Décrochage des biofilms avec le sonicateur à haute cadence UIP400MTP
Les sonicateurs à haute cadence conçus pour les plaques multipuits et les plaques 96 puits sont des outils essentiels de la recherche sur les biofilms, en particulier pour décrocher et éliminer les biofilms des puits, tubes, broches et boîtes de Petri. Ces sonicateurs permettent de traiter simultanément de nombreux échantillons, ce qui améliore l’efficience et la constance. Le sonicateur à haute cadence UIP400MTP de Hielscher est l’outil idéal pour la sonication de plaques multipuits, de plaques 96 puits, de plusieurs tubes ou de boîtes de Petri. La vibration ultrasonore et la cavitation uniformes éliminent de manière fiable les biofilms du fond de la plaque. Le sonicateur pour plaques multipuits UIP400MTP est ainsi l’outil de préparation d’échantillons idéal pour l’élimination des biofilms, les essais de biofilms et la recherche sur les bactéries et les microbes.
Sonicateur pour plaques multipuits UIP400MTP pour le décrochage et l’élimination des biofilms dans la préparation d’échantillons à haute cadence :
- Biofilms bactériens
- Biofilms eucaryotes
- Biofilms fongiques
- Biofilms d’archées
- Biofilms polymicrobiens / Biofilms multi-espèces
- Biofilms dentaires (plaque)
- Biofilms marins
- Biofilms environnementaux
- Biofilms sur dispositifs médicaux
- Suspensions de cellules en culture
Sonicateur à haute cadence UIP400MTP pour l’élimination des biofilms des plaques multipuits, plaques 96 puits, tubes et boîtes de Petri.
Décrochage et élimination des biofilms par sonication
Le sonicateur à haute cadence UIP400MTP de Hielscher est conçu pour la sonication fiable et uniforme de plaques multipuits et de plaques 96 puits. Essentiel dans la recherche sur les biofilms, le sonicateur pour plaques multipuits UIP400MTP offre une technologie fiable pour décrocher et éliminer les biofilms des plaques multipuits, des tubes et des boîtes de Petri. Permettant une préparation d’échantillons à haute cadence, l’UIP400MTP améliore l’efficience et la constance des essais de biofilms et d’autres études connexes, ce qui rend ce sonicateur indispensable dans la recherche en microbiologie, tant universitaire qu’industrielle.
Élimination des biofilms par sonication : Pour le décrochage des biofilms, on laisse les biofilms se former dans les puits de la plaque multipuits dans des conditions contrôlées. La plaque est ensuite placée dans le sonicateur, où des paramètres tels que la durée, l’amplitude et la fréquence sont réglés en fonction des exigences spécifiques du type de biofilm et des objectifs expérimentaux. Les ondes ultrasonores génèrent une cavitation dans chaque puits, ce qui désagrège efficacement la matrice du biofilm et décroche les cellules.
Préparation d’échantillons de biofilms par ultrasons : Dans les essais de biofilms, les sonicateurs à haute cadence ont plusieurs applications. Après la sonication, les cellules de biofilm décrochées peuvent être recueillies et quantifiées à l’aide de divers essais tels que la coloration au cristal violet, le dénombrement des cellules viables ou la mesure de la biomasse. En outre, les biofilms peuvent être traités avec des agents antimicrobiens puis soumis à une sonication afin d’évaluer l’efficacité de ces agents pour désagréger les biofilms. Les cellules de biofilm décrochées sont également utiles pour les études génomiques et protéomiques, car elles peuvent servir à l’extraction d’ADN, d’ARN et de protéines en vue d’analyses moléculaires ultérieures.
Les sonicateurs à haute cadence offrent de nombreux avantages. Ils permettent le traitement simultané de plusieurs échantillons, ce qui fait gagner du temps et de la main-d’œuvre, et garantissent un traitement uniforme de tous les puits, ce qui réduit la variabilité et améliore la reproductibilité des résultats. Ces appareils conviennent également aux études à grande échelle, en permettant le criblage à haute cadence de la formation, de la désagrégation et du traitement des biofilms.
(A) Plaque contenant du TSB avec 2 % de glucose utilisée pour la formation de biofilms, la récupération des cellules et la détermination de la CMI et de la MBCB ; (B) Couvercle muni de broches pour la formation de biofilms staphylococciques.
Les cellules de biofilm formées sur les broches ont été décrochées à l’aide du sonicateur UIP250MTP de Hielscher pendant 5 min dans des plaques 96 puits contenant du milieu de culture frais, afin de récupérer les cellules.
(Image et étude : ©de Oliveira et al., 2016)
Sonicateur pour plaques 96 puits UIP400MTP pour la sonication des microplaques et des plaques multipuits
Importance de l’élimination des biofilms par ultrasons dans la recherche sur les biofilms
L’élimination des biofilms par ultrasons est essentielle dans la recherche sur les biofilms en raison de son efficacité, de sa constance, de son efficience et de sa polyvalence. Elle garantit une désagrégation complète et uniforme des biofilms, ce qui facilite une analyse précise et reproductible dans divers essais de biofilms. Ces essais, notamment la coloration au cristal violet, le dénombrement des cellules viables, la bioluminescence de l’ATP, la réduction du XTT, l’analyse microscopique et l’extraction d’acides nucléiques/de protéines, fournissent des informations complètes sur la formation, la viabilité, la structure et la réponse aux traitements des biofilms.
La sonication décroche et élimine en douceur le biofilm de substrats solides tels que les fonds de plaques, les broches, les picots ou les lamelles.
- Désagrégation efficace des biofilms :
Cavitation : les ondes ultrasonores créent des bulles de cavitation qui, en implosant, génèrent de fortes forces de cisaillement, désagrégeant efficacement la structure complexe des biofilms.
Décrochage complet : garantit que les cellules du biofilm sont entièrement décrochées des surfaces, ce qui est crucial pour une quantification et une analyse précises. - Constance et reproductibilité :
Traitement uniforme : les sonicateurs à haute cadence assurent une répartition uniforme de l’énergie ultrasonore sur tous les échantillons, ce qui réduit la variabilité et améliore la reproductibilité.
Standardisation : permet de standardiser les protocoles de désagrégation des biofilms, ce qui conduit à des résultats plus fiables et comparables. - Efficience :
Capacité à haute cadence : permet le traitement simultané de plusieurs échantillons, ce qui fait gagner du temps et augmente la cadence de traitement des échantillons dans les études sur les biofilms.
Automatisation : peut être facilement intégré dans des flux de travail automatisés, ce qui améliore encore l’efficience et réduit le travail manuel. - Préservation de la viabilité et de l’intégrité :
Conditions contrôlées : des paramètres tels que la durée et l’intensité peuvent être réglés avec précision pour désagréger les biofilms sans compromettre la viabilité ou l’intégrité des cellules, ce qui est important pour les essais ultérieurs. - Polyvalence :
Large applicabilité : convient à divers types de biofilms (bactériens, fongiques, multi-espèces) et compatible avec différentes surfaces et différents matériaux utilisés dans la recherche sur les biofilms.
Le sonicateur pour plaques multipuits UIP400MTP offre de nombreux avantages, qui en font un outil indispensable pour la préparation d’échantillons à haute cadence.
Hielscher Ultrasonics propose différents modèles de sonicateurs, dont des sonicateurs à sonde, des sonicateurs sans contact et des sonicateurs à haute cadence. Contactez-nous dès maintenant ! Nos experts techniques se feront un plaisir d’examiner avec vous vos exigences de traitement et de vous recommander le sonicateur le mieux adapté à votre application sur les biofilms.
Sonicateur pour microplaques UIP400MTP est utilisé pour décrocher les biofilms à des fins de recherche
Bibliographie / Références
- 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.
Foire aux questions sur la recherche sur les biofilms
Quel est le support le plus courant pour les biofilms ?
Le support le plus courant pour les biofilms dans la recherche en laboratoire est la microplaque. Les microplaques, en particulier au format 96 puits, sont largement utilisées en raison de leur polyvalence, de leur facilité d’utilisation et de leur compatibilité avec diverses techniques analytiques.
Quelle est la meilleure plaque 96 puits pour les biofilms ?
La meilleure plaque 96 puits pour l’étude des biofilms dépend de plusieurs facteurs, notamment du type de biofilm étudié, du dispositif expérimental et des exigences spécifiques de la recherche. Voici toutefois quelques plaques 96 puits couramment recommandées pour l’étude des biofilms :
- Plaque 96 puits à fond plat transparent Corning® Costar® 3596 : cette plaque est souvent utilisée en raison de sa grande clarté optique, avantageuse pour l’imagerie et les essais spectrophotométriques.
- Plaques 96 puits Nunc™ MicroWell™ : ces plaques sont connues pour l’uniformité des dimensions de leurs puits et leur grande clarté optique. Elles sont disponibles avec divers traitements de surface pour s’adapter à différents types de culture cellulaire.
- Microplaque 96 puits Greiner Bio-One CELLSTAR® : cette plaque est fréquemment utilisée pour l’étude des biofilms en raison de sa qualité constante d’un puits à l’autre et de sa disponibilité avec différents revêtements de surface, tels que des surfaces traitées pour la culture tissulaire ou à faible liaison.
- Plaques 96 puits noires à fond transparent : pour les études nécessitant des mesures de fluorescence ou de luminescence, les plaques noires à fond transparent (par ex. Corning® 3603) sont idéales, car elles minimisent la diaphonie entre les puits et améliorent la détection du signal.
- Plaques à revêtement hydrophobe ou hydrophile : selon la nature du biofilm et du micro-organisme, des plaques dotées de revêtements spécifiques favorisant ou inhibant l’adhésion peuvent être utiles. Par exemple, des plaques hydrophobes peuvent convenir aux biofilms formés par certaines bactéries.
- Plaques spécifiques aux biofilms : certains fabricants proposent des plaques spécialement conçues pour la recherche sur les biofilms. Ces plaques présentent souvent des propriétés de surface améliorées qui favorisent la formation de biofilms et sont optimisées pour les essais de biofilms.
Lors du choix d’une plaque 96 puits pour l’étude des biofilms, tenez compte des critères suivants :
- Matériau et traitement de surface : Choisissez un matériau de plaque et un traitement de surface qui favorisent l’adhésion et la croissance des micro-organismes formant des biofilms que vous étudiez.
Clarté optique : Pour les essais impliquant des mesures optiques, assurez-vous que la plaque présente une grande clarté optique. - Conception des puits : Tenez compte de la forme et de la profondeur des puits, qui peuvent influer sur la croissance du biofilm et sur l’efficacité des traitements ou mesures ultérieurs.
- Compatibilité avec l’équipement : Assurez-vous que la plaque est compatible avec votre sonicateur, votre incubateur et tout autre équipement utilisé dans votre étude. Le sonicateur pour plaques multipuits de Hielscher est compatible avec toutes les microplaques et plaques multipuits standard.
En définitive, le meilleur choix dépendra des exigences spécifiques de votre recherche sur les biofilms et des caractéristiques des micro-organismes concernés.
Quels sont les essais de biofilms typiquement utilisés en recherche ?
En recherche et en diagnostic, divers types d’essais sont utilisés pour étudier et classer les biofilms. La sonication est une étape courante de préparation des échantillons qui permet de détacher le biofilm de son substrat solide afin de le rendre disponible pour les essais et les analyses.
- Coloration au cristal violet :
Objectif : quantifie la biomasse totale du biofilm.
Méthode : les biofilms sont colorés au cristal violet, puis le colorant est solubilisé et mesuré par spectrophotométrie.
Application : sert à évaluer la formation de biofilms et les effets des agents antimicrobiens. - Dénombrement des cellules viables (essai UFC) :
Objectif : détermine le nombre de cellules viables du biofilm.
Méthode : les cellules de biofilm décrochées sont diluées en série et étalées sur gélose afin de dénombrer les unités formant colonies (UFC).
Application : évalue la viabilité des cellules du biofilm et l’efficacité antimicrobienne. - Bioluminescence de l’ATP :
Objectif : mesure l’activité métabolique des cellules du biofilm.
Méthode : les niveaux d’ATP sont quantifiés à l’aide d’un essai de bioluminescence.
Application : renseigne sur la viabilité et l’état métabolique du biofilm. - Essai de réduction du XTT :
Objectif : évalue l’activité métabolique cellulaire.
Méthode : le réactif XTT est réduit par les cellules métaboliquement actives en un produit coloré, le formazan, qui est quantifié par spectrophotométrie.
Application : sert à évaluer la viabilité des cellules du biofilm et l’effet des traitements. - Analyse microscopique :
Objectif : visualise la structure et la composition du biofilm.
Méthode : les techniques comprennent la microscopie optique, la microscopie confocale à balayage laser (CLSM) et la microscopie électronique à balayage (MEB).
Application : fournit des informations détaillées sur l’architecture et la répartition du biofilm ainsi que sur les effets des traitements. - Extraction d’ADN, d’ARN et de protéines :
Objectif : analyse les profils génétiques et protéomiques des cellules du biofilm.
Méthode : les cellules du biofilm sont lysées afin d’extraire les acides nucléiques et les protéines pour des analyses en aval (par ex. PCR, qPCR, séquençage, protéomique).
Application : étude de l’expression génique, de la diversité génétique et de l’expression des protéines dans les biofilms. - Essais d’inhibition et d’éradication des biofilms :
Objectif : crible des composés pour leur capacité à empêcher la formation de biofilms ou à éradiquer des biofilms établis.
Méthode : les biofilms sont traités avec des agents anti-biofilm potentiels, et la désagrégation est évaluée à l’aide des essais mentionnés ci-dessus.
Application : découverte de médicaments et développement de thérapies anti-biofilm.
Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs à ultrasons haute performance, du laboratoire jusqu’à la taille industrielle.