Løsning af biofilm med sonikatoren UIP400MTP med høj prøvekapacitet
Sonikatorer med høj prøvekapacitet, der er designet til multibrøndplader og 96-brøndsplader, er væsentlige redskaber i biofilmforskning, især til at løsne og fjerne biofilm fra brønde, rør, stifter og petriskåle. Disse sonikatorer gør det muligt at behandle adskillige prøver samtidigt og forbedrer dermed effektiviteten og ensartetheden. Sonikatoren UIP400MTP fra Hielscher med høj prøvekapacitet er ideel til sonikering af multibrøndplader, 96-brøndsplader, flere rør eller petriskåle. De ensartede ultralydsvibrationer og kavitationen fjerner pålideligt biofilm fra pladens bund. Dette gør multibrøndpladesonikatoren UIP400MTP til det ideelle prøveforberedelsesredskab til fjernelse af biofilm, biofilmassays og forskning i bakterier og mikrober.
Multibrøndpladesonikatoren UIP400MTP til løsning og fjernelse af biofilm ved prøveforberedelse med høj prøvekapacitet:
- Bakterielle biofilm
- Eukaryote biofilm
- Svampebiofilm
- Arkæbiofilm
- Polymikrobielle biofilm / biofilm med blandede arter
- Dentale biofilm (plak)
- Marine biofilm
- Biofilm i miljøet
- Biofilm på medicinsk udstyr
- Suspensioner af dyrkede celler
Sonikator UIP400MTP med høj prøvekapacitet til fjernelse af biofilm fra multibrøndplader, 96-brøndsplader, rør og petriskåle.
Løsning og fjernelse af biofilm ved hjælp af sonikering
Sonikatoren UIP400MTP fra Hielscher med høj prøvekapacitet er specielt udviklet til pålidelig og ensartet sonikering af multibrøndplader og 96-brøndsplader. Multibrøndpladesonikatoren UIP400MTP er væsentlig i biofilmforskning og tilbyder en pålidelig teknologi til at løsne og fjerne biofilm fra multibrøndplader, rør og petriskåle. Ved at muliggøre prøveforberedelse med høj prøvekapacitet forbedrer UIP400MTP effektiviteten og ensartetheden af biofilmassays og andre relaterede undersøgelser, hvilket gør denne sonikator uundværlig i både akademisk og industriel mikrobiologisk forskning.
Fjernelse af biofilm ved hjælp af sonikering: For at løsne biofilm lader man biofilm dannes i multibrøndpladens brønde under kontrollerede forhold. Pladen placeres derefter i sonikatoren, hvor parametre såsom tid, amplitude og frekvens indstilles i henhold til de specifikke krav for biofilmtypen og forsøgets mål. Ultralydsbølgerne genererer kavitation i hver brønd, hvilket effektivt nedbryder biofilmmatricen og løsner cellerne.
Prøveforberedelse med ultralyd til biofilm: I biofilmassays har sonikatorer med høj prøvekapacitet flere anvendelser. Efter sonikering kan løsnede biofilmceller opsamles og kvantificeres ved hjælp af forskellige assays såsom krystalvioletfarvning, tælling af levedygtige celler eller måling af biomasse. Desuden kan biofilm behandles med antimikrobielle midler efterfulgt af sonikering for at vurdere disse midlers effektivitet til at nedbryde biofilm. Løsnede biofilmceller er også nyttige til genomiske og proteomiske undersøgelser, da de kan bruges til ekstraktion af DNA, RNA og proteiner med henblik på yderligere molekylær analyse.
Sonikatorer med høj prøvekapacitet giver adskillige fordele. De muliggør samtidig behandling af flere prøver, hvilket sparer tid og arbejde, og sikrer ensartet behandling af alle brønde, hvilket reducerer variationen og forbedrer resultaternes reproducerbarhed. Disse apparater er også velegnede til undersøgelser i stor skala og muliggør screening med høj prøvekapacitet af biofilmdannelse, biofilmnedbrydning og biofilmbehandling.
(A) Plade med TSB med 2% glukose, der anvendes til biofilmdannelse, genvinding af celler og bestemmelse af MIC og MBCB; (B) Låg med stifter til dannelse af stafylokokbiofilm.
Biofilmcellerne, der var dannet på stifterne, blev løsnet med sonikatoren UIP250MTP fra Hielscher i 5 min i 96-brøndsplader med frisk dyrkningsmedium til genvinding af cellerne.
(Billede og undersøgelse: ©de Oliveira et al., 2016)
Sonikator UIP400MTP til 96-brøndsplader til sonikering af mikrotiterplader og multibrøndplader
Betydningen af fjernelse af biofilm med ultralyd i biofilmforskning
Fjernelse af biofilm med ultralyd er afgørende i biofilmforskning på grund af metodens virkningsfuldhed, ensartethed, effektivitet og alsidighed. Den sikrer grundig og ensartet nedbrydning af biofilm og letter dermed nøjagtig og reproducerbar analyse i forskellige biofilmassays. Disse assays, herunder krystalvioletfarvning, tælling af levedygtige celler, ATP-bioluminescens, XTT-reduktion, mikroskopisk analyse og ekstraktion af nukleinsyrer/proteiner, giver omfattende indsigt i biofilms dannelse, levedygtighed, struktur og respons på behandlinger.
Sonikering løsner og fjerner skånsomt biofilm fra faste substrater såsom pladebunde, stifter, tappe eller dækglas.
- Effektiv nedbrydning af biofilm:
Kavitation: Ultralydsbølger skaber kavitationsbobler, som ved kollaps genererer kraftige forskydningskræfter, der effektivt nedbryder biofilms komplekse struktur.
Grundig løsning: Sikrer, at biofilmceller løsnes grundigt fra overflader, hvilket er afgørende for nøjagtig kvantificering og analyse. - Ensartethed og reproducerbarhed:
Ensartet behandling: Sonikatorer med høj prøvekapacitet giver en ensartet fordeling af ultralydsenergi på tværs af alle prøver, hvilket reducerer variationen og forbedrer reproducerbarheden.
Standardisering: Muliggør standardisering af protokoller til nedbrydning af biofilm, hvilket fører til mere pålidelige og sammenlignelige resultater. - Effektivitet:
Høj prøvekapacitet: Muliggør samtidig behandling af flere prøver, hvilket sparer tid og øger prøvekapaciteten i biofilmundersøgelser.
Automatisering: Kan nemt integreres i automatiserede arbejdsgange, hvilket yderligere forbedrer effektiviteten og reducerer manuelt arbejde. - Bevarelse af levedygtighed og integritet:
Kontrollerede forhold: Parametre såsom tid og intensitet kan finjusteres for at nedbryde biofilm uden at kompromittere cellernes levedygtighed eller integritet, hvilket er vigtigt for efterfølgende assays.
- Alsidighed:
Bred anvendelighed: Velegnet til forskellige typer biofilm (bakterielle biofilm, svampebiofilm og biofilm med blandede arter) og kompatibel med forskellige overflader og materialer, der anvendes i biofilmforskning.
Multibrøndpladesonikatoren UIP400MTP giver adskillige fordele, som gør den til et uundværligt redskab til prøveforberedelse med høj prøvekapacitet.
Hielscher Ultrasonics tilbyder forskellige sonikatormodeller, herunder sonikatorer med sonde, kontaktfrie sonikatorer og sonikatorer med høj prøvekapacitet. Kontakt os nu! Vores tekniske eksperter drøfter gerne dine krav til behandlingen med dig og anbefaler den bedst egnede sonikator til din biofilmanvendelse.
Mikrotiterpladesonikatoren UIP400MTP bruges til at løsne biofilm til forskning
Litteratur / referencer
- 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.
Ofte stillede spørgsmål om biofilmforskning
Hvad er det mest almindelige underlag for biofilm?
Det mest almindelige underlag for biofilm i laboratorieforskning er mikrotiterpladen. Mikrotiterplader, især i 96-brøndsformatet, anvendes bredt på grund af deres alsidighed, brugervenlighed og kompatibilitet med forskellige analyseteknikker.
Hvilken 96-brøndsplade er bedst til biofilm?
Den bedste 96-brøndsplade til biofilmundersøgelser afhænger af flere faktorer, herunder den type biofilm, der undersøges, forsøgsopstillingen og forskningens specifikke krav. Nogle almindeligt anbefalede 96-brøndsplader til biofilmundersøgelser er dog:
- Corning® Costar® 3596 96-well Clear Flat Bottom Plate: Denne plade anvendes ofte på grund af sin høje optiske klarhed, som er fordelagtig ved billeddannelse og spektrofotometriske assays.
- Nunc™ MicroWell™ 96-Well Plates: Disse plader er kendt for deres ensartede brønddimensioner og høje optiske klarhed. De fås med forskellige overfladebehandlinger til at understøtte forskellige typer cellekultur.
- Greiner Bio-One CELLSTAR® 96-Well Microplate: Denne plade anvendes ofte til biofilmundersøgelser på grund af sin ensartede kvalitet fra brønd til brønd og muligheden for forskellige overfladebelægninger, såsom overflader behandlet til vævskultur eller overflader med lav binding.
- Sorte 96-brøndsplader med klar bund: Til undersøgelser, der kræver fluorescens- eller luminescensmålinger, er sorte plader med klar bund (f.eks. Corning® 3603) ideelle, da de minimerer signalinterferens mellem brøndene og forbedrer signaldetektionen.
- Plader med hydrofob eller hydrofil belægning: Afhængigt af biofilmens og mikroorganismens egenskaber kan plader med specifikke belægninger, der fremmer eller hæmmer adhæsion, være fordelagtige. For eksempel kan hydrofobe plader være velegnede til biofilm dannet af visse bakterier.
- Biofilmspecifikke plader: Nogle producenter tilbyder plader, der er specielt designet til biofilmforskning. Disse plader har ofte forbedrede overfladeegenskaber, der fremmer biofilmdannelse, og er optimeret til biofilmassays.
Når du vælger en 96-brøndsplade til biofilmundersøgelser, skal du overveje følgende kriterier:
- Materiale og overfladebehandling: Vælg et plademateriale og en overfladebehandling, der understøtter adhæsion og vækst af de biofilmdannende mikroorganismer, du undersøger.
Optisk klarhed: Ved assays, der involverer optiske målinger, skal du sikre, at pladen har høj optisk klarhed.
- Brønddesign: Overvej brøndenes form og dybde, som kan påvirke biofilmvæksten og effektiviteten af efterfølgende behandlinger eller målinger.
- Kompatibilitet med udstyr: Sørg for, at pladen er kompatibel med din sonikator, inkubator og alt andet udstyr, der anvendes i din undersøgelse. Hielschers multibrøndpladesonikator er kompatibel med alle standardmikrotiterplader og standardmultibrøndplader.
I sidste ende afhænger det bedste valg af de specifikke krav til din biofilmforskning og de involverede mikroorganismers egenskaber.
Hvilke typiske biofilmassays anvendes i forskning?
I forskning og diagnostik anvendes forskellige typer assays til at undersøge og klassificere biofilm. Sonikering er et almindeligt prøveforberedelsestrin til at fjerne biofilmen fra dens faste substrat, så biofilmen bliver tilgængelig for assays og analyse.
- Krystalvioletfarvning:
Formål: Kvantificerer biofilmens samlede biomasse.
Metode: Biofilm farves med farvestoffet krystalviolet, hvorefter farvestoffet opløses og måles spektrofotometrisk.
Anvendelse: Bruges til at vurdere biofilmdannelse og virkningerne af antimikrobielle midler. - Tælling af levedygtige celler (CFU-assay):
Formål: Bestemmer antallet af levedygtige biofilmceller.
Metode: Løsnede biofilmceller fortyndes serielt og udplades på agar for at tælle kolonidannende enheder (CFU’er).
Anvendelse: Vurderer biofilmcellers levedygtighed og antimikrobiel effektivitet. - ATP-bioluminescens:
Formål: Måler biofilmcellers metaboliske aktivitet.
Metode: ATP-niveauer kvantificeres ved hjælp af et bioluminescensassay.
Anvendelse: Indikerer biofilmens levedygtighed og metaboliske tilstand. - XTT-reduktionsassay:
Formål: Vurderer cellulær metabolisk aktivitet.
Metode: XTT-reagens reduceres af metabolisk aktive celler til et farvet formazanprodukt, som kvantificeres spektrofotometrisk.
Anvendelse: Bruges til at vurdere biofilmcellers levedygtighed og virkningen af behandlinger. - Mikroskopisk analyse:
Formål: Visualiserer biofilmens struktur og sammensætning.
Metode: Teknikkerne omfatter lysmikroskopi, konfokal laserscanningsmikroskopi (CLSM) og scanningselektronmikroskopi (SEM).
Anvendelse: Giver detaljeret indsigt i biofilmens arkitektur, fordeling og virkningerne af behandlinger. - Ekstraktion af DNA, RNA og proteiner:
Formål: Analyserer biofilmcellers genetiske og proteomiske profiler.
Metode: Biofilmceller lyseres for at ekstrahere nukleinsyrer og proteiner til efterfølgende analyse (f.eks. PCR, qPCR, sekventering, proteomik).
Anvendelse: Undersøger genekspression, genetisk diversitet og proteinekspression i biofilm. - Assays til hæmning og eradikation af biofilm:
Formål: Screener forbindelser for deres evne til at forhindre biofilmdannelse eller udrydde etablerede biofilm.
Metode: Biofilm behandles med potentielle midler mod biofilm, og nedbrydningen vurderes ved hjælp af de førnævnte assays.
Anvendelse: Lægemiddelopdagelse og udvikling af behandlinger mod biofilm.
Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydshomogenisatorer i størrelser fra laboratoriestørrelse til industriel størrelse.