Uvolňování biofilmu pomocí vysokokapacitního sonikátoru UIP400MTP
Vysokokapacitní sonikátory určené pro multijamkové destičky a 96jamkové destičky jsou nezbytnými nástroji ve výzkumu biofilmů, zejména pro uvolňování a odstraňování biofilmů z jamek, zkumavek, kolíků a Petriho misek. Tyto sonikátory usnadňují současné zpracování mnoha vzorků, čímž zlepšují efektivitu a konzistenci. Vysokokapacitní sonikátor Hielscher UIP400MTP je ideální pro sonikaci multijamkových destiček, 96jamkových destiček, několika zkumavek nebo Petriho misek. Rovnoměrné ultrazvukové vibrace a kavitace spolehlivě odstraňují biofilmy ze dna destičky. Díky tomu je sonikátor pro multijamkové destičky UIP400MTP ideálním nástrojem pro přípravu vzorků pro odstraňování biofilmů, biofilmové testy a výzkum bakterií a mikrobů.
Sonikátor pro multijamkové destičky UIP400MTP pro uvolňování a odstraňování biofilmů při vysokokapacitní přípravě vzorků:
- Bakteriální biofilmy
- Eukaryotické biofilmy
- Houbové biofilmy
- Biofilmy archeí
- Polymikrobiální biofilmy / vícedruhové biofilmy
- Zubní biofilmy (plak)
- Mořské biofilmy
- Environmentální biofilmy
- Biofilmy na zdravotnických prostředcích
- Suspenze kultivovaných buněk
Vysokokapacitní sonikátor UIP400MTP pro odstraňování biofilmů z multijamkových destiček, 96jamkových destiček, zkumavek a Petriho misek.
Uvolňování a odstraňování biofilmů pomocí sonikace
Vysokokapacitní sonikátor Hielscher UIP400MTP je přizpůsoben pro spolehlivou a rovnoměrnou sonikaci multijamkových a 96jamkových destiček. Sonikátor pro multijamkové destičky UIP400MTP, nezbytný ve výzkumu biofilmů, nabízí spolehlivou technologii pro uvolňování a odstraňování biofilmů z multijamkových destiček, zkumavek a Petriho misek. Díky tomu, že umožňuje vysokokapacitní přípravu vzorků, zvyšuje UIP400MTP efektivitu a konzistenci biofilmových testů a dalších souvisejících studií, což činí tento sonikátor nepostradatelným v akademickém i průmyslovém mikrobiologickém výzkumu.
Odstraňování biofilmů pomocí sonikace: Pro uvolnění biofilmu se biofilmy nechají vytvořit v jamkách multijamkové destičky za kontrolovaných podmínek. Destička se poté umístí do sonikátoru, kde se parametry, jako je čas, amplituda a frekvence, nastaví podle specifických požadavků daného typu biofilmu a cílů experimentu. Ultrazvukové vlny vytvářejí v každé jamce kavitaci, která účinně narušuje matrici biofilmu a uvolňuje buňky.
Ultrazvuková příprava vzorků biofilmů: V biofilmových testech mají vysokokapacitní sonikátory řadu aplikací. Po sonikaci lze uvolněné buňky biofilmu shromáždit a kvantifikovat pomocí různých testů, jako je barvení krystalovou violetí, počítání životaschopných buněk nebo měření biomasy. Kromě toho lze biofilmy ošetřit antimikrobiálními látkami a následně sonikovat, aby se posoudila účinnost těchto látek při narušování biofilmů. Uvolněné buňky biofilmu jsou užitečné také pro genomické a proteomické studie, protože je lze použít k extrakci DNA, RNA a proteinů pro další molekulární analýzu.
Vysokokapacitní sonikátory nabízejí řadu výhod. Umožňují současné zpracování více vzorků, čímž šetří čas a práci, a zajišťují rovnoměrné ošetření všech jamek, čímž snižují variabilitu a zlepšují reprodukovatelnost výsledků. Tato zařízení jsou vhodná také pro rozsáhlé studie a umožňují vysokokapacitní screening tvorby, narušení a ošetření biofilmů.
(A) Destička obsahující TSB s 2% glukózou použitá pro tvorbu biofilmu, získání buněk a stanovení MIC a MBCB; (B) Víko s kolíky pro tvorbu stafylokokových biofilmů.
Buňky biofilmu vytvořené na kolících byly uvolněny pomocí sonikátoru Hielscher UIP250MTP po dobu 5 min v 96jamkových destičkách obsahujících čerstvé kultivační médium za účelem získání buněk.
(Obrázek a studie: ©de Oliveira et al., 2016)
Sonikátor pro 96jamkové destičky UIP400MTP pro sonikaci mikrotitračních a multijamkových destiček
Význam ultrazvukového odstraňování biofilmů ve výzkumu biofilmů
Ultrazvukové odstraňování biofilmů má ve výzkumu biofilmů zásadní význam díky své účinnosti, konzistenci, efektivitě a všestrannosti. Zajišťuje důkladné a rovnoměrné narušení biofilmů, a usnadňuje tak přesnou a reprodukovatelnou analýzu v různých biofilmových testech. Tyto testy, včetně barvení krystalovou violetí, počítání životaschopných buněk, ATP bioluminiscence, redukce XTT, mikroskopické analýzy a extrakce nukleových kyselin/proteinů, poskytují komplexní poznatky o tvorbě, životaschopnosti a struktuře biofilmů a o jejich reakci na ošetření.
Sonikace šetrně uvolňuje a odstraňuje biofilm z pevných substrátů, jako jsou dna destiček, kolíky, čepy nebo krycí sklíčka.
- Účinné narušení biofilmů:
Kavitace: Ultrazvukové vlny vytvářejí kavitační bubliny, které při svém kolapsu generují silné smykové síly, jež účinně narušují složitou strukturu biofilmů.
Důkladné uvolnění: Zajišťuje důkladné uvolnění buněk biofilmu z povrchů, což je zásadní pro přesnou kvantifikaci a analýzu. - Konzistence a reprodukovatelnost:
Rovnoměrné ošetření: Vysokokapacitní sonikátory zajišťují rovnoměrné rozložení ultrazvukové energie ve všech vzorcích, čímž snižují variabilitu a zlepšují reprodukovatelnost.
Standardizace: Umožňuje standardizaci protokolů narušování biofilmů, což vede ke spolehlivějším a srovnatelnějším výsledkům. - Efektivita:
Vysokokapacitní zpracování: Umožňuje současné zpracování více vzorků, čímž šetří čas a zvyšuje kapacitu zpracování ve studiích biofilmů.
Automatizace: Snadno se začlení do automatizovaných pracovních postupů, což dále zvyšuje efektivitu a snižuje podíl manuální práce. - Zachování životaschopnosti a integrity:
Kontrolované podmínky: Parametry, jako je čas a intenzita, lze jemně nastavit tak, aby se biofilmy narušily bez ohrožení životaschopnosti nebo integrity buněk, což je důležité pro následné testy. - Všestrannost:
Široká použitelnost: Vhodné pro různé typy biofilmů (bakteriální, houbové, vícedruhové) a kompatibilní s různými povrchy a materiály používanými ve výzkumu biofilmů.
Sonikátor pro multijamkové destičky UIP400MTP nabízí řadu výhod, díky nimž je nepostradatelným nástrojem při vysokokapacitní přípravě vzorků.
Hielscher Ultrasonics nabízí různé modely sonikátorů, včetně sonikátorů sondového typu, bezkontaktních sonikátorů a vysokokapacitních sonikátorů. Kontaktujte nás hned teď! Naši techničtí odborníci s vámi rádi proberou vaše požadavky na zpracování a doporučí vám nejvhodnější sonikátor pro vaši aplikaci v oblasti biofilmů.
Sonikátor pro mikrotitrační destičky UIP400MTP se používá k uvolňování biofilmů pro výzkumné účely
Literatura / Reference
- 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.
Často kladené otázky z oblasti výzkumu biofilmů
Jaký je nejběžnější nosič pro biofilmy?
Nejběžnějším nosičem pro biofilmy v laboratorním výzkumu je mikrotitrační destička. Mikrotitrační destičky, zejména ve formátu 96 jamek, jsou široce používány díky své všestrannosti, snadnému použití a kompatibilitě s různými analytickými technikami.
Jaká je nejlepší 96jamková destička pro biofilmy?
Nejlepší 96jamková destička pro studium biofilmů závisí na několika faktorech, včetně typu zkoumaného biofilmu, experimentálního uspořádání a specifických požadavků výzkumu. Mezi běžně doporučované 96jamkové destičky pro studium biofilmů však patří:
- 96jamková destička Corning® Costar® 3596 s čirým plochým dnem: Tato destička se často používá díky své vysoké optické čirosti, která je výhodná pro zobrazování a spektrofotometrické testy.
- 96jamkové destičky Nunc™ MicroWell™: Tyto destičky jsou známé rovnoměrnými rozměry jamek a vysokou optickou čirostí. Jsou k dispozici s různými povrchovými úpravami pro podporu různých typů buněčných kultur.
- 96jamková mikrodestička Greiner Bio-One CELLSTAR®: Tato destička se často používá pro studium biofilmů díky konzistentní kvalitě mezi jednotlivými jamkami a dostupnosti s různými povrchovými úpravami, jako jsou povrchy upravené pro tkáňové kultury nebo povrchy s nízkou vazbou.
- Černé 96jamkové destičky s čirým dnem: Pro studie vyžadující měření fluorescence nebo luminiscence jsou ideální černé destičky s čirým dnem (např. Corning® 3603), protože minimalizují přeslech mezi jamkami a zlepšují detekci signálu.
- Destičky s hydrofobní nebo hydrofilní povrchovou úpravou: V závislosti na povaze biofilmu a mikroorganismu mohou být výhodné destičky se specifickými povlaky, které podporují nebo inhibují adhezi. Například hydrofobní destičky mohou být vhodné pro biofilmy tvořené určitými bakteriemi.
- Destičky specifické pro biofilmy: Někteří výrobci nabízejí destičky speciálně navržené pro výzkum biofilmů. Tyto destičky mají často vylepšené povrchové vlastnosti, které podporují tvorbu biofilmu, a jsou optimalizovány pro biofilmové testy.
Při výběru 96jamkové destičky pro studium biofilmů zvažte následující kritéria:
- Materiál a povrchová úprava: Zvolte materiál destičky a povrchovou úpravu, které podporují adhezi a růst studovaných mikroorganismů tvořících biofilm.
Optická čirost: U testů zahrnujících optická měření se ujistěte, že destička má vysokou optickou čirost. - Konstrukce jamek: Zvažte tvar a hloubku jamek, které mohou ovlivnit růst biofilmu a účinnost následných ošetření nebo měření.
- Kompatibilita s vybavením: Ujistěte se, že je destička kompatibilní s vaším sonikátorem, inkubátorem a veškerým dalším vybavením používaným ve vaší studii. Sonikátor Hielscher pro multijamkové destičky je kompatibilní se všemi standardními mikrotitračními a multijamkovými destičkami.
Nejlepší volba bude nakonec záviset na specifických požadavcích vašeho výzkumu biofilmů a na vlastnostech příslušných mikroorganismů.
Jaké typické biofilmové testy se používají ve výzkumu?
Ve výzkumu a diagnostice se ke zkoumání a klasifikaci biofilmů používají různé typy testů. Sonikace je běžným krokem přípravy vzorků, který slouží k odstranění biofilmu z jeho pevného substrátu, čímž se biofilm zpřístupní pro testy a analýzy.
- Barvení krystalovou violetí:
Účel: Kvantifikuje celkovou biomasu biofilmu.
Metoda: Biofilmy se obarví barvivem krystalová violeť, barvivo se poté rozpustí a měří spektrofotometricky.
Aplikace: Používá se k hodnocení tvorby biofilmu a účinků antimikrobiálních látek. - Počítání životaschopných buněk (stanovení CFU):
Účel: Stanovuje počet životaschopných buněk biofilmu.
Metoda: Uvolněné buňky biofilmu se sériově ředí a vysévají na agar, aby se spočítaly jednotky tvořící kolonie (CFU).
Aplikace: Hodnotí životaschopnost buněk biofilmu a antimikrobiální účinnost. - ATP bioluminiscence:
Účel: Měří metabolickou aktivitu buněk biofilmu.
Metoda: Hladiny ATP se kvantifikují pomocí bioluminiscenčního testu.
Aplikace: Indikuje životaschopnost a metabolický stav biofilmu. - Test redukce XTT:
Účel: Hodnotí buněčnou metabolickou aktivitu.
Metoda: Činidlo XTT je redukováno metabolicky aktivními buňkami za vzniku barevného formazanového produktu, který se kvantifikuje spektrofotometricky.
Aplikace: Používá se k hodnocení životaschopnosti buněk biofilmu a účinku ošetření. - Mikroskopická analýza:
Účel: Vizualizuje strukturu a složení biofilmu.
Metoda: Techniky zahrnují světelnou mikroskopii, konfokální laserovou skenovací mikroskopii (CLSM) a skenovací elektronovou mikroskopii (SEM).
Aplikace: Poskytuje podrobné poznatky o architektuře a distribuci biofilmu a o účincích ošetření. - Extrakce DNA, RNA a proteinů:
Účel: Analyzuje genetické a proteomické profily buněk biofilmu.
Metoda: Buňky biofilmu se lyzují za účelem extrakce nukleových kyselin a proteinů pro následnou analýzu (např. PCR, qPCR, sekvenování, proteomika).
Aplikace: Studium genové exprese, genetické diverzity a exprese proteinů v biofilmech. - Testy inhibice a eradikace biofilmu:
Účel: Screening sloučenin z hlediska jejich schopnosti zabránit tvorbě biofilmu nebo eradikovat vytvořené biofilmy.
Metoda: Biofilmy se ošetří potenciálními antibiofilmovými látkami a narušení se hodnotí pomocí výše uvedených testů.
Aplikace: Objevování léčiv a vývoj antibiofilmových terapií.
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratorní až po průmyslovou velikost.