Нови соникатори за микроплатки за разбиване на упорити биофилми
, Катрин Хилшер, публикувано в Hielscher News
Биофилми – плътни микробни общности, които се придържат към повърхности. – са сред най-трудните предизвикателства в микробиологията и клиничната диагностика. Новият сонатор за микроплатки UIP400MTP улеснява високопроизводителната подготовка на пробите. Анализите на рецензирани проучвания показват, че високопроизводителните ултразвукови системи, като сонаторите за многоядкови плаки на Hielscher, се превръщат в основни лабораторни инструменти за изтласкване на тези упорити структури от плаките MBEC™, което дава възможност за по-точни антимикробни тестове и по-бързи изследователски работни процеси.
Отделяне на биофилм със соникация
Учените все повече разчитат на сонирането в многоямкови плочки, тъй като биофилмите могат да бъдат стотици пъти по-устойчиви на антибиотици от свободно плаващите планктонни бактерии, според две големи проучвания върху биофилми на Staphylococcus aureus, коагулазо-отрицателни стафилококи и Staphylococcus saprophyticus. Когато са вградени в матрица на биофилм, тези микроби показват драстично повишени минимални инхибиторни концентрации (MIC) и минимални бактерицидни концентрации (MBC), често надхвърлящи клинично достижимите нива на лекарствата.
Но ефективното тестване започва с ефективно и надеждно отделяне на клетките на биофилма. – и именно тук UIP400MTP се отличава.
Отделяне на адхезивни клетъчни култури от всяка стандартна микроплака: високопроизводителна подготовка на проби със сонатора UIP400MTP
Биофилми: Скрит щит срещу антибиотиците
И в двете цитирани проучвания изследователите документират драстично увеличение на антимикробната резистентност, когато бактериите са тествани под формата на биофилм:
Стойностите на MIC се увеличават от 2 до 32 пъти, а понякога и повече, в сравнение с планктонните клетки.
Някои изолати преминават от чувствителни към антибиотици към напълно резистентни, след като са в състояние на биофилм.
Някои биофилми изискваха нива на MBC, надвишаващи най-високите тествани концентрации, което подчертава тяхната изключителна толерантност.
Тези констатации подчертават защо разкъсването на биофилмите е от решаващо значение: точното профилиране на лекарствената резистентност зависи от освобождаването на клетките от защитната матрица, за да могат да бъдат тествани поотделно.
Решението: Соникаторът за микроплатки UIP400MTP
И в двете проучвания е използван сонаторът за многоядкови плочи UIP250MTP на Hielscher за отделяне на биофилми, отглеждани върху специализирани устройства с щифт с капак MBEC™. Соникацията на многокамерната плака за 5 минути успешно изтласква клетките на биофилма в свежа среда, което позволява на изследователите да измерят MICB и MBCB с висока възпроизводимост.
Тази техника е широко разпространена, защото:
- Той третира всички ямки едновременно и равномерно, което е от съществено значение за сравнителното антимикробно изпитване.
- Акустичната кавитация ефективно разрушава извънклетъчния матрикс, без да унищожава клетките.
- Той работи безпроблемно с платформите с щифтови капаци MBEC, използвани в изследванията за устойчивост на биофилми.
Ключови характеристики, които веднага ще убедят изследователите
- 400 вата ултразвукова мощност (20 kHz) за бързо и цялостно отделяне на биофилма
- Пълен контрол на параметрите, включително входяща енергия (Ws/mL), амплитуда, температура и време
- Вграден топлообменник с рециркулационна помпа за поддържане на температурата на плочите по време на сониране
- Програмируеми режими за повторяеми, автоматизирани работни процеси
- Равномерно сониране по цялата повърхност на плочите. Гледайте видеото по-долу!
Тестът за равномерност визуално потвърждава хомогенното кавитационно поле, необходимо за стандартизирано разрушаване на биофилма. – известно предизвикателство при ултразвуковите вани с по-малка мощност.
Многоямкови пластинчати соникатори UIP400MTP за ефективни анализи на MBEC
Защо това е важно за болниците, лабораториите и разработването на антибиотици
Инфекции, свързани с биофилм – от инфекции на пикочните пътища до катетърни инфекции на кръвта – са известни с това, че се лекуват трудно. Проучванията показват:
- Конвенционалното тестване на антибиотици върху планктонни клетки подценява реалната резистентност.
- Висококачествената соникация е от жизненоважно значение за приготвянето на точни проби, получени от биофилм.
- Инструменти като UIP400MTP помагат да се преодолее пропастта между лабораторните тестове и клиничната реалност.
Тъй като антимикробната резистентност продължава да нараства, технологиите, които подобряват възпроизводимостта и надеждността при изследванията на биофилми, могат да играят решаваща роля в разработването на нови терапии.
От приложените проучвания може да се направи едно несъмнено заключение: бактериите, образуващи биофилм, изискват нови подходи за изпитване, а сонирането в многоямкови плочки – специално с ултрамощни, равномерно разпределени ултразвукови системи като Hielscher UIP400MTP – бързо се превръща в златен стандарт за отстраняване на биофилми от MBEC плаки.
За микробиологичните лаборатории, фармацевтичните разработчици и клиничните изследователи тези устройства вече не са просто удобство. – те се превръщат в незаменим инструмент за точно измерване на реалната антибиотична резистентност на патогени, заложени в биофилм.
Намерете информация за соникатора за многоямкови плочи UIP400MTP тук!
Допълнителни препратки
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- 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.
- Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 2024.


