Novi sonikatori za mikroploče za razbijanje tvrdokornih biofilmova

Biofilmovi – guste mikrobne zajednice koje prianjaju na površine – spadaju među najteže izazove u mikrobiologiji i kliničkoj dijagnostici. Novi sonikator za mikroploče UIP400MTP olakšava pripremu uzoraka velikog protoka. Analize recenziranih studija pokazuju da se visokoučinkoviti ultrazvučni sistemi, kao što su sonikatori za višejažične ploče kompanije Hielscher, pojavljuju kao ključni laboratorijski alati za odvajanje ovih tvrdokornih struktura s MBEC™ ploča, što omogućava preciznije testiranje antimikrobnog djelovanja i brže istraživačke radne tokove.

Odvajanje biofilma ultrazvučnom obradom (sonikacijom)

Naučnici se sve više oslanjaju na ultrazvučnu obradu (sonikaciju) višejažičnih ploča jer biofilmovi mogu biti stotinama puta otporniji na antibiotike od slobodno plutajućih planktonskih bakterija, prema dvjema značajnim studijama o biofilmovima bakterija Staphylococcus aureus, koagulaza-negativnih stafilokoka i Staphylococcus saprophyticus. Kada su ugrađeni u matriks biofilma, ovi mikroorganizmi pokazuju dramatično povišene minimalne inhibitorne koncentracije (MIC) i minimalne baktericidne koncentracije (MBC), često iznad klinički ostvarivih nivoa lijeka.

Međutim, efikasno testiranje počinje efikasnim i pouzdanim odvajanjem ćelija biofilma – a upravo se tu UIP400MTP ističe.

Biofilm se uzgaja na klinastim nastavcima ploče za test

Biofilmovi: skriveni štit protiv antibiotika

U obje navedene studije istraživači su dokumentovali dramatično povećanje antimikrobne otpornosti kada su bakterije testirane u obliku biofilma:

Vrijednosti MIC povećale su se 2 do 32 puta, a ponekad i više, u poređenju s planktonskim ćelijama.
Određeni izolati prešli su iz stanja osjetljivosti na antibiotike u potpunu otpornost nakon što su se našli u stanju biofilma.
Neki biofilmovi zahtijevali su nivoe MBC iznad najviših testiranih koncentracija, što ističe njihovu izuzetnu toleranciju.

Ovi nalazi naglašavaju zašto je razbijanje biofilmova ključno: precizno profiliranje otpornosti na lijekove zavisi od oslobađanja ćelija iz zaštitnog matriksa kako bi se mogle testirati pojedinačno.

Rješenje: sonikator za mikroploče UIP400MTP

Obje studije koristile su sonikator za višejažične ploče UIP250MTP kompanije Hielscher za odvajanje biofilmova uzgojenih na specijalizovanim MBEC™ poklopcima s klinastim nastavcima. Ultrazvučna obrada (sonikacija) višejažične ploče u trajanju od 5 minuta uspješno je odvojila ćelije biofilma u svježi medij, što je istraživačima omogućilo mjerenje MICB i MBCB s visokom ponovljivošću.

Ova tehnika je široko prihvaćena jer:

1. Istovremeno i ujednačeno obrađuje sve jažice, što je ključno za uporedna antimikrobna testiranja.
2. Akustična kavitacija efikasno razbija vanćelijski matriks bez uništavanja ćelija.
3. Besprijekorno radi s MBEC platformama s poklopcima s klinastim nastavcima koje se koriste u istraživanju otpornosti biofilma.

Ključne karakteristike koje će istraživače odmah uvjeriti

• 400 vati ultrazvučne snage (20 kHz) za brzo i temeljito odvajanje biofilma
• Potpuna kontrola parametara, uključujući unos energije (Ws/mL), amplitudu, temperaturu i vrijeme
• Ugrađeni izmjenjivač topline s recirkulacijskom pumpom za održavanje hladnoće ploča tokom ultrazvučne obrade (sonikacije)
• Programabilni režimi za ponovljive, automatizovane radne tokove
• Ujednačena ultrazvučna obrada (sonikacija) na cijeloj ploči. Pogledajte video ispod!

Test ujednačenosti vizuelno potvrđuje homogeno polje kavitacije potrebno za standardizovano razbijanje biofilma – poznat izazov kod ultrazvučnih kupelji manje snage.

Zašto je ovo važno za bolnice, laboratorije i razvoj antibiotika

Infekcije povezane s biofilmom – od infekcija mokraćnog sistema do infekcija krvotoka povezanih s kateterom – notorno se teško liječe. Studije pokazuju:

1. Konvencionalno testiranje antibiotika na planktonskim ćelijama podcjenjuje otpornost u stvarnim uslovima.
2. Visokokvalitetna ultrazvučna obrada (sonikacija) od ključne je važnosti za pripremu preciznih uzoraka dobijenih iz biofilma.
3. Alati poput UIP400MTP pomažu da se premosti jaz između laboratorijskog testiranja i kliničke stvarnosti.

Dok antimikrobna otpornost nastavlja rasti, tehnologije koje poboljšavaju ponovljivost i pouzdanost u istraživanju biofilma mogu imati odlučujuću ulogu u razvoju novih terapija.

Priložene studije dovode do jednog nedvosmislenog zaključka: bakterije koje stvaraju biofilm zahtijevaju nove pristupe testiranju, a ultrazvučna obrada (sonikacija) višejažičnih ploča – posebno ultramoćnim ultrazvučnim sistemima s ravnomjerno raspoređenim ultrazvukom, poput Hielscher UIP400MTP – brzo postaje zlatni standard za odvajanje biofilmova s MBEC ploča.

Za mikrobiološke laboratorije, farmaceutske razvojne timove i kliničke istraživače ovi uređaji više nisu samo pogodnost – oni postaju nezamjenjivi alati za precizno mjerenje stvarne otpornosti patogena ugrađenih u biofilm na antibiotike.

Pronađite informacije o sonikatoru za višejažične ploče UIP400MTP ovdje!