میکروپلیت سونیکاتورهای جدید برای شکستن بیوفیلم های سرسخت
، کاترین هیلشر، منتشر شده در Hielscher اخبار
بیوفیلم ها – جوامع میکروبی متراکم که به سطوح می چسبند – از دشوارترین چالش ها در میکروبیولوژی و تشخیص بالینی هستند. سونیکاتور میکروپلیت UIP400MTP جدید آماده سازی نمونه با توان بالا را تسهیل می کند. تحلیل مطالعات داوری شده نشان می دهد که سیستم های اولتراسونیک با عملکرد بالا مانند سونیکاتورهای صفحه چندچاهی هیلشر به عنوان ابزارهای ضروری آزمایشگاهی برای جدا کردن این ساختارهای سرسخت از صفحات MBEC™ ظهور کرده اند که امکان آزمایش های ضد میکروبی دقیق تر و جریان های کاری تحقیقاتی سریع تر را فراهم می کنند.
جداسازی بیوفیلم با سونیکیشن
دانشمندان به طور فزاینده ای به سونیک صفحه ای چندچاهی متکی هستند زیرا بیوفیلم ها می توانند صدها برابر مقاوم تر نسبت به آنتی بیوتیک ها نسبت به باکتری های پلانکتونیک شناور باشند، طبق دو مطالعه مهم درباره بیوفیلم های استافیلوکوکوس اورئوس، استافیلوکوک های منفی-کوآگولاز و استافیلوکوکوس ساپروفیتیکوس. وقتی این میکروب ها در ماتریس بیوفیلم قرار می گیرند، غلظت های حداقل مهاری (MICs) و حداقل غلظت های باکتری کش (MBCs) را به طور چشمگیری بالا نشان می دهند که اغلب فراتر از سطح دارویی بالینی قابل دستیابی است.
اما آزمایش مؤثر با جداسازی مؤثر و قابل اعتماد سلول های بیوفیلم آغاز می شود – و اینجاست که UIP400MTP برجسته می شود.
جدا کردن کشت های سلولی چسبنده از هر میکروپلیت استاندارد: آماده سازی نمونه با توان بالا با سونیکاتور UIP400MTP
بیوفیلم ها: سپری پنهان در برابر آنتی بیوتیک ها
در هر دو مطالعه ذکر شده، پژوهشگران افزایش چشمگیر مقاومت ضد میکروبی را هنگام آزمایش باکتری ها به صورت بیوفیلم مستند کردند:
مقادیر MIC نسبت به سلول های پلانکتونی ۲ تا ۳۲ برابر، و گاهی حتی بیشتر، افزایش یافت.
برخی ایزوله ها پس از ورود به حالت بیوفیلم از آنتی بیوتیک به کاملا مقاوم تغییر یافتند.
برخی بیوفیلم ها نیازمند سطح MBC فراتر از بالاترین غلظت های آزمایش شده بودند که تحمل شدید آن ها را نشان می داد.
این یافته ها نشان می دهد که شکستن بیوفیلم ها حیاتی است: پروفایل سازی دقیق مقاومت دارویی به آزادسازی سلول ها از ماتریس محافظ بستگی دارد تا بتوان آن ها را به صورت جداگانه آزمایش کرد.
راه حل: سونیکاتور میکروپلیت UIP400MTP
هر دو مطالعه از سونیکاتور صفحه چندچاهکی UIP250MTP هیلشر برای جدا کردن بیوفیلم های رشد یافته روی دستگاه های تخصصی درپوش پین MBEC™ استفاده کردند. سونیک کردن پل چندچاه به مدت ۵ دقیقه با موفقیت سلول های بیوفیلم را به محیط تازه منتقل کرد و به پژوهشگران امکان داد MICB و MBCB را با تکرارپذیری بالا اندازه گیری کنند.
این تکنیک به طور گسترده پذیرفته شده است زیرا:
- این ماده همه چاه ها را به طور همزمان و یکنواخت درمان می کند که برای آزمایش های مقایسه ای ضد میکروبی ضروری است.
- کاویتاسیون صوتی به طور مؤثری ماتریس خارج سلولی را بدون تخریب سلول ها تجزیه می کند.
- این روش به طور یکپارچه با پلتفرم های درپوش پین MBEC که در تحقیقات مقاومت بیوفیلم استفاده می شوند، کار می کند.
ویژگی های کلیدی که فورا پژوهشگران را قانع خواهد کرد
- ۴۰۰ وات توان اولتراسونیک (۲۰ کیلوهرتز) برای جداسازی سریع و کامل بیوفیلم
- کنترل کامل پارامترها شامل ورودی انرژی (Ws/mL)، دامنه، دما و زمان
- مبدل حرارتی داخلی با پمپ گردش برای خنک نگه داشتن صفحات در طول سونیک
- حالت های برنامه پذیر برای جریان های کاری تکرارپذیر و خودکار
- سونیک یکنواخت در سراسر صفحات. ویدئوی زیر را تماشا کنید!
آزمون یکنواختی به صورت بصری میدان کاویتاسیون همگن مورد نیاز برای اختلال استاندارد بیوفیلم را تأیید می کند – چالشی شناخته شده در حمام های اولتراسونیک با قدرت پایین تر.
چند چاه صفحه ماسونیکاتور UIP400MTP برای آزمایش های MBEC کارآمد
چرا این موضوع برای بیمارستان ها، آزمایشگاه ها و توسعه آنتی بیوتیک ها اهمیت دارد
عفونت های مرتبط با بیوفیلم – از عفونت های مجاری ادراری تا عفونت های مرتبط با کاتتر جریان خون – درمان آن ها به شدت دشوار است. مطالعات نشان می دهند:
- آزمایش آنتی بیوتیکی متداول روی سلول های پلانکتونیک، مقاومت واقعی را دست کم می گیرد.
- سونیکاسیون با کیفیت بالا برای تهیه نمونه های دقیق مشتق شده از بیوفیلم حیاتی است.
- ابزارهایی مانند UIP400MTP به پر کردن فاصله بین آزمایش های آزمایشگاهی و واقعیت بالینی کمک می کنند.
با افزایش مقاومت ضد میکروبی، فناوری هایی که قابلیت تکرارپذیری و قابلیت اطمینان را در تحقیقات بیوفیلم بهبود می بخشند، ممکن است نقش تعیین کننده ای در توسعه درمان های جدید ایفا کنند.
مطالعات پیوست شده یک نتیجه را به وضوح بیان می کنند: باکتری های شکل دهنده بیوفیلم نیازمند روش های جدید آزمایش و سونیک صفحه ای چندچاهی هستند – به ویژه با سیستم های اولتراسونیک فوق العاده قدرتمند و یکنواخت مانند UIP400MTP هیلشر – به سرعت به استاندارد طلایی برای جدا کردن بیوفیلم ها از صفحات MBEC تبدیل شده است.
برای آزمایشگاه های میکروبیولوژی، توسعه دهندگان دارویی و پژوهشگران بالینی، این دستگاه ها دیگر صرفا امکانات رفاهی نیستند – آن ها به ابزارهای ضروری برای اندازه گیری دقیق مقاومت واقعی آنتی بیوتیکی پاتوژن های تعبیه شده در بیوفیلم تبدیل شده اند.
اطلاعات مربوط به سونیکاتور صفحه ای چندچاهکی UIP400MTP اینجا پیدا کنید!
مراجع بیشتر
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- 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.
- Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 2024.


