Nye sonikatorer til mikroplader til nedbrydning af genstridige biofilm

Biofilm – tætte mikrobielle samfund, der hæfter sig til overflader – er blandt de sværeste udfordringer inden for mikrobiologi og klinisk diagnostik. Den nye sonikator til mikroplader UIP400MTP gør prøveforberedelse med høj kapacitet lettere. Analyser af fagfællebedømte studier viser, at højtydende ultralydssystemer såsom sonikatorerne til flerbrøndsplader fra Hielscher er ved at blive essentielle laboratorieredskaber til at løsne disse genstridige strukturer fra MBEC™-plader, hvilket muliggør mere nøjagtig antimikrobiel testning og hurtigere arbejdsgange i forskningen.

Løsning af biofilm med sonikering

Forskere benytter i stigende grad sonikering af flerbrøndsplader, fordi biofilm kan være hundredvis af gange mere resistente over for antibiotika end fritsvævende planktoniske bakterier, ifølge to større studier af biofilm af Staphylococcus aureus, koagulasenegative stafylokokker og Staphylococcus saprophyticus. Når disse mikroorganismer er indlejret i en biofilmmatrix, udviser de markant forhøjede minimale hæmmende koncentrationer (MIC) og minimale baktericide koncentrationer (MBC), ofte over de lægemiddelkoncentrationer, der kan opnås klinisk.

Men effektiv testning begynder med effektiv og pålidelig løsning af biofilmceller – og det er her, UIP400MTP udmærker sig.

Biofilm dyrkes på tapperne på en assayplade

Biofilm: Et skjult skjold mod antibiotika

I begge de citerede studier dokumenterede forskerne markante stigninger i antimikrobiel resistens, når bakterier blev testet som biofilm:

MIC-værdierne steg med en faktor på 2–32, og nogle gange mere, sammenlignet med planktoniske celler.
Visse isolater gik fra at være følsomme over for antibiotika til at være fuldt resistente, når de først var i biofilmtilstand.
Nogle biofilm krævede MBC-niveauer over de højeste testede koncentrationer, hvilket understreger deres ekstreme tolerance.

Disse resultater understreger, hvorfor det er afgørende at bryde biofilm op: Nøjagtig profilering af lægemiddelresistens afhænger af, at cellerne frigøres fra den beskyttende matrix, så de kan testes enkeltvis.

Løsningen: Sonikatoren til mikroplader UIP400MTP

Begge studier anvendte sonikatoren til flerbrøndsplader UIP250MTP fra Hielscher til at løsne biofilm dyrket på specialiserede MBEC™-enheder med taplåg. Sonikering af flerbrøndspladen i 5 minutter løsnede med succes biofilmcellerne og frigjorde dem i frisk medium, hvilket gjorde det muligt for forskerne at måle MICB og MBCB med høj reproducerbarhed.

Denne teknik er udbredt, fordi:

1. Den behandler alle brønde samtidigt og ensartet, hvilket er afgørende for sammenlignende antimikrobiel testning.
2. Akustisk kavitation bryder effektivt den ekstracellulære matrix op uden at ødelægge cellerne.
3. Den fungerer problemfrit med MBEC-platforme med taplåg, der anvendes i forskning i biofilmresistens.

 
Vigtige egenskaber, der straks vil overbevise forskere

• 400 watt ultralydseffekt (20 kHz) til hurtig og grundig løsning af biofilm
• Fuld kontrol over parametrene, herunder energitilførsel (Ws/mL), amplitude, temperatur og tid
• Indbygget varmeveksler med recirkulationspumpe til at holde pladerne kølige under sonikering
• Programmerbare tilstande til gentagelige, automatiserede arbejdsgange
• Ensartet sonikering over hele plader. Se videoen nedenfor!

Ensartethedstesten bekræfter visuelt det homogene kavitationsfelt, der kræves til standardiseret nedbrydning af biofilm – en kendt udfordring i ultralydsbade med lavere effekt.

Hvorfor dette er vigtigt for hospitaler, laboratorier og udvikling af antibiotika

Biofilmrelaterede infektioner – fra urinvejsinfektioner til kateterrelaterede blodbaneinfektioner – er notorisk vanskelige at behandle. Studierne viser:

1. Konventionel antibiotikatestning på planktoniske celler undervurderer resistensen under faktiske forhold.
2. Sonikering af høj kvalitet er afgørende for at forberede nøjagtige prøver fra biofilm.
3. Redskaber som UIP400MTP hjælper med at bygge bro mellem laboratorietestning og den kliniske virkelighed.

Efterhånden som den antimikrobielle resistens fortsat stiger, kan teknologier, der forbedrer reproducerbarheden og pålideligheden i biofilmforskning, spille en afgørende rolle i udviklingen af nye behandlinger.

De vedhæftede studier gør én konklusion utvetydig: Biofilmdannende bakterier kræver nye testmetoder, og sonikering af flerbrøndsplader – især med ultrakraftige ultralydssystemer med ensartet fordelt ultralyd såsom Hielscher UIP400MTP – er hurtigt ved at blive guldstandarden for løsning af biofilm fra MBEC-plader.

For mikrobiologiske laboratorier, lægemiddeludviklere og kliniske forskere er disse apparater ikke længere blot praktiske hjælpemidler – de er ved at blive uundværlige redskaber til nøjagtig måling af den faktiske antibiotikaresistens hos patogener indlejret i biofilm.

 
Find oplysninger om sonikatoren til flerbrøndsplader UIP400MTP her!