Uued mikroplaadi sonikaatorid visadele biokiledele lõhkumiseks

Biokiled – tihedad mikroobikooslused, mis kinnituvad pindadele – kuuluvad mikrobioloogia ja kliinilise diagnostika raskeimate väljakutsete hulka. Uus mikroplaadi sonikaator UIP400MTP hõlbustab suure läbilaskevõimega proovide ettevalmistamist. Eelretsenseeritud uuringute analüüsid näitavad, et suure jõudlusega ultraheli süsteemid, näiteks Hielscheri mitmekäsnaplaatide sonikaatorid, on tekkimas olulise laboritööriistana nende visade struktuuride eraldamiseks MBEC™ plaatidelt, võimaldades täpsemat antimikroobset testimist ja kiiremaid uurimistöövoogusid.

Biokile eraldamine ultraheli töötluse (sonikeerimise) abil

Teadlased tuginevad üha enam mitmekäsnaplaatide ultraheli töötlusele (sonikeerimisele), sest biokiled võivad olla antibiootikumidele sadu kordi vastupidavamad kui vabalt hõljuvad planktonilised bakterid, nagu näitavad kaks suuremat uuringut Staphylococcus aureus’e, koagulaasnegatiivsete stafülokokkide ja Staphylococcus saprophyticus’e biokilede kohta. Biokile maatriksisse sulandununa näitavad need mikroobid dramaatiliselt tõusnud minimaalseid inhibeerivaid kontsentratsioone (MIC) ja minimaalseid bakteritsiidseid kontsentratsioone (MBC), sageli kliiniliselt saavutatavatest ravimitasemetest kõrgemaid.

Kuid tõhus testimine algab biokilerakkude tõhusast ja usaldusväärsest eraldamisest – ja just siin paistab UIP400MTP silma.

Biokilet kasvatatakse assay-plaadi tihvtidel

Biokiled: varjatud kilp antibiootikumide vastu

Mõlemas viidatud uuringus dokumenteerisid teadlased antimikroobse resistentsuse dramaatilist kasvu, kui baktereid testiti biokilena:

MIC väärtused suurenesid 2- kuni 32-kordseks ja mõnikord enamgi võrreldes planktoniliste rakkudega.
Teatud isolaadid muutusid antibiootikumitundlikest täielikult resistentseks, kui nad olid biokile olekus.
Mõned biokiled nõudsid MBC tasemeid, mis ületasid testitud kõrgeimaid kontsentratsioone, mis rõhutab nende äärmist taluvust.

Need tulemused rõhutavad, miks biokilede lõhkumine on kriitilise tähtsusega: täpne ravimiresistentsuse profileerimine sõltub rakkude vabastamisest kaitsvast maatriksist, et neid saaks testida eraldi.

Lahendus: mikroplaadi sonikaator UIP400MTP

Mõlemas uuringus kasutati Hielscheri mitmekäsnaplaatide sonikaatorit UIP250MTP, et eraldada biokilesid, mis olid kasvatatud spetsiaalsetel MBEC™ tihvtkaanega seadmetel. Mitmekäsnaplaadi ultraheli töötlus (sonikeerimine) 5 minutit eraldas biokilerakud edukalt värskesse söötmesse, võimaldades teadlastel mõõta MICB ja MBCB suure korratavusega.

Seda tehnikat kasutatakse laialdaselt, sest:

1. See töötleb kõiki käsnasid üheaegselt ja ühtlaselt, mis on võrdleva antimikroobse testimise jaoks hädavajalik.
2. Akustiline kavitatsioon lõhub rakuvälise maatriksi tõhusalt, rakke hävitamata.
3. See töötab sujuvalt MBEC tihvtkaanega platvormidega, mida kasutatakse biokilede resistentsuse uuringutes.

Peamised omadused, mis veenavad teadlasi koheselt

• 400 vatti ultraheli võimsust (20 kHz) kiireks ja põhjalikuks biokile eraldamiseks
• Täielik parameetrite kontroll, sealhulgas energiasisend (Ws/mL), amplituud, temperatuur ja aeg
• Sisseehitatud soojusvaheti retsirkulatsioonipumbaga plaatide jahedana hoidmiseks ultraheli töötluse (sonikeerimise) ajal
• Programmeeritavad režiimid korratavate, automatiseeritud töövoogude jaoks
• Ühtlane ultraheli töötlus (sonikeerimine) kogu plaadil. Vaadake allolevat videot!

Ühtlusetest kinnitab visuaalselt homogeenset kavitatsiooniväli, mis on vajalik standardiseeritud biokile lõhkumiseks – see on väiksema võimsusega ultrahelivannide puhul teadaolev väljakutse.

Miks see on oluline haiglatele, laboritele ja antibiootikumide arendamisele

Biokilega seotud infektsioone – alates kuseteede infektsioonidest kuni kateetriga seotud vereringeinfektsioonideni – on teadaolevalt raske ravida. Uuringud näitavad:

1. Tavapärane antibiootikumide testimine planktonilistel rakkudel alahindab tegelikku resistentsust.
2. Kvaliteetne ultraheli töötlus (sonikeerimine) on täpsete biokilest pärinevate proovide ettevalmistamisel hädavajalik.
3. Sellised tööriistad nagu UIP400MTP aitavad kitsendada lõhet laborikatsetuste ja kliinilise tegelikkuse vahel.

Kuna antimikroobne resistentsus kasvab jätkuvalt, võivad biokilede uurimise korratavust ja usaldusväärsust parandavad tehnoloogiad etendada otsustavat rolli uute ravimeetodite väljatöötamisel.

Lisatud uuringud teevad ühe järelduse ühemõtteliseks: biokilet moodustavad bakterid nõuavad uusi testimismeetodeid ning mitmekäsnaplaatide ultraheli töötlusest (sonikeerimisest) – eriti ülivõimsate, ultraheli ühtlaselt jaotavate ultraheli süsteemidega nagu Hielscher UIP400MTP – on kiiresti saamas kuldstandard biokilede eraldamisel MBEC plaatidelt.

Mikrobioloogialaboritele, farmaatsiaarendajatele ja kliinilistele teadlastele ei ole need seadmed enam pelgalt mugavused – neist on saamas asendamatud tööriistad biokilesse sulandunud patogeenide tegeliku antibiootikumiresistentsuse täpsel mõõtmisel.

Leia teavet mitmekäsnaplaatide sonikaatori UIP400MTP kohta siit!