Uudet mikrolevyjen Sonicatorit itsepäisten biofilmien murtamiseen

Biofilmit – tiheät mikrobiyhteisöt, jotka tarttuvat pintoihin. – ovat mikrobiologian ja kliinisen diagnostiikan vaikeimpia haasteita. Uusi UIP400MTP-mikrolevykaikuluotain helpottaa näytteiden valmistusta suurella läpimenoteholla. Vertaisarvioitujen tutkimusten analyysit osoittavat, että Hielscherin monikuoppalevyjen sonikaattoreiden kaltaiset suorituskykyiset ultraäänijärjestelmät ovat nousemassa keskeisiksi laboratoriovälineiksi, joiden avulla nämä itsepäiset rakenteet voidaan irrottaa MBEC™-levyistä, mikä mahdollistaa tarkemmat mikrobilääketestit ja nopeammat tutkimustyönkulut.

Biofilmin irtoaminen sonikaation avulla

Tutkijat turvautuvat yhä useammin monikuoppalevyjen sonikaatioon, koska biofilmit voivat olla satoja kertoja vastustuskykyisempiä antibiooteille kuin vapaana kelluvat planktonbakteerit, ilmenee kahdesta suuresta tutkimuksesta, jotka koskevat Staphylococcus aureus -bakteerin, koagulaasinegatiivisten stafylokokkien ja Staphylococcus saprophyticus -biofilmejä. Biofilmimatriisiin sulautuneina nämä mikrobit osoittavat dramaattisesti kohonneita minimi-inhibitiopitoisuuksia (MIC) ja minimibakteerien tappavia pitoisuuksia (MBC), jotka usein ylittävät kliinisesti saavutettavissa olevat lääkepitoisuudet.

Tehokas testaus alkaa kuitenkin tehokkaalla ja luotettavalla biofilmisolujen irrottamisella... – ja tässä UIP400MTP erottuu edukseen.

Biofilmiä viljellään määrityslevyn tappien päällä.

Biofilmit: Antibiootteja vastaan

Molemmissa edellä mainituissa tutkimuksissa tutkijat dokumentoivat mikrobilääkeresistenssin dramaattisen lisääntymisen, kun bakteerit testattiin biofilmimuodossa:

MIC-arvot kasvoivat 2-32-kertaisiksi ja joskus jopa suuremmiksi verrattuna planktonisiin soluihin.
Tietyt isolaatit muuttuivat antibiooteille herkistä täysin resistenteiksi biofilmitilassa.
Jotkin biofilmit tarvitsivat korkeimpia testattuja pitoisuuksia suurempia MBC-tasoja, mikä osoittaa niiden äärimmäistä sietokykyä.

Nämä havainnot korostavat, miksi biofilmien erottaminen toisistaan on ratkaisevan tärkeää: lääkeresistenssin tarkka profilointi edellyttää solujen irrottamista suojaavasta matriisista, jotta ne voidaan testata yksitellen.

Ratkaisu: UIP400MTP mikroplate Sonicator.

Molemmissa tutkimuksissa käytettiin Hielscherin UIP250MTP-monikuoppalevyjen kaikuluotainta irrottamaan erikoisvalmisteisiin MBEC™-neulakannellisiin laitteisiin kasvaneita biofilmejä. Monikuoppalevyjen sonikointi 5 minuutin ajan irrotti onnistuneesti biofilmisolut tuoreeseen väliaineeseen, minkä ansiosta tutkijat pystyivät mittaamaan MICB:n ja MBCB:n hyvin toistettavasti.

Tämä tekniikka on laajalti käytössä, koska:

1. Se käsittelee kaikki kuopat samanaikaisesti ja tasaisesti, mikä on välttämätöntä vertailevassa mikrobilääketestissä.
2. Akustinen kavitaatio hajottaa solunulkoisen matriisin tehokkaasti tuhoamatta soluja.
3. Se toimii saumattomasti biofilmin resistenssitutkimuksessa käytettävien MBEC-tappikannen alustojen kanssa.

 
Tärkeimmät ominaisuudet, jotka vakuuttavat tutkijat välittömästi

• 400 watin ultraääniteho (20 kHz) nopeaan ja perusteelliseen biofilmin irrottamiseen.
• Täydellinen parametrien säätö, mukaan lukien energian syöttö (Ws/mL), amplitudi, lämpötila ja aika.
• Sisäänrakennettu lämmönvaihdin, jossa on kiertovesipumppu, pitää levyt viileinä sonikaation aikana.
• Ohjelmoitavat tilat toistettaviin, automatisoituihin työnkulkuihin
• Tasainen sonikointi koko levyllä. Katso video alta!

Yhtenäisyystesti vahvistaa visuaalisesti homogeenisen kavitaatiokentän, jota tarvitaan vakioidun biofilmin hajottamiseen. – tunnettu haaste pienempitehoisissa ultraäänikylvyissä.

Miksi tällä on merkitystä sairaaloille, laboratorioille ja antibioottien kehittämiselle?

Biofilmiin liittyvät infektiot – virtsatieinfektioista katetriin liittyviin verenkiertoinfektioihin. – ovat tunnetusti vaikeita hoitaa. Tutkimukset osoittavat:

1. Tavanomaiset antibioottitestit planktosoluilla aliarvioivat todellista resistenssiä.
2. Laadukas sonikointi on elintärkeää tarkkojen biofilmistä peräisin olevien näytteiden valmistamiseksi.
3. UIP400MTP:n kaltaiset työkalut auttavat kuromaan umpeen kuilun laboratoriotestien ja kliinisen todellisuuden välillä.

Mikrobilääkeresistenssin lisääntyessä mikrobilääkeresistenssin lisääntyessä biofilmitutkimuksen toistettavuutta ja luotettavuutta parantavat tekniikat voivat olla ratkaisevassa asemassa uusien hoitomuotojen kehittämisessä.

Liitteenä olevat tutkimukset tekevät yhden johtopäätöksen yksiselitteiseksi: biofilmiä muodostavat bakteerit vaativat uusia testausmenetelmiä, ja monikuoppalevyjen sonikaatio on yksi niistä. – erityisesti erittäin tehokkaiden, tasaisesti jakautuneiden ultraäänijärjestelmien, kuten Hielscher UIP400MTP:n, kanssa. – on nopeasti kehittymässä kultaiseksi standardiksi biofilmien irrottamisessa MBEC-levyiltä.

Mikrobiologian laboratorioille, lääkekehittäjille ja kliinisille tutkijoille nämä laitteet eivät ole enää pelkkiä mukavuuksia. – niistä on tulossa välttämättömiä välineitä biofilmiin kiinnittyneiden patogeenien todellisen antibioottiresistenssin tarkassa mittaamisessa.

 
Löydät tietoa monikuoppalevy-äänilaitteesta UIP400MTP täältä!