Нови ултразвукови уреди за микроплаки за разрушаване на устойчиви биофилми

Биофилмите – плътни микробни съобщества, които се прикрепват към повърхности – са сред най-трудните предизвикателства в микробиологията и клиничната диагностика. Новият ултразвуков уред за микроплаки UIP400MTP улеснява подготовката на проби с висок капацитет за обработка. Анализите на рецензирани проучвания показват, че високопроизводителните ултразвукови системи, като ултразвуковите уреди на Hielscher за многогнездови плаки, се утвърждават като основни лабораторни инструменти за отделяне на тези устойчиви структури от плаки MBEC™, като позволяват по-точно изпитване на антимикробни средства и по-бързи изследователски работни процеси.

Отделяне на биофилми чрез ултразвукова обработка

Учените все по-често разчитат на ултразвукова обработка на многогнездови плаки, тъй като биофилмите могат да бъдат стотици пъти по-устойчиви на антибиотици от свободно плаващите планктонни бактерии според две значими проучвания на биофилми от Staphylococcus aureus, коагулазонегативни стафилококи и Staphylococcus saprophyticus. Когато са включени в матрицата на биофилм, тези микроорганизми показват драстично повишени минимални инхибиращи концентрации (MIC) и минимални бактерицидни концентрации (MBC), често над клинично постижимите концентрации на лекарствата.

Ефективното изпитване обаче започва с ефикасно и надеждно отделяне на клетките от биофилма – и именно тук UIP400MTP се отличава.

Биофилмът се култивира върху щифтовете на плака за изпитване

Биофилмите: скрит щит срещу антибиотиците

И в двете цитирани проучвания изследователите документират драстично повишаване на антимикробната резистентност, когато бактериите са изпитвани под формата на биофилм:

Стойностите на MIC се повишават от 2 до 32 пъти, а понякога и повече, в сравнение с планктонните клетки.
Някои изолати преминават от чувствителни към антибиотици до напълно резистентни, след като се установят в биофилм.
Някои биофилми изискват стойности на MBC над най-високите изпитвани концентрации, което подчертава изключителната им толерантност.

Тези резултати подчертават защо разрушаването на биофилмите е от решаващо значение: точното определяне на профила на лекарствена резистентност зависи от освобождаването на клетките от защитната матрица, за да могат да бъдат изпитвани поотделно.

Решението: ултразвуковият уред за микроплаки UIP400MTP

И двете проучвания използват ултразвуковия уред на Hielscher за многогнездови плаки UIP250MTP за отделяне на биофилми, отгледани върху специализирани устройства MBEC™ с капак с щифтове. Ултразвуковата обработка на многогнездовата плака в продължение на 5 минути успешно отделя клетките на биофилма в прясна хранителна среда, което позволява на изследователите да измерват MICB и MBCB с висока възпроизводимост.

Тази техника се прилага широко, защото:

1. Обработва всички гнезда едновременно и равномерно, което е от съществено значение за сравнителното изпитване на антимикробни средства.
2. Акустичната кавитация ефективно разрушава извънклетъчната матрица, без да унищожава клетките.
3. Работи безпроблемно с платформи MBEC с капак с щифтове, използвани при изследвания на резистентността на биофилмите.

 
Основни характеристики, които веднага ще убедят изследователите

• 400 вата ултразвукова мощност (20 kHz) за бързо и цялостно отделяне на биофилмите
• Пълен контрол на параметрите, включително внесената енергия (Ws/mL), амплитудата, температурата и времето
• Вграден топлообменник с рециркулационна помпа за поддържане на плаките охладени по време на ултразвуковата обработка
• Програмируеми режими за повторяеми, автоматизирани работни процеси
• Равномерна ултразвукова обработка на целите плаки. Гледайте видеоклипа по-долу!

Тестът за равномерност визуално потвърждава хомогенното кавитационно поле, необходимо за стандартизирано разрушаване на биофилмите – известно предизвикателство при ултразвуковите вани с по-ниска мощност.

Защо това е важно за болниците, лабораториите и разработването на антибиотици

Инфекциите, свързани с биофилми – от инфекции на пикочните пътища до инфекции на кръвния ток, свързани с катетри – са известни с това, че се лекуват трудно. Проучванията показват:

1. Конвенционалното изпитване на антибиотици върху планктонни клетки подценява резистентността в реални условия.
2. Висококачествената ултразвукова обработка е жизненоважна за подготовката на проби от биофилми, които дават точни резултати.
3. Уреди като UIP400MTP помагат за преодоляване на разликата между лабораторните изпитвания и клиничната реалност.

Тъй като антимикробната резистентност продължава да нараства, технологиите, които подобряват възпроизводимостта и надеждността при изследването на биофилми, може да изиграят решаваща роля в разработването на нови терапии.

Приложените проучвания правят един извод недвусмислен: бактериите, образуващи биофилми, изискват нови подходи за изпитване, а ултразвуковата обработка на многогнездови плаки – по-конкретно с ултрамощни системи с равномерно разпределен ултразвук като Hielscher UIP400MTP – бързо се превръща в златния стандарт за отделяне на биофилми от плаки MBEC.

За микробиологичните лаборатории, разработчиците на фармацевтични продукти и клиничните изследователи тези устройства вече не са просто удобство – те се превръщат в незаменими инструменти за точно измерване на действителната антибиотична резистентност на патогените, включени в биофилми.

 
Намерете тук информация за ултразвуковия уред за многогнездови плаки UIP400MTP!