дълбочината на гнездата, които могат да повлияят на растежа на биофилмите и на ефективността на последващите третирания или измервания.
- Съвместимост с оборудването: Уверете се, че плаката е съвместима с Вашия ултразвуков апарат, инкубатор и всяко друго оборудване, използвано в изследването Ви. Ултразвуковият апарат за многогнездови плаки Hielscher е съвместим с всички стандартни микротитърни и многогнездови плаки.
В крайна сметка най-добрият избор ще зависи от специфичните изисквания на Вашето изследване на биофилми и характеристиките на съответните микроорганизми.
Кои са типичните анализи на биофилми, използвани в изследванията?
В изследванията и диагностиката се използват различни видове анализи за изучаване и класифициране на биофилми. Ултразвуковата обработка е често използвана стъпка при подготовката на проби за отстраняване на биофилма от твърдата му подложка, което го прави достъпен за изследвания и анализ.
- Оцветяване с кристалвиолет:
Цел: Количествено определяне на общата биомаса на биофилма.
Метод: Биофилмите се оцветяват с багрилото кристалвиолет, след което багрилото се разтваря и се измерва спектрофотометрично.
Приложение: Използва се за оценка на образуването на биофилми и ефектите на антимикробните агенти. - Преброяване на жизнеспособни клетки (CFU анализ):
Цел: Определяне на броя на жизнеспособните клетки в биофилма.
Метод: Отделените клетки от биофилма се разреждат серийно и се посяват върху агар за преброяване на колониеобразуващите единици (CFUs).
Приложение: Оценка на жизнеспособността на клетките на биофилма и антимикробната ефикасност. - Биолуминесценция на ATP:
Цел: Измерване на метаболитната активност на клетките на биофилма.
Метод: Нивата на ATP се определят количествено чрез биолуминесцентен анализ.
Приложение: Показва жизнеспособността и метаболитното състояние на биофилма. - Анализ чрез редукция на XTT:
Цел: Оценка на клетъчната метаболитна активност.
Метод: Реагентът XTT се редуцира от метаболитно активни клетки, като се образува оцветен формазанов продукт, който се определя количествено чрез спектрофотометрия.
Приложение: Използва се за оценка на жизнеспособността на клетките на биофилма и ефекта от третиранията. - Микроскопски анализ:
Цел: Визуализиране на структурата и състава на биофилма.
Метод: Техниките включват светлинна микроскопия, конфокална лазерна сканираща микроскопия (CLSM) и сканираща електронна микроскопия (SEM).
Приложение: Предоставя подробна информация за архитектурата и разпределението на биофилма и ефектите от третиранията. - Екстракция на ДНК, РНК и протеини:
Цел: Анализ на генетичните и протеомните профили на клетките на биофилма.
Метод: Клетките на биофилма се лизират за извличане на нуклеинови киселини и протеини за последващ анализ (напр. PCR, qPCR, секвениране, протеомика).
Приложение: Изследване на генната експресия, генетичното разнообразие и протеиновата експресия в биофилмите. - Анализи за инхибиране и ерадикация на биофилми:
Цел: Скрининг на съединения за способността им да предотвратяват образуването на биофилми или да унищожават вече формирани биофилми.
Метод: Биофилмите се третират с потенциални агенти срещу биофилми, а разрушаването се оценява чрез гореспоменатите анализи.
Приложение: Откриване на лекарства и разработване на терапии срещу биофилми.
Hielscher Ultrasonics произвежда високоефективни ултразвукови хомогенизатори от лабораторен до промишлен мащаб.