MBEC-analüüsi protokoll 96-süvendilise plaadi sonikaatoriga UIP400MTP
MBEC-analüüsi kasutatakse selliste antimikroobsete ainete kontsentratsiooni määramiseks, mis on vajalikud pinnaste (peg) kaanele tekkinud biokilede hävitamiseks. Biokile elujõulisuse hindamiseks tuleb biokiled esmalt 96-süvendilise plaadi pinnastega kaanelt lahti saada. Ultraheli töötlus (sonikeerimine) on selleks kõige usaldusväärsem ja tõhusam meetod. Mitme süvendiga plaatide sonikaator UIP400MTP on spetsiaalselt loodud analüüsiplaatide töötlemiseks maksimaalse tõhususe ja mugavusega, muutes suure läbilaskevõimega MBEC-analüüsid sujuvamaks ja kiiremaks.
Ultraheli töötlus biokilede lahtisaamiseks
Ultraheli töötlus (sonikeerimine) on minimaalse biokilede hävitamise kontsentratsiooni (Minimum Biofilm Eradication Concentration, MBEC) analüüside oluline etapp, mis võimaldab biokilerakke nende pinnakinnitusest tõhusalt lahti saada. Biokiled on oma olemuselt struktureeritud mikroorganismide kooslused, mis on ümbritsetud rakuvälise maatriksiga, mistõttu on nad planktonirakkudega võrreldes antimikroobsete ainete suhtes oluliselt vastupidavamad. MBEC-analüüside ajal tekitab ultraheli töötlus ultrahelilainetega kontrollitud kavitatsiooni, mis lõhub biokile maatriksi ja vabastab sinna kinnistunud rakud suspensiooni. See etapp tagab, et biokilerakud on taaskasvusöötmes ühtlaselt hajutatud, mis hõlbustab elujõulisuse täpset hindamist külvamise, lahjendamise või spektrofotomeetriliste meetodite abil. Ilma nõuetekohase biokilede lahtisaamiseta võivad maatriksi jääkkomponendid rakke varjata, mis toob kaasa antimikroobse toime alahindamise. Seetõttu on ultraheli töötlus möödapääsmatu usaldusväärsete ja korratavate MBEC-väärtuste saamiseks, mis kajastavad testitud ainete tegelikku hävitamispotentsiaali. Mitme süvendiga plaatide sonikaator UIP400MTP võimaldab analüüsiplaatides lihtsat suure läbilaskevõimega proovide ettevalmistamist.
Mitme süvendiga plaatide sonikaator UIP400MTP hõlbustab suure läbilaskevõimega proovide ettevalmistamist analüüsiplaatides.
Minimaalse biokilede hävitamise kontsentratsiooni (MBEC) analüüsi protokoll
1. etapp: biokile moodustamine
- Valmistage ette bakterisuspensioon:
Kasvatage baktereid sobivas söötmes logaritmilise kasvufaasini.
Lahjendage bakterikultuur kindla optilise tiheduseni (nt OD600 ~0,1). - Inokuleerige 96-süvendiline plaat:
Lisage bakterisuspensioon (nt 150–200 µL) standardse 96-süvendilise mikrotiiterplaadi igasse süvendisse. - Kinnitage pinnastega kaas:
Asetage pinnastega kaas inokuleeritud plaadile, et biokile saaks pinnaste pinnale tekkida. - Inkubeerige plaati:
Inkubeerige seadet sobival temperatuuril (nt 37°C) 24–48 tundi ilma loksutamata, et soodustada biokile kasvu.
2. etapp: töötlemine antimikroobsete ainetega
- Valmistage ette antimikroobsed lahused:
Valmistage värskes söötmes antimikroobsete kontsentratsioonide vahemik.
Võtke biokiled antimikroobsete ainete toime alla:
Eemaldage pinnastega kaas bakterikultuurilt ja loputage seda steriilses soolalahuses või PBS-is, et eemaldada planktonirakud.
Asetage pinnastega kaas uude 96-süvendilisse plaati, mis sisaldab antimikroobseid lahuseid. - Inkubeerige plaati:
Inkubeerige määratud aja (nt 24 tundi), et võimaldada antimikroobset toimet.
Mitme süvendiga plaatide sonikaator UIP400MTP suure läbilaskevõimega proovide ettevalmistamiseks
3. etapp: ultraheli töötlus 96-süvendilise plaadi sonikaatoriga UIP400MTP
Ultraheli töötluse etapp on biokilede pinnastega kaanelt lahtisaamiseks elujõulisuse hindamiseks otsustava tähtsusega. Järgige sonikaatori UIP400MTP puhul neid samme:
- Valmistage ette seade:
Täitke värske 96-süvendiline plaat taaskasvusöötmega (nt neutraliseeriv puljong või värske kasvusööde) igas süvendis. - Viige pinnastega kaas üle:
Eemaldage pinnastega kaas antimikroobse töötluse plaadilt.
Loputage pinnastega kaant steriilses soolalahuses või PBS-is, et eemaldada antimikroobsete ainete jäägid. - Asetage plaat ja sonikaator õigesse asendisse:
Kinnitage pinnastega kaas taaskasvusöötme plaadile.
Asetage taaskasvusöötme plaat sonikaatori UIP400MTP platvormile, tagades, et plaat on tsentreeritud ja stabiilne. - Reguleerige ultraheli töötluse parameetreid:
Seadistage UIP400MTP ultraheli töötluse parameetrid (seadeid saab biokilele kohandada):
Amplituud: 70–100%.
Ultraheli töötluse kestus: 1–3 minutit (kohandage vastavalt biokile vastupidavusele) tsüklirežiimis. - Sonikeerige:
Alustage ultraheli töötlust. Ultrahelivibratsioon eraldab biokiled pinnaste pinnalt taaskasvusöötmesse. - Jälgige protsessi:
Kasutage ühendatavat temperatuuriandurit, et jälgida proovi temperatuuri süvendites. Seadet UIP400MTP saab jahutamiseks ühendada laborijahutiga. - Käsitsemine pärast ultraheli töötlust:
Viige taaskasvusööde (mis sisaldab nüüd lahtisaanud biokilesid) kohe üle värskesse steriilsesse plaati järgnevaks analüüsiks.
(A) Plaat, mis sisaldab 2% glükoosiga TSB-d, mida kasutati biokile moodustamiseks, rakkude taaskasvatamiseks ning
MIC ja MBCB määramiseks; (B) kaas pinnastega stafülokokkide biokilede moodustamiseks. MIC ja MBCB määramiseks; (B) kaas pinnastega stafülokokkide biokilede moodustamiseks.
Pinnastele tekkinud biokilerakud eraldati ultraheli töötlusega (Hielscher Ultrasound Technology) 5 minuti jooksul 96-süvendilistes plaatides, mis sisaldasid värsket kasvusöödet rakkude taaskasvatamiseks.
(Pilt ja uuring: ©de Oliveira et al., 2016)
4. etapp: elujõulisuse hindamine
Külvake lahtisaanud biokiled plaatidele ja kasvatage neid:
- Tehke taaskasvusöötme jadalahjendused ja külvake agarile, et loendada kolooniaid moodustavaid ühikuid (CFU).
Või kasutage kolorimeetrilist või fluorestsentsipõhist elujõulisuse analüüsi. - Salvestage tulemused:
Määrake MBEC kui antimikroobse aine madalaim kontsentratsioon, mis hävitas tuvastatava biokile elujõulisuse.
Disain, tootmine ja nõustamine – kvaliteet, mis on valmistatud Saksamaal
Hielscheri ultraheli seadmed on tuntud oma parima kvaliteedi ja disainistandardite poolest. Töökindlus ja lihtne kasutamine võimaldavad meie ultraheli seadmeid sujuvalt tööstusrajatistesse integreerida. Hielscheri sonikaatorid tulevad kergesti toime karmide tingimuste ja nõudlike keskkondadega.
Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifitseeritud ettevõte ja paneb erilist rõhku suure jõudlusega ultraheli seadmetele, mis põhinevad tipptehnoloogial ja on kasutajasõbralikud. Loomulikult vastavad Hielscheri ultraheli seadmed CE nõuetele ning UL-i, CSA ja RoHs nõuetele.
Muutke proovide ettevalmistamine 96-süvendilistes plaatides ja analüüsiplaatides sujuvamaks mitme süvendiga plaatide sonikaatori UIP400MTP abil
Kirjandus / viited
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Dreyer J., Ricci G., van den Berg J., Bhardwaj V., Funk J., Armstrong C., van Batenburg V., Sine C., VanInsberghe M.A., Marsman R., Mandemaker I.K., di Sanzo S., Costantini J., Manzo S.G., Biran A., Burny C., Völker-Albert M., Groth A., Spencer S.L., van Oudenaarden A., Mattiroli F. (2024): Acute multi-level response to defective de novo chromatin assembly in S-phase. Molecular Cell 2024.
- Mochizuki, Chika; Taketomi, Yoshitaka; Irie, Atsushi; Kano, Kuniyuki; Nagasaki, Yuki; Miki, Yoshimi; Ono, Takashi; Nishito, Yasumasa; Nakajima, Takahiro; Tomabechi, Yuri; Hanada, Kazuharu; Shirouzu, Mikako; Watanabe, Takashi; Hata, Kousuke; Izumi, Yoshihiro; Bamba, Takeshi; Chun, Jerold; Kudo, Kai; Kotani, Ai; Murakami, Makoto (2024): Secreted phospholipase PLA2G12A-driven lysophospholipid signaling via lipolytic modification of extracellular vesicles facilitates pathogenic Th17 differentiation. BioRxiv 2024.
- Cosenza-Contreras M, Seredynska A, Vogele D, Pinter N, Brombacher E, Cueto RF, Dinh TJ, Bernhard P, Rogg M, Liu J, Willems P, Stael S, Huesgen PF, Kuehn EW, Kreutz C, Schell C, Schilling O. (2024): TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. Proteomics. 2024.
- 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.
- Microplate Sonicator Validated in Peer-Reviewed Proteomics Study
Korduma kippuvad küsimused
Mis on MBEC-analüüs?
Minimaalse biokilede hävitamise kontsentratsiooni (MBEC) analüüs on standardiseeritud meetod, mida kasutatakse antimikroobse aine madalaima kontsentratsiooni määramiseks, mis on vajalik biokilega seotud bakterite hävitamiseks. See hõlmab biokilede kasvatamist spetsiaalsetel pindadel, nende kokkupuutesse viimist erinevate antimikroobsete kontsentratsioonidega ning lahtisaanud rakkude elujõulisuse hindamist pärast biokile lõhkumist, tavaliselt ultraheli töötlusega, et hinnata töötluse tõhusust.
Mis vahe on MBIC-l ja MBEC-l?
Minimaalne biokile inhibeeriv kontsentratsioon (MBIC) on antimikroobse aine madalaim kontsentratsioon, mis on vajalik biokile tekke ärahoidmiseks, samas kui minimaalne biokilede hävitamise kontsentratsioon (MBEC) on madalaim kontsentratsioon, mis on vajalik väljakujunenud biokile hävitamiseks. MBIC keskendub biokile tekke ärahoidmisele, MBEC aga hindab töötluse tõhusust küpsete biokilede vastu.
Milliseid plaate kasutatakse MBEC-analüüsides tavaliselt?
MBEC-analüüsides tavaliselt kasutatavad mikrotiiterplaadid on tavaliselt polüstüreenist või polüpropüleenist valmistatud 96-süvendilised plaadid. Need materjalid pakuvad biokile moodustamiseks sobivat pinda ja on keemiliselt vastupidavad analüüsi käigus testitavatele antimikroobsetele ainetele. Polüstüreenplaate eelistatakse laialdaselt nende optilise läbipaistvuse tõttu, mis on kasulik järgnevatel analüüsidel, nagu spektrofotomeetrilised või fluorestsentsipõhised mõõtmised. Nende plaatide konstruktsioon sisaldab eemaldatavaid pinnastega kaasi, mis on analüüsi jaoks olulised, kuna biokiled moodustuvad pinnastel, mis on kastetud kasvusöödet sisaldavatesse süvenditesse. Standardiseeritud plaadid, näiteks need, mis vastavad MBEC-analüüsi protokollile, on spetsiaalselt välja töötatud, et tagada korratavus ja ühilduvus sonikaatoriga UIP400MTP või muu töötlusseadmega.
Mis on PEG-kaanega plaadid?
PEG-kaanega plaadid on spetsiaalsed mitme süvendiga plaadisüsteemid, mille kaas on varustatud väikeste polüetüleenglükooli (PEG) pinnaste ehk tihvtidega, mis ulatuvad igasse süvendisse. Need pinnased pakuvad mikroobse biokile moodustamiseks pinda kontrollitud tingimustes, jäljendades biokile kasvu päriselus. Konstruktsioon võimaldab biokiledel areneda pinnastel, samal ajal kui süvendid sisaldavad kasvusöödet või antimikroobseid aineid, võimaldades suure läbilaskevõimega testida biokile tundlikkust töötlustele, näiteks MBEC- ja MBIC-analüüsides.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates laborimudelitest kuni tööstusliku suuruseni.