Novi mikropločni sonikatori za razbijanje tvrdokornih biofilmova
, Kathrin Hielscher, objavljeno u Hielscher News
Biofilmovi – guste mikrobne zajednice koje se lijepe za površine – su među najtežim izazovima u mikrobiologiji i kliničkoj dijagnostici. Novi UIP400MTP mikropločasti sonikator omogućava pripremu uzoraka visokog protoka. Analize recenziranih studija pokazuju da visokoperformansni ultrazvučni sistemi poput Hielscherovih sonikatora sa višestrukim udubljenjima postaju ključni laboratorijski alati za uklanjanje ovih tvrdokornih struktura sa MBEC™ ploča, omogućavajući preciznije antimikrobno testiranje i brže istraživačke tokove.
Biofilm Detachment sa Sonicationom
Naučnici se sve više oslanjaju na sonikaciju sa višestrukim udubljenjima jer biofilmovi mogu biti stotine puta otporniji na antibiotike od slobodno plutajućih planktonskih bakterija, prema dvije velike studije o Staphylococcus aureus, koagulaza-negativnim stafilokocima i biofilmima Staphylococcus saprophyticus. Kada su ugrađeni u matricu biofilma, ovi mikrobi pokazuju drastično povišene minimalne inhibitorne koncentracije (MIC) i minimalne baktericidne koncentracije (MBC), često iznad klinički dostižnih nivoa lijekova.
Ali efikasno testiranje počinje efikasnim i pouzdanim odvajanjem biofilmskih ćelija – I tu se UIP400MTP izdvaja.
Odvajanje prianjajućih ćelijskih kultura sa bilo koje standardne mikroploče: Visokopropusna priprema uzoraka sa UIP400MTP Sonicatorom
Biofilmovi: Skriveni štit protiv antibiotika
Kroz obje navedene studije, istraživači su dokumentovali dramatična povećanja antimikrobne rezistencije kada su bakterije testirane u obliku biofilma:
MIC vrijednosti su se povećale 2- do 32 puta, a ponekad i više, u poređenju sa planktonskim ćelijama.
Određeni izolati su prešli sa osjetljivosti na antibiotike u potpuno otpornu kada su u biofilmskom stanju.
Neki biofilmovi zahtijevaju nivoe MBC-a iznad najviših testiranih koncentracija, što ističe njihovu ekstremnu toleranciju.
Ovi nalazi naglašavaju zašto je razbijanje biofilmova ključno: precizno profilisanje rezistencije na lijekove zavisi od oslobađanja ćelija iz zaštitne matrice kako bi se mogle testirati pojedinačno.
Rješenje: Microplate Sonicator UIP400MTP
Obje studije koristile su Hielscherov UIP250MTP višejametni sonikator za odvajanje biofilmova uzgojenih na specijaliziranim MBEC™ uređajima sa igličastim poklopcem. Sonikacija višekanalne ploče tokom 5 minuta uspješno je izbacila biofilmske ćelije u svježi medij, omogućavajući istraživačima da mjere MICB i MBCB sa visokom reproduktivnosti.
Ova tehnika je široko prihvaćena jer:
- Tretira sve bunare istovremeno i ravnomjerno, što je ključno za komparativno antimikrobno testiranje.
- Akustična kavitacija efikasno razbija vanćelijski matriks bez uništavanja ćelija.
- Besprijekorno radi sa MBEC platformama za igle-poklopce koje se koriste u istraživanju otpornosti na biofilm.
Ključne karakteristike koje će odmah uvjeriti istraživače
- 400 vati ultrazvučne snage (20 kHz) za brzo i temeljito odvajanje biofilma
- Potpuna kontrola parametara uključujući ulaz energije (Ws/mL), amplitudu, temperaturu i vrijeme
- Ugrađeni izmjenjivač toplote sa recirkulacionom pumpom za hlađenje ploča tokom sonikacije
- Programabilni režimi za ponovljive, automatizovane radne tokove
- Uniformna sonikacija na cijelim pločama. Pogledajte video ispod!
Test uniformnosti vizuelno potvrđuje homogeno polje kavitacije potrebno za standardizovani poremećaj biofilma – poznat izazov u ultrazvučnim kupkama niže snage.
Sonikator ploča sa više jažica UIP400MTP za efikasne MBEC testove
Zašto je ovo važno za bolnice, laboratorije i razvoj antibiotika
Infekcije povezane s biofilmom – od infekcija mokraćnog trakta do infekcija krvotoka povezanih s kateterom – su poznati po tome što ih je teško liječiti. Studije pokazuju:
- Konvencionalno testiranje antibiotika na planktonskim ćelijama podcjenjuje stvarnu rezistenciju.
- Visokokvalitetna sonikacija je ključna za pripremu tačnih uzoraka dobijenih iz biofilma.
- Alati poput UIP400MTP pomažu da se premosti jaz između laboratorijskih testova i kliničke stvarnosti.
Kako otpornost na antimikrobne lijekove nastavlja rasti, tehnologije koje poboljšavaju ponovljivost i pouzdanost u istraživanju biofilma mogu igrati odlučujuću ulogu u razvoju novih terapija.
Priložene studije čine jedan zaključak neupitnim: bakterije koje formiraju biofilm zahtijevaju nove pristupe testiranju i višeslojnu sonikaciju – posebno sa ultramoćnim, ravnomjerno raspoređenim ultrazvučnim sistemima poput Hielscher UIP400MTP – brzo postaje zlatni standard za uklanjanje biofilmova sa MBEC ploča.
Za mikrobiološke laboratorije, farmaceutske developere i kliničke istraživače, ovi uređaji više nisu samo pogodnosti – Postaju nezamjenjivi alati za precizno mjerenje stvarne otpornosti patogena ugrađenih u biofilm na antibiotike.
Pronađite informacije o sonikatoru sa više udubljenja UIP400MTP ovdje!
Dalje reference
- 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.


