Staphylococcus-biofilmin viljely- ja irtoamisprotokolla
Standardoidut menetelmät ovat välttämättömiä luotettavien tutkimustulosten kannalta. Täältä löydät stafylokokkibiofilmien viljely- ja irrotusprotokollan. Tämä protokolla keskittyy virtaviivaiseen korkean suorituskyvyn näytteen valmistukseen käyttämällä monikuoppaista levysonikaattori UIP400MTP a tehokkaaksi, korkean suorituskyvyn biofilmin irtoamiseksi 96-kuoppaisissa levyissä. Protokolla sisältää myös biofilmin viljelyn, pesun ja visualisoinnin keskeiset vaiheet, joissa keskitytään vaihtelun minimointiin ja toistettavuuden varmistamiseen.
Staphylococcus-biofilmi- ja antibioottitutkimus
Staphylococcus-biokalvoilla on kriittinen rooli pysyvissä infektioissa, koska ne ovat vastustuskykyisiä antibiooteille ja immuunivasteille. Biofilmin muodostuminen tarjoaa suojaavan ympäristön bakteereille, mikä vaikeuttaa infektioiden hoitoa. Biofilmien tutkimus keskittyy usein ymmärtämään niiden muodostumista, käyttäytymistä ja alttiutta mikrobilääkkeille painottaen korkean suorituskyvyn menetelmiä kokeellisten työnkulkujen virtaviivaistamiseksi.
UIP400MTP monikuoppainen levysonikaattori tarjoaa merkittävän edun biofilmitutkimuksessa mahdollistamalla biofilmien nopean ja tehokkaan irrottamisen 96-kuoppaisista levyistä. Tämä laite tarjoaa tasaisen ultraäänienergian kaikkiin kaivoihin, mikä takaa johdonmukaiset tulokset ja minimoi vaihtelun.
Stafylokokin biofilmin viljelyn ja irtoamisen protokolla
Alla opastamme sinua vaiheittaisilla ohjeilla stafylokokkibiofilmin viljely- ja irrotusprosessin läpi. Esimerkillisenä analyyttisenä vaiheena näytämme, kuinka viljelty biomassa kvantifioidaan spektrofotometrisesti kristalliviolettivärjäyksellä.
Staphylococcus-biofilmin viljely
Tarvittavat materiaalit:
- Steriilit tasapohjaiset 96-kuoppaiset polystyreenikudosviljelmäkäsitellyt kannelliset mikrotitterilevyt
- Tryptinen soijaliemi (TSB), jossa on 0,25% glukoosia
- Biologinen suojakaappi
Portaat:
- Valmistele steriili työympäristö biologisessa suojakaapissa saastumisen minimoimiseksi.
- Lisää 0,25% glukoosia sisältävä TSB mikrotitterilevykuoppiin. TSB ilman glukoosia ei yleensä tue biofilmin muodostumista, ja sitä tulisi käyttää kontrollina vain tarvittaessa.
- Inokuloidaan kuopat bakteerikannoilla, jotka on valmistettu alla kuvatulla tavalla:
- Valmistetaan bakteerisuspensioita varmistamalla, ettei olemassa olevia soluklustereita ole homogenisoimalla suspensiot sonikaatiolla tai hajottamalla klustereita 23-ulotteisella neulalla ja lyhyellä pyörteellä.
- Sulje levy kannellaan ja inkuboi biofilmin muodostumisen kannalta optimaalisissa olosuhteissa (esim. 37 °C 24 tunnin ajan).
- Koe suoritetaan kolmena kappaleena jokaiselle bakteerikannalle (kolme kuoppaa kantaa kohti) luotettavuuden varmistamiseksi.
- Kullekin levylle varataan kuusi kuoppaa negatiivisia kontrolleja varten. Jopa 30 kantaa voidaan testata 96-kuoppalevyä kohti.
Biofilmin visualisointi ja pesu
- Inkuboinnin jälkeen viljelyaine hävitetään varovasti, jotta biofilmi ei häiriinny.
- Pese kukin kuoppa neljä kertaa fysiologisella suolaliuoksella planktonisten bakteerien poistamiseksi.
- Tarkista kaivojen pohjasta biofilmin esiintymiseen viittaavia valkoisia laikkuja.
Biofilmin irtoaminen käyttämällä monikuoppaista levysonikaattoria UIP400MTP
Laitteen asetukset ja parametrit:
- UIP400MTP monikuoppainen levysonikaattori
- Käyttöasetukset: 60% amplitudi, syklitila 60 sekuntia päällä / 30 sekuntia pois päältä
Portaat:
- Aseta pesty mikrotiitterilevy UIP400MTP alustalle.
- Sonikoidaan näytteet suositelluilla asetuksilla (60% amplitudi, 60 sekuntia päällä, 30 sekuntia pois päältä). Säädä asetukset bakteerikannan mukaan.
- Aloita sonikaatioprosessi biofilmin irrottamiseksi. Ultraääniaallot häiritsevät biofilmimatriisia ja vapauttavat tarttuvat bakteerit.
- UIP400MTP varmistaa tasaisen valotuksen kaikissa kaivoissa tasaisen irtoamistuloksen saavuttamiseksi.
Analyysivaihe: Irronneen stafylokokkibiofilmibiomassan kvantifiointi kristallivioletilla (CV)
Tarvittavat materiaalit:
- 0.1% kristalliviolettiliuos (CV)
- 95% etanolia tai 30% etikkahappoa (liuottamiseen)
- Mikrolevynlukija, joka pystyy lukemaan 570 nm:ssä
- Steriilit mikrotitterilevyt värjäykseen
Portaat:
- Värjäyslevyn valmistus: Siirrä 100 μl irrotettua biofilmisuspensiota sonikoidun levyn jokaisesta kuopasta puhtaan, steriilin 96-kuoppaisen mikrotitterilevyn vastaaviin kuoppiin. Tämä takaa selkeän ja tasaisen ympäristön värjäykselle.
- Irronneen biokalvon värjäys: Lisätään 150 μl 0,1-prosenttista kristalliviolettiliuosta jokaiseen kuoppaan, joka sisältää irrotettua biofilmisuspensiota. Pipetoidaan varovasti, jotta varmistetaan biofilmisuspension ja kristallivioletin tasainen sekoittuminen.
- Inkubointi: Anna levyn inkuboida huoneenlämmössä 15 minuuttia, jotta kristallivioletti värjää biomassan tehokkaasti.
- Pesu: Inkuboinnin jälkeen kristalliviolettiliuos hävitetään varovasti kuopista häiritsemättä biomassaa. Pese kukin kuoppa kolme kertaa steriilillä fysiologisella suolaliuoksella sitomattoman tahran poistamiseksi.
- Kuivaus: Anna levyn kuivua huoneenlämmössä tai steriilin ilmavirtahupun alla. Vältä kuumentamista, koska se voi muuttaa tuloksia.
- Liuottaminen: Lisää 200 μl 95-prosenttista etanolia (tai 30-prosenttista etikkahappoa tavanomaisista laboratoriokäytännöistä riippuen) kuhunkin kuoppaan sitoutuneen kristallivioletin liuottamiseksi. Sekoitetaan varovasti pipetoimalla tai ravistamalla levyä 10 minuutin ajan huoneenlämmössä.
- Mittaus: Mitataan liuenneen kristallivioletin liuoksen optinen tiheys (OD) aallonpituudella 570 nm mikrolevynlukijalla.
- Tietojen analysointi: Vähennä negatiivisten kontrollien (kuopat, joissa on TSB, mutta ei bakteeri-inokulaattia) keskimääräinen OD570-arvo kokeellisista kuopista taustavärjäyksen huomioon ottamiseksi. Tallenna ja analysoi tiedot.
Huomautus: Suorita koe kolmena kappaleena kullekin tilalle toistettavuuden varmistamiseksi. Varmista kristallivioletin ja etanolin asianmukainen käsittely turvallisuus- ja hävittämisprotokollien mukaisesti.
UIP400MTP tärkeimmät edut yhdellä silmäyksellä:
- Korkean suorituskyvyn käsittely: Suunniteltu erityisesti monikuoppalevyille, joten voit käsitellä useita näytteitä samanaikaisesti.
- Yhtenäinen ultraäänijakauma: Varmistaa tasaisen ultraääni-intensiteetin kaivojen välillä, mikä antaa johdonmukaisia tuloksia kaikissa näytteissä.
- Käytä mitä tahansa vakiolevyä: UIP400MTP pystyy käsittelemään mitä tahansa tavallisia monikaivolevyjä, petrimaljoja ja putkitelineitä. Kalliita patentoituja levyjä ei tarvita!
- Käyttäjäystävällinen käyttöliittymä: Helppo asentaa ja hallita, mikä tekee siitä erinomaisen työkalun laboratorion tuottavuuden lisäämiseen. Ohjelmoitavat asetukset ja automaatio helpottavat prosessien standardointia!
Korkean suorituskyvyn biofilmin irtoaminen 96-kuoppaisella levysonikaattorilla UIP400MTP
Kirjallisuus / Viitteet
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- 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.
- 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.
- Dreyer J., Ricci G., van den Berg J., Bhardwaj V., Funk J., Armstrong C., van Batenburg V., Sine C., VanInsberghe M.A., Marsman R., Mandemaker I.K., di Sanzo S., Costantini J., Manzo S.G., Biran A., Burny C., Völker-Albert M., Groth A., Spencer S.L., van Oudenaarden A., Mattiroli F. (2024): Acute multi-level response to defective de novo chromatin assembly in S-phase. Molecular Cell 2024.
- Mochizuki, Chika; Taketomi, Yoshitaka; Irie, Atsushi; Kano, Kuniyuki; Nagasaki, Yuki; Miki, Yoshimi; Ono, Takashi; Nishito, Yasumasa; Nakajima, Takahiro; Tomabechi, Yuri; Hanada, Kazuharu; Shirouzu, Mikako; Watanabe, Takashi; Hata, Kousuke; Izumi, Yoshihiro; Bamba, Takeshi; Chun, Jerold; Kudo, Kai; Kotani, Ai; Murakami, Makoto (2024): Secreted phospholipase PLA2G12A-driven lysophospholipid signaling via lipolytic modification of extracellular vesicles facilitates pathogenic Th17 differentiation. BioRxiv 2024.
- Cosenza-Contreras M, Seredynska A, Vogele D, Pinter N, Brombacher E, Cueto RF, Dinh TJ, Bernhard P, Rogg M, Liu J, Willems P, Stael S, Huesgen PF, Kuehn EW, Kreutz C, Schell C, Schilling O. (2024): TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. Proteomics. 2024.
Usein Kysytyt Kysymykset
Mitä ovat solunulkoiset polymeeriset aineet (EPS)?
Solunulkoiset polymeeriset aineet (EPS) ovat monimutkainen seos biopolymeerejä, jotka koostuvat pääasiassa polysakkarideista, proteiineista, nukleiinihapoista ja lipideistä, joita mikro-organismit erittävät biofilmeissä. EPS muodostaa suojaavan matriisin, joka ympäröi mikrobiyhteisön, tarjoaa rakenteellisen eheyden, välittää tarttumista pintoihin ja suojaa soluja ympäristön rasituksilta, mukaan lukien antibiootit ja immuunivasteet.
Mitä planktonisilla bakteereilla tarkoitetaan?
Planktoniset bakteerit ovat vapaasti kelluvia, yksisoluisia mikro-organismeja, jotka esiintyvät suspensiossa, kuten nestemäisessä viljelmässä tai kehon nesteissä, sen sijaan, että ne kiinnittyisivät pintoihin tai muodostaisivat rakenteellisia yhteisöjä, kuten biofilmejä.
Mitä eroa on biofilmillä ja planktonisilla bakteereilla?
Keskeinen ero biofilmin ja planktonisten bakteerien välillä on niiden organisaatiossa. Biokalvot ovat rakenteellisia, pintaan kiinnittyneitä bakteeriyhteisöjä, jotka on upotettu solunulkoiseen polymeerisen aineen (EPS) matriisiin, kun taas planktoniset bakteerit ovat vapaasti kelluvia ja niiltä puuttuu tällainen rakenteellinen organisaatio.
Onko biofilmien bakteereja vaikeampi hoitaa antibiooteilla kuin planktonisia bakteereja?
Biokalvojen bakteereja on huomattavasti vaikeampi hoitaa antibiooteilla kuin planktonisia bakteereja. Biofilmimatriisi toimii fyysisenä esteenä, ja sisällä olevilla bakteereilla on muuttuneet aineenvaihduntatilat ja lisääntynyt stressiresistenssi, mikä osaltaan heikentää antibioottien tehoa.
Voivatko antibiootit tappaa biofilmit?
Biofilmit voidaan joskus hävittää antibiooteilla, mutta tämä on haastavaa. Tehokas hoito vaatii usein suuria antibioottipitoisuuksia, spesifisiä yhdistelmiä tai lisähoitoja, koska EPS-matriisi ja bakteerien resistenssimekanismit suojaavat biofilmiä.
Ovatko stafylokokit tarttuvia bakteereja?
Staphylococcus-bakteerit ovat tunnettuja tarttumiskyvyistään. Ne kiinnittyvät helposti pintoihin muodostaen biofilmejä, erityisesti lääkinnällisiin laitteisiin tai isäntäkudoksiin, mikä tekee niistä merkittävän tekijän pysyvissä infektioissa.
Millaisia stafylokokkibakteereja on olemassa?
Staphylococcus-bakteereihin kuuluu useita tyyppejä, joista merkittävimmät ovat Staphylococcus aureus ja Staphylococcus epidermidis. S. aureus on patogeeninen ja voi aiheuttaa vakavia infektioita, kun taas S. epidermidis liittyy yleisesti biofilmiin liittyviin laiteinfektioihin.
Mikä on kristallivioletti?
Kristallivioletti on perusväriaine, jota käytetään yleisesti biologisten materiaalien värjäämiseen. Mikrobiologiassa sitä käytetään arvioimaan biofilmin muodostumista värjäämällä biomassaa, joka voidaan sitten kvantifioida spektrofotometrisesti.
Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattoreita laboratorio jotta Teollisuuden koko.



