Biofilmien irrottaminen suuren näytekapasiteetin ultraäänilaitteella UIP400MTP
Monikuoppalevyille ja 96-kuoppalevyille suunnitellut suuren näytekapasiteetin ultraäänilaitteet ovat olennaisia työkaluja biofilmitutkimuksessa, erityisesti biofilmien irrottamisessa ja poistamisessa kuopista, putkista, tapeista ja petrimaljoista. Nämä ultraäänilaitteet helpottavat lukuisten näytteiden samanaikaista käsittelyä ja parantavat tehokkuutta ja yhdenmukaisuutta. Hielscherin suuren näytekapasiteetin ultraäänilaite UIP400MTP on ihanteellinen monikuoppalevyjen, 96-kuoppalevyjen, useiden putkien tai petrimaljojen ultraäänikäsittelyyn. Tasainen ultraäänivärähtely ja kavitaatio poistavat biofilmit luotettavasti levyn pohjalta. Tämä tekee monikuoppalevyjen ultraäänilaitteesta UIP400MTP ihanteellisen näytteiden valmistelutyökalun biofilmien poistamiseen, biofilmimäärityksiin sekä bakteerien ja mikrobien tutkimiseen.
Monikuoppalevyjen ultraäänilaite UIP400MTP biofilmien irrottamiseen ja poistamiseen suuren näytekapasiteetin näytteiden valmistelussa:
- Bakteeribiofilmit
- Eukaryoottiset biofilmit
- Sienibiofilmit
- Arkkibiofilmit
- Monimikrobiset biofilmit / Useiden lajien muodostamat biofilmit
- Hampaiden biofilmit (plakki)
- Meriympäristön biofilmit
- Ympäristön biofilmit
- Lääkinnällisten laitteiden biofilmit
- Viljellyt solususpensiot
Suuren näytekapasiteetin ultraäänilaite UIP400MTP biofilmien poistamiseen monikuoppalevyistä, 96-kuoppalevyistä, putkista ja petrimaljoista.
Biofilmien irrottaminen ja poistaminen ultraäänikäsittelyllä
Hielscherin suuren näytekapasiteetin ultraäänilaite UIP400MTP on suunniteltu monikuoppalevyjen ja 96-kuoppalevyjen luotettavaan ja tasaiseen ultraäänikäsittelyyn. Biofilmitutkimuksen olennainen työkalu, monikuoppalevyjen ultraäänilaite UIP400MTP, tarjoaa luotettavan teknologian biofilmien irrottamiseen ja poistamiseen monikuoppalevyistä, putkista ja petrimaljoista. Mahdollistamalla suuren näytekapasiteetin näytteiden valmistelun UIP400MTP parantaa biofilmimääritysten ja muiden niihin liittyvien tutkimusten tehokkuutta ja yhdenmukaisuutta, mikä tekee tästä ultraäänilaitteesta välttämättömän sekä akateemisessa että teollisessa mikrobiologisessa tutkimuksessa.
Biofilmien poistaminen ultraäänikäsittelyllä: Biofilmien irrottamista varten biofilmien annetaan muodostua monikuoppalevyn kuoppiin hallituissa olosuhteissa. Levy asetetaan sitten ultraäänilaitteeseen, jossa parametrit, kuten aika, amplitudi ja taajuus, asetetaan biofilmityypin erityisvaatimusten ja kokeen tavoitteiden mukaisesti. Ultraääniaallot synnyttävät kavitaatiota jokaisen kuopan sisällä, mikä hajottaa tehokkaasti biofilmimatriisin ja irrottaa solut.
Biofilminäytteiden valmistelu ultraäänellä: Suuren näytekapasiteetin ultraäänilaitteilla on useita käyttökohteita biofilmimäärityksissä. Ultraäänikäsittelyn jälkeen irrotetut biofilmisolut voidaan kerätä ja niiden määrä määrittää erilaisilla menetelmillä, kuten kristalliviolettivärjäyksellä, elinkykyisten solujen laskennalla tai biomassan mittauksella. Lisäksi biofilmejä voidaan käsitellä antimikrobisilla aineilla ja sen jälkeen ultraäänellä, jotta voidaan arvioida näiden aineiden tehoa biofilmien hajottamisessa. Irrotetut biofilmisolut ovat hyödyllisiä myös genomiikka- ja proteomiikkatutkimuksissa, sillä niistä voidaan eristää DNA:ta, RNA:ta ja proteiineja myöhempiä molekyylianalyysejä varten.
Suuren näytekapasiteetin ultraäänilaitteet tarjoavat lukuisia etuja. Ne mahdollistavat useiden näytteiden samanaikaisen käsittelyn, säästävät aikaa ja työtä sekä varmistavat kaikkien kuoppien tasaisen käsittelyn, mikä vähentää vaihtelua ja parantaa tulosten toistettavuutta. Nämä laitteet soveltuvat myös laajoihin tutkimuksiin ja mahdollistavat biofilmien muodostumisen, hajottamisen ja käsittelyn seulonnan suurella näytekapasiteetilla.
(A) Levy, joka sisältää TSB:tä ja 2% glukoosia ja jota käytetään biofilmien muodostamiseen, solujen talteenottoon sekä MIC:n ja MBCB:n määrittämiseen; (B) Tapeilla varustettu kansi stafylokokkibiofilmien muodostamiseen.
Tapeille muodostuneet biofilmisolut irrotettiin Hielscherin ultraäänilaitteella UIP250MTP 5 min ajan 96-kuoppalevyissä, jotka sisälsivät tuoretta viljelyalustaa solujen talteenottoa varten.
(Kuva ja tutkimus: ©de Oliveira et al., 2016)
96-kuoppalevyjen ultraäänilaite UIP400MTP mikrotiitteri- ja monikuoppalevyjen ultraäänikäsittelyyn
Ultraäänellä tapahtuvan biofilmien poistamisen merkitys biofilmitutkimuksessa
Biofilmien poistaminen ultraäänellä on ratkaisevan tärkeää biofilmitutkimuksessa vaikuttavuutensa, yhdenmukaisuutensa, tehokkuutensa ja monipuolisuutensa vuoksi. Se varmistaa biofilmien perusteellisen ja tasaisen hajottamisen ja helpottaa tarkkaa ja toistettavaa analyysiä erilaisissa biofilmimäärityksissä. Näillä määrityksillä, joihin kuuluvat kristalliviolettivärjäys, elinkykyisten solujen laskenta, ATP-bioluminesenssi, XTT:n pelkistys, mikroskooppinen analyysi sekä nukleiinihappojen ja proteiinien eristäminen, saadaan kattavaa tietoa biofilmien muodostumisesta, elinkykyisyydestä, rakenteesta ja vasteesta käsittelyihin.
Ultraäänikäsittely irrottaa ja poistaa biofilmin hellävaraisesti kiinteiltä alustoilta, kuten levyjen pohjilta, tapeista, nastoista tai peitinlaseista.
- Biofilmien tehokas hajottaminen:
Kavitaatio: Ultraääniaallot synnyttävät kavitaatiokuplia, jotka luhistuessaan tuottavat voimakkaita leikkausvoimia ja hajottavat tehokkaasti biofilmien monimutkaisen rakenteen.
Perusteellinen irrottaminen: Varmistaa, että biofilmisolut irtoavat pinnoilta perusteellisesti, mikä on ratkaisevan tärkeää tarkan määrällisen mittauksen ja analyysin kannalta. - Yhdenmukaisuus ja toistettavuus:
Tasainen käsittely: Suuren näytekapasiteetin ultraäänilaitteet jakavat ultraäänienergian tasaisesti kaikkiin näytteisiin, mikä vähentää vaihtelua ja parantaa toistettavuutta.
Standardointi: Mahdollistaa biofilmien hajottamismenetelmien standardoinnin, mikä tuottaa luotettavampia ja vertailukelpoisempia tuloksia. - Tehokkuus:
Suuri näytekapasiteetti: Mahdollistaa useiden näytteiden samanaikaisen käsittelyn, säästää aikaa ja lisää käsiteltävien näytteiden määrää biofilmitutkimuksissa.
Automaatio: Voidaan helposti integroida automatisoituihin työnkulkuihin, mikä parantaa tehokkuutta entisestään ja vähentää käsityötä. - Elinkykyisyyden ja eheyden säilyttäminen:
Hallitut olosuhteet: Parametreja, kuten aikaa ja intensiteettiä, voidaan hienosäätää biofilmien hajottamiseksi vaarantamatta solujen elinkykyisyyttä tai eheyttä, mikä on tärkeää myöhempien määritysten kannalta. - Monipuolisuus:
Laaja sovellettavuus: Soveltuu erilaisille biofilmeille (bakteerien, sienten ja useiden lajien muodostamille) ja on yhteensopiva biofilmitutkimuksessa käytettävien erilaisten pintojen ja materiaalien kanssa.
Monikuoppalevyjen ultraäänilaite UIP400MTP tarjoaa lukuisia etuja, jotka tekevät siitä välttämättömän työkalun suuren näytekapasiteetin näytteiden valmistelussa.
Hielscher Ultrasonics tarjoaa erilaisia ultraäänilaitemalleja, kuten anturityyppisiä ultraäänilaitteita, kosketuksettomia ultraäänilaitteita ja suuren näytekapasiteetin ultraäänilaitteita. Ota meihin yhteyttä nyt! Tekniset asiantuntijamme keskustelevat mielellään kanssasi käsittelyvaatimuksistasi ja suosittelevat biofilmisovellukseesi parhaiten soveltuvaa ultraäänilaitetta.
Mikrotiitterilevyjen ultraäänilaitetta UIP400MTP käytetään biofilmien irrottamiseen tutkimusta varten
Kirjallisuus / Viitteet
- 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.
Usein kysyttyjä kysymyksiä biofilmitutkimuksesta
Mikä on biofilmien yleisin tukialusta?
Biofilmien yleisin tukialusta laboratoriotutkimuksessa on mikrotiitterilevy. Mikrotiitterilevyjä, erityisesti 96-kuoppalevyjä, käytetään laajalti niiden monipuolisuuden, helppokäyttöisyyden ja eri analyysitekniikoiden kanssa yhteensopivuuden vuoksi.
Mikä on paras 96-kuoppalevy biofilmeille?
Paras 96-kuoppalevy biofilmitutkimuksiin riippuu useista tekijöistä, kuten tutkittavan biofilmin tyypistä, koejärjestelystä ja tutkimuksen erityisvaatimuksista. Joitakin yleisesti biofilmitutkimuksiin suositeltuja 96-kuoppalevyjä ovat kuitenkin:
- Corning® Costar® 3596 96-well Clear Flat Bottom Plate: Tätä levyä käytetään usein sen suuren optisen kirkkauden vuoksi, mistä on hyötyä kuvantamisessa ja spektrofotometrisissä määrityksissä.
- Nunc™ MicroWell™ 96-Well Plates: Nämä levyt tunnetaan kuoppiensa yhdenmukaisista mitoista ja suuresta optisesta kirkkaudesta. Niitä on saatavana erilaisilla pintakäsittelyillä erityyppisten soluviljelmien tukemiseksi.
- Greiner Bio-One CELLSTAR® 96-Well Microplate: Tätä levyä käytetään usein biofilmitutkimuksissa kuoppien tasaisen laadun vuoksi ja siksi, että sitä on saatavana erilaisilla pintapinnoitteilla, kuten kudosviljelyä varten käsitellyillä tai vähän sitovilla pinnoilla.
- Mustat, kirkaspohjaiset 96-kuoppalevyt: Fluoresenssi- tai luminesenssimittauksia edellyttäviin tutkimuksiin mustat, kirkaspohjaiset levyt (esim. Corning® 3603) ovat ihanteellisia, sillä ne minimoivat kuoppien välisen signaalien ristiinvuodon ja parantavat signaalin havaitsemista.
- Hydrofobisesti tai hydrofiilisesti pinnoitetut levyt: Biofilmin ja mikro-organismin luonteesta riippuen levyt, joissa on kiinnittymistä edistäviä tai estäviä erityispinnoitteita, voivat olla hyödyllisiä. Esimerkiksi hydrofobiset levyt voivat soveltua tiettyjen bakteerien muodostamille biofilmeille.
- Erityisesti biofilmeille tarkoitetut levyt: Jotkin valmistajat tarjoavat erityisesti biofilmitutkimukseen suunniteltuja levyjä. Näissä levyissä on usein parannetut pintaominaisuudet, jotka edistävät biofilmien muodostumista, ja ne on optimoitu biofilmimäärityksiä varten.
Kun valitset 96-kuoppalevyä biofilmitutkimuksiin, ota huomioon seuraavat kriteerit:
- Materiaali ja pintakäsittely: Valitse levymateriaali ja pintakäsittely, jotka tukevat tutkimiesi biofilmejä muodostavien mikro-organismien kiinnittymistä ja kasvua.
Optinen kirkkaus: Varmista optisia mittauksia sisältäviä määrityksiä varten, että levyn optinen kirkkaus on suuri. - Kuoppien muotoilu: Ota huomioon kuoppien muoto ja syvyys, jotka voivat vaikuttaa biofilmin kasvuun sekä myöhempien käsittelyjen tai mittausten tehokkuuteen.
- Yhteensopivuus laitteiden kanssa: Varmista, että levy on yhteensopiva ultraäänilaitteesi, inkubaattorisi ja kaikkien muiden tutkimuksessasi käytettävien laitteiden kanssa. Hielscherin monikuoppalevyjen ultraäänilaite on yhteensopiva kaikkien tavanomaisten mikrotiitteri- ja monikuoppalevyjen kanssa.
Lopulta paras valinta riippuu biofilmitutkimuksesi erityisvaatimuksista ja tutkittavien mikro-organismien ominaisuuksista.
Mitä tyypillisiä biofilmimäärityksiä tutkimuksessa käytetään?
Tutkimuksessa ja diagnostiikassa käytetään erilaisia määrityksiä biofilmien tutkimiseen ja luokitteluun. Ultraäänikäsittely on yleinen näytteiden valmisteluvaihe, jolla biofilmi poistetaan kiinteältä alustaltaan ja saadaan käytettäväksi määrityksiin ja analyysiin.
- Kristalliviolettivärjäys:
Tarkoitus: Määrittää biofilmin kokonaisbiomassan.
Menetelmä: Biofilmit värjätään kristalliviolettivärillä, minkä jälkeen väriaine liuotetaan ja mitataan spektrofotometrisesti.
Käyttökohde: Käytetään biofilmien muodostumisen ja antimikrobisten aineiden vaikutusten arviointiin. - Elinkykyisten solujen laskenta (CFU-määritys):
Tarkoitus: Määrittää elinkykyisten biofilmisolujen lukumäärän.
Menetelmä: Irrotetuista biofilmisoluista tehdään sarjalaimennokset, jotka viljellään agarille pesäkkeitä muodostavien yksiköiden (CFU) laskemiseksi.
Käyttökohde: Arvioi biofilmisolujen elinkykyisyyttä ja antimikrobista tehoa. - ATP-bioluminesenssi:
Tarkoitus: Mittaa biofilmisolujen metabolista aktiivisuutta.
Menetelmä: ATP-pitoisuudet määritetään bioluminesenssimäärityksellä.
Käyttökohde: Osoittaa biofilmin elinkykyisyyttä ja metabolista tilaa. - XTT-pelkistysmääritys:
Tarkoitus: Arvioi solujen metabolista aktiivisuutta.
Menetelmä: Metabolisesti aktiiviset solut pelkistävät XTT-reagenssin värilliseksi formatsaanituotteeksi, jonka määrä mitataan spektrofotometrisesti.
Käyttökohde: Käytetään biofilmisolujen elinkykyisyyden ja käsittelyjen vaikutuksen arviointiin. - Mikroskooppinen analyysi:
Tarkoitus: Havainnollistaa biofilmin rakennetta ja koostumusta.
Menetelmä: Tekniikoihin kuuluvat valomikroskopia, konfokaalinen laserpyyhkäisymikroskopia (CLSM) ja pyyhkäisyelektronimikroskopia (SEM).
Käyttökohde: Antaa yksityiskohtaista tietoa biofilmin rakenteellisesta järjestäytymisestä, jakautumisesta ja käsittelyjen vaikutuksista. - DNA:n, RNA:n ja proteiinien eristäminen:
Tarkoitus: Analysoi biofilmisolujen geneettisiä ja proteomisia profiileja.
Menetelmä: Biofilmisolut hajotetaan nukleiinihappojen ja proteiinien eristämiseksi myöhempiä analyysejä varten (esim. PCR, qPCR, sekvensointi, proteomiikka).
Käyttökohde: Tutkii geenien ilmentymistä, geneettistä monimuotoisuutta ja proteiinien ilmentymistä biofilmeissä. - Biofilmien estämis- ja hävittämismääritykset:
Tarkoitus: Seuloo yhdisteitä sen perusteella, miten ne pystyvät estämään biofilmien muodostumista tai hävittämään jo muodostuneita biofilmejä.
Menetelmä: Biofilmejä käsitellään mahdollisilla biofilmien vastaisilla aineilla, ja hajottamista arvioidaan edellä mainituilla määrityksillä.
Käyttökohde: Lääkeaineiden löytäminen ja biofilmien vastaisten hoitojen kehittäminen.
Hielscher Ultrasonics valmistaa tehokkaita ultraäänihomogenisaattoreita laboratoriokoosta aina teolliseen kokoon asti.