جداکردن بیوفیلم با استفاده از سونیکاتور UIP400MTP با ظرفیت پردازش بالا
سونیکاتورهای با ظرفیت پردازش بالا که برای پلیتهای چندچاهکی و پلیتهای 96 چاهکی طراحی شدهاند، ابزارهایی ضروری در پژوهش بیوفیلم هستند؛ بهویژه برای جداکردن و حذف بیوفیلم از چاهکها، لولهها، پینها و ظروف پتری. این سونیکاتورها پردازش همزمان تعداد زیادی نمونه را تسهیل میکنند و کارایی و یکنواختی را بهبود میبخشند. سونیکاتور UIP400MTP شرکت Hielscher با ظرفیت پردازش بالا، گزینهای ایدئال برای فراصوتدهی پلیتهای چندچاهکی، پلیتهای 96 چاهکی، چندین لوله یا ظروف پتری است. ارتعاش فراصوتی و کاویتاسیون یکنواخت، بیوفیلمها را بهطور قابلاعتماد از کف پلیت حذف میکنند. این ویژگی، سونیکاتور پلیت چندچاهکی UIP400MTP را به ابزاری ایدئال برای آمادهسازی نمونهها بهمنظور حذف بیوفیلم، انجام آزمونهای بیوفیلم و پژوهش دربارهٔ باکتریها و میکروبها تبدیل میکند.
سونیکاتور پلیت چندچاهکی UIP400MTP برای جداکردن و حذف بیوفیلم در آمادهسازی نمونهها با ظرفیت پردازش بالا:
- بیوفیلمهای باکتریایی
- بیوفیلمهای یوکاریوتی
- بیوفیلمهای قارچی
- بیوفیلمهای آرکیایی
- بیوفیلمهای چندمیکروبی / بیوفیلمهای متشکل از گونههای مختلط
- بیوفیلمهای دندانی (پلاک)
- بیوفیلمهای دریایی
- بیوفیلمهای محیطی
- بیوفیلمهای تجهیزات پزشکی
- سوسپانسیونهای سلولهای کشتشده
سونیکاتور UIP400MTP با ظرفیت پردازش بالا برای حذف بیوفیلم از پلیتهای چندچاهکی، پلیتهای 96 چاهکی، لولهها و ظروف پتری.
جداکردن و حذف بیوفیلم با استفاده از فراصوتدهی
سونیکاتور UIP400MTP شرکت Hielscher با ظرفیت پردازش بالا، برای فراصوتدهی قابلاعتماد و یکنواخت پلیتهای چندچاهکی و 96 چاهکی طراحی شده است. سونیکاتور پلیت چندچاهکی UIP400MTP که ابزاری ضروری در پژوهش بیوفیلم است، فناوری قابلاعتمادی برای جداکردن و حذف بیوفیلم از پلیتهای چندچاهکی، لولهها و ظروف پتری ارائه میدهد. UIP400MTP با فراهمکردن امکان آمادهسازی نمونهها با ظرفیت پردازش بالا، کارایی و یکنواختی آزمونهای بیوفیلم و سایر مطالعات مرتبط را افزایش میدهد؛ به همین دلیل، این سونیکاتور در پژوهشهای میکروبیولوژی دانشگاهی و صنعتی ابزاری ضروری است.
حذف بیوفیلم با استفاده از فراصوتدهی: برای جداکردن بیوفیلم، ابتدا اجازه داده میشود بیوفیلمها در شرایط کنترلشده در چاهکهای پلیت چندچاهکی تشکیل شوند. سپس پلیت در سونیکاتور قرار میگیرد و پارامترهایی مانند زمان، دامنه و فرکانس مطابق با نیازهای اختصاصی نوع بیوفیلم و اهداف آزمایش تنظیم میشوند. امواج فراصوت درون هر چاهک کاویتاسیون ایجاد میکنند و بهطور مؤثر ماتریس بیوفیلم را تخریب و سلولها را جدا میکنند.
آمادهسازی فراصوتی نمونههای بیوفیلم: سونیکاتورهای با ظرفیت پردازش بالا در آزمونهای بیوفیلم کاربردهای متعددی دارند. پس از فراصوتدهی، سلولهای جداشدهٔ بیوفیلم را میتوان جمعآوری کرد و با آزمونهای مختلف، مانند رنگآمیزی کریستال ویوله، شمارش سلولهای زنده یا اندازهگیری زیستتوده، کمّیسازی کرد. همچنین میتوان بیوفیلمها را با عوامل ضدمیکروبی تیمار کرد و سپس فراصوتدهی انجام داد تا اثربخشی این عوامل در تخریب بیوفیلم ارزیابی شود. سلولهای جداشدهٔ بیوفیلم برای مطالعات ژنومیک و پروتئومیک نیز مفید هستند، زیرا میتوان از آنها برای استخراج DNA، RNA و پروتئین بهمنظور تحلیلهای مولکولی بیشتر استفاده کرد.
سونیکاتورهای با ظرفیت پردازش بالا مزایای متعددی دارند. این دستگاهها امکان پردازش همزمان چندین نمونه را فراهم میکنند، در زمان و نیروی کار صرفهجویی میکنند و اعمال یکنواخت فراصوت در تمام چاهکها را تضمین میکنند؛ در نتیجه، تغییرپذیری کاهش مییابد و تکرارپذیری نتایج بهبود پیدا میکند. این دستگاهها برای مطالعات در مقیاس بزرگ نیز مناسباند و امکان غربالگری تشکیل، تخریب و تیمار بیوفیلم را با ظرفیت پردازش بالا فراهم میکنند.
(A) پلیت حاوی TSB با 2% گلوکز که برای تشکیل بیوفیلم، بازیابی سلول و تعیین MIC و MBCB استفاده شد؛ (B) درپوش دارای پین برای تشکیل بیوفیلمهای استافیلوکوکی.
سلولهای بیوفیلم تشکیلشده روی پینها، با استفاده از سونیکاتور UIP250MTP شرکت Hielscher بهمدت 5 min در پلیتهای 96 چاهکی حاوی محیط کشت تازه جدا شدند تا سلولها بازیابی شوند.
(تصویر و مطالعه: ©de Oliveira et al., 2016)
سونیکاتور پلیت 96 چاهکی UIP400MTP برای فراصوتدهی پلیتهای میکروتیتر و چندچاهکی
اهمیت حذف فراصوتی بیوفیلم در پژوهش بیوفیلم
حذف فراصوتی بیوفیلم بهدلیل اثربخشی، یکنواختی، کارایی و کاربردهای متنوع خود، در پژوهش بیوفیلم اهمیت اساسی دارد. این روش تخریب کامل و یکنواخت بیوفیلمها را تضمین میکند و تحلیل دقیق و تکرارپذیر را در آزمونهای مختلف بیوفیلم تسهیل میکند. این آزمونها، از جمله رنگآمیزی کریستال ویوله، شمارش سلولهای زنده، زیستتابی ATP، احیای XTT، تحلیل میکروسکوپی و استخراج اسید نوکلئیک/پروتئین، اطلاعات جامعی دربارهٔ تشکیل، زندهمانی، ساختار و پاسخ بیوفیلم به تیمارها فراهم میکنند.
فراصوتدهی، بیوفیلم را بهآرامی از بسترهای جامد مانند کف پلیتها، پینها، میخکها یا لاملها جدا و حذف میکند.
- تخریب مؤثر بیوفیلمها:
کاویتاسیون: امواج فراصوت حبابهای کاویتاسیون ایجاد میکنند که هنگام فروپاشی، نیروهای برشی شدیدی تولید میکنند و ساختار پیچیدهٔ بیوفیلمها را بهطور مؤثر تخریب میکنند.
جداکردن کامل: جداشدن کامل سلولهای بیوفیلم از سطوح را تضمین میکند؛ این امر برای کمّیسازی و تحلیل دقیق ضروری است. - یکنواختی و تکرارپذیری:
تیمار یکنواخت: سونیکاتورهای با ظرفیت پردازش بالا، انرژی فراصوتی را بهطور یکنواخت در تمام نمونهها توزیع میکنند و تغییرپذیری را کاهش و تکرارپذیری را افزایش میدهند.
استانداردسازی: امکان استانداردسازی پروتکلهای تخریب بیوفیلم را فراهم میکند و به نتایجی قابلاعتمادتر و قابلمقایسهتر میانجامد. - کارایی:
قابلیت پردازش با ظرفیت بالا: امکان پردازش همزمان چندین نمونه را فراهم میکند، در زمان صرفهجویی میکند و ظرفیت پردازش نمونهها را در مطالعات بیوفیلم افزایش میدهد.
خودکارسازی: بهآسانی در گردشکارهای خودکار ادغام میشود و کارایی را بیشتر افزایش و کار دستی را کاهش میدهد. - حفظ زندهمانی و یکپارچگی:
شرایط کنترلشده: پارامترهایی مانند زمان و شدت را میتوان بهدقت تنظیم کرد تا بیوفیلمها بدون آسیب به زندهمانی یا یکپارچگی سلول تخریب شوند؛ این موضوع برای آزمونهای بعدی اهمیت دارد. - تنوع کاربرد:
دامنهٔ کاربرد گسترده: برای انواع مختلف بیوفیلمها (باکتریایی، قارچی و گونههای مختلط) مناسب است و با سطوح و مواد مختلف مورد استفاده در پژوهش بیوفیلم سازگاری دارد.
سونیکاتور پلیت چندچاهکی UIP400MTP مزایای متعددی دارد که آن را به ابزاری ضروری برای آمادهسازی نمونهها با ظرفیت پردازش بالا تبدیل میکنند.
Hielscher Ultrasonics مدلهای مختلف سونیکاتور، از جمله سونیکاتورهای پروبی، سونیکاتورهای غیرتماسی و سونیکاتورهای با ظرفیت پردازش بالا را عرضه میکند. همین حالا با ما تماس بگیرید! کارشناسان فنی ما با کمال میل دربارهٔ نیازهای پردازشی شما گفتوگو میکنند و مناسبترین سونیکاتور را برای کاربرد بیوفیلم شما پیشنهاد میدهند.
سونیکاتور پلیت میکروتیتر UIP400MTP برای جداکردن بیوفیلمها با هدف پژوهش استفاده میشود
منابع علمی / مراجع
- 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.
پرسشهای متداول دربارهٔ پژوهش بیوفیلم
رایجترین داربست برای بیوفیلمها چیست؟
رایجترین داربست برای بیوفیلمها در پژوهشهای آزمایشگاهی، پلیت میکروتیتر است. پلیتهای میکروتیتر، بهویژه نوع 96 چاهکی، بهدلیل تنوع کاربرد، سهولت استفاده و سازگاری با روشهای تحلیلی مختلف، بهطور گسترده استفاده میشوند.
بهترین پلیت 96 چاهکی برای بیوفیلمها کدام است؟
بهترین پلیت 96 چاهکی برای مطالعات بیوفیلم به عوامل متعددی، از جمله نوع بیوفیلم مورد مطالعه، آرایش آزمایش و نیازهای اختصاصی پژوهش بستگی دارد. بااینحال، برخی از پلیتهای 96 چاهکی که معمولاً برای مطالعات بیوفیلم توصیه میشوند، عبارتاند از:
- پلیت شفاف کفتخت 96 چاهکی Corning® Costar® 3596: این پلیت بهدلیل شفافیت نوری بالای خود، که برای تصویربرداری و آزمونهای اسپکتروفتومتری مفید است، اغلب استفاده میشود.
- پلیتهای 96 چاهکی Nunc™ MicroWell™: این پلیتها به ابعاد یکنواخت چاهکها و شفافیت نوری بالا شناخته میشوند. آنها با تیمارهای سطحی متنوع عرضه میشوند تا از انواع مختلف کشت سلولی پشتیبانی کنند.
- میکروپلیت 96 چاهکی Greiner Bio-One CELLSTAR®: این پلیت بهدلیل کیفیت یکنواخت چاهکها و عرضه با پوششهای سطحی مختلف، مانند سطوح تیمارشده برای کشت بافت یا سطوح با اتصال کم، اغلب در مطالعات بیوفیلم استفاده میشود.
- پلیتهای سیاه با کف شفاف 96 چاهکی: برای مطالعاتی که به اندازهگیری فلورسانس یا لومینسانس نیاز دارند، پلیتهای سیاه با کف شفاف (برای مثال، Corning® 3603) ایدئال هستند، زیرا تداخل سیگنال بین چاهکها را به حداقل میرسانند و آشکارسازی سیگنال را بهبود میبخشند.
- پلیتهای دارای پوشش آبگریز یا آبدوست: بسته به ماهیت بیوفیلم و میکروارگانیسم، پلیتهایی با پوششهای اختصاصی که چسبندگی را تقویت یا مهار میکنند، میتوانند مفید باشند. برای مثال، پلیتهای آبگریز ممکن است برای بیوفیلمهای تشکیلشده توسط برخی باکتریها مناسب باشند.
- پلیتهای اختصاصی بیوفیلم: برخی تولیدکنندگان پلیتهایی عرضه میکنند که بهطور ویژه برای پژوهش بیوفیلم طراحی شدهاند. این پلیتها اغلب دارای ویژگیهای سطحی بهبودیافتهای هستند که تشکیل بیوفیلم را تقویت میکنند و برای آزمونهای بیوفیلم بهینه شدهاند.
هنگام انتخاب پلیت 96 چاهکی برای مطالعات بیوفیلم، معیارهای زیر را در نظر بگیرید:
- جنس و تیمار سطحی: جنس پلیت و تیمار سطحی را بهگونهای انتخاب کنید که از چسبیدن و رشد میکروارگانیسمهای تشکیلدهندهٔ بیوفیلم مورد مطالعهٔ شما پشتیبانی کند.
شفافیت نوری: برای آزمونهایی که شامل اندازهگیریهای نوری هستند، از شفافیت نوری بالای پلیت اطمینان حاصل کنید. - طراحی چاهک: شکل و عمق چاهکها را در نظر بگیرید؛ این ویژگیها میتوانند بر رشد بیوفیلم و اثربخشی تیمارها یا اندازهگیریهای بعدی تأثیر بگذارند.
- سازگاری با تجهیزات: اطمینان حاصل کنید که پلیت با سونیکاتور، انکوباتور و سایر تجهیزات مورد استفاده در مطالعهٔ شما سازگار است. سونیکاتور پلیت چندچاهکی Hielscher با تمام پلیتهای استاندارد میکروتیتر و چندچاهکی سازگار است.
در نهایت، بهترین انتخاب به نیازهای اختصاصی پژوهش بیوفیلم شما و ویژگیهای میکروارگانیسمهای مربوطه بستگی دارد.
آزمونهای رایج بیوفیلم در پژوهش کداماند؟
در پژوهش و تشخیص، از انواع مختلف آزمونها برای بررسی و طبقهبندی بیوفیلمها استفاده میشود. فراصوتدهی یکی از مراحل رایج آمادهسازی نمونه است که بیوفیلم را از بستر جامد آن حذف میکند و آن را برای انجام آزمونها و تحلیل در دسترس قرار میدهد.
- رنگآمیزی کریستال ویوله:
هدف: کمّیسازی کل زیستتودهٔ بیوفیلم.
روش: بیوفیلمها با رنگ کریستال ویوله رنگآمیزی میشوند؛ سپس رنگ حل و با روش اسپکتروفتومتری اندازهگیری میشود.
کاربرد: برای ارزیابی تشکیل بیوفیلم و اثرات عوامل ضدمیکروبی استفاده میشود. - شمارش سلولهای زنده (آزمون CFU):
هدف: تعیین تعداد سلولهای زندهٔ بیوفیلم.
روش: سلولهای جداشدهٔ بیوفیلم بهصورت سریالی رقیق و روی آگار کشت داده میشوند تا واحدهای تشکیلدهندهٔ کلنی (CFUs) شمارش شوند.
کاربرد: زندهمانی سلولهای بیوفیلم و اثربخشی ضدمیکروبی را ارزیابی میکند. - زیستتابی ATP:
هدف: اندازهگیری فعالیت متابولیکی سلولهای بیوفیلم.
روش: مقادیر ATP با استفاده از آزمون زیستتابی کمّیسازی میشوند.
کاربرد: زندهمانی و وضعیت متابولیکی بیوفیلم را نشان میدهد. - آزمون احیای XTT:
هدف: ارزیابی فعالیت متابولیکی سلولی.
روش: معرف XTT توسط سلولهای فعال از نظر متابولیکی احیا میشود و محصول رنگی فورمازان تشکیل میدهد که با روش اسپکتروفتومتری کمّیسازی میشود.
کاربرد: برای ارزیابی زندهمانی سلولهای بیوفیلم و اثر تیمارها استفاده میشود. - تحلیل میکروسکوپی:
هدف: نمایش ساختار و ترکیب بیوفیلم.
روش: روشها شامل میکروسکوپی نوری، میکروسکوپی همکانون اسکن لیزری (CLSM) و میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) هستند.
کاربرد: اطلاعات دقیقی دربارهٔ معماری بیوفیلم، توزیع آن و اثرات تیمارها فراهم میکند. - استخراج DNA، RNA و پروتئین:
هدف: تحلیل پروفایلهای ژنتیکی و پروتئومیکی سلولهای بیوفیلم.
روش: سلولهای بیوفیلم لیز میشوند تا اسیدهای نوکلئیک و پروتئینها برای تحلیلهای بعدی استخراج شوند (برای مثال، PCR، qPCR، توالییابی و پروتئومیک).
کاربرد: بیان ژن، تنوع ژنتیکی و بیان پروتئین را در بیوفیلمها بررسی میکند. - آزمونهای مهار و ریشهکنی بیوفیلم:
هدف: غربالگری ترکیبات از نظر توانایی آنها در جلوگیری از تشکیل بیوفیلم یا ریشهکنی بیوفیلمهای تثبیتشده.
روش: بیوفیلمها با عوامل بالقوهٔ ضدبیوفیلم تیمار میشوند و تخریب آنها با استفاده از آزمونهای ذکرشده ارزیابی میشود.
کاربرد: کشف دارو و توسعهٔ درمانهای ضدبیوفیلم.
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا را در مقیاسهای آزمایشگاهی تا صنعتی تولید میکند.