Nouveaux sonicateurs pour microplaques pour briser les biofilms tenaces

Biofilms – des communautés microbiennes denses qui adhèrent aux surfaces – sont parmi les défis les plus difficiles à relever en microbiologie et en diagnostic clinique. Le nouveau sonicateur pour microplaques UIP400MTP facilite la préparation d'échantillons à haut débit. Des analyses d'études évaluées par des pairs montrent que les systèmes ultrasoniques haute performance tels que les sonicateurs pour plaques multipuits de Hielscher s'imposent comme des outils de laboratoire essentiels pour déloger ces structures tenaces des plaques MBEC™, permettant ainsi des tests antimicrobiens plus précis et des flux de travail de recherche plus rapides.

Détachement du biofilm par sonication

Les scientifiques ont de plus en plus recours à la sonication des plaques multipuits car les biofilms peuvent être des centaines de fois plus résistants aux antibiotiques que les bactéries planctoniques flottantes, selon deux études majeures sur les biofilms de Staphylococcus aureus, de staphylocoques à coagulase négative et de Staphylococcus saprophyticus. Lorsqu'ils sont intégrés dans une matrice de biofilm, ces microbes présentent des concentrations minimales inhibitrices (CMI) et des concentrations minimales bactéricides (CMB) considérablement élevées, souvent au-delà des concentrations de médicaments cliniquement réalisables.

Mais pour que les tests soient efficaces, il faut d'abord que les cellules du biofilm soient détachées de manière efficace et fiable – et c'est là que l'UIP400MTP se distingue.

Le biofilm est cultivé sur les piquets d'une plaque d'essai.

Les biofilms : Un bouclier caché contre les antibiotiques

Dans les deux études citées, les chercheurs ont constaté une augmentation spectaculaire de la résistance aux antimicrobiens lorsque les bactéries étaient testées sous forme de biofilm :

Les valeurs de la CMI ont été multipliées par 2 à 32, et parfois plus, par rapport aux cellules planctoniques.
Certains isolats sont passés d'une sensibilité aux antibiotiques à une résistance totale une fois qu'ils se sont constitués en biofilm.
Certains biofilms ont nécessité des niveaux de MBC supérieurs aux concentrations les plus élevées testées, ce qui met en évidence leur extrême tolérance.

Ces résultats soulignent pourquoi il est essentiel de briser les biofilms : le profilage précis de la résistance aux médicaments dépend de la libération des cellules de la matrice protectrice afin qu'elles puissent être testées individuellement.

La solution : Le sonicateur pour microplaques UIP400MTP

Les deux études ont utilisé le sonicateur de plaques multipuits UIP250MTP de Hielscher pour détacher les biofilms cultivés sur des dispositifs spécialisés à couvercle à broches MBEC™. La sonication des plaques multipuits pendant 5 minutes a réussi à déloger les cellules du biofilm dans un milieu frais, ce qui a permis aux chercheurs de mesurer le MICB et le MBCB avec une grande reproductibilité.

Cette technique est largement adoptée pour les raisons suivantes

1. Il traite tous les puits simultanément et uniformément, ce qui est essentiel pour les tests antimicrobiens comparatifs.
2. La cavitation acoustique brise efficacement la matrice extracellulaire sans détruire les cellules.
3. Il fonctionne parfaitement avec les plates-formes à couvercle à épingle MBEC utilisées dans la recherche sur la résistance aux biofilms.

 
Des caractéristiques clés qui convaincront immédiatement les chercheurs

• 400 watts de puissance ultrasonique (20 kHz) pour un détachement rapide et complet du biofilm
• Contrôle complet des paramètres, y compris l'apport d'énergie (Ws/mL), l'amplitude, la température et le temps.
• Échangeur de chaleur intégré avec pompe de recirculation pour maintenir les plaques au frais pendant la sonication
• Modes programmables pour des flux de travail répétables et automatisés
• Sonication uniforme sur l'ensemble des plaques. Regardez la vidéo ci-dessous !

Le test d'uniformité confirme visuellement l'homogénéité du champ de cavitation nécessaire à la désintégration normalisée du biofilm. – un défi connu dans les bains à ultrasons de faible puissance.

Importance pour les hôpitaux, les laboratoires et le développement d'antibiotiques

Infections liées au biofilm – des infections des voies urinaires aux infections sanguines associées aux cathéters – sont notoirement difficiles à traiter. Les études montrent que

1. Les tests antibiotiques conventionnels sur les cellules planctoniques sous-estiment la résistance réelle.
2. Une sonication de haute qualité est essentielle pour préparer des échantillons précis dérivés du biofilm.
3. Des outils tels que l'UIP400MTP permettent de combler le fossé entre les tests de laboratoire et la réalité clinique.

Alors que la résistance aux antimicrobiens continue d'augmenter, les technologies qui améliorent la reproductibilité et la fiabilité de la recherche sur les biofilms peuvent jouer un rôle décisif dans le développement de nouvelles thérapies.

Les études ci-jointes permettent de tirer une conclusion sans équivoque : les bactéries formant des biofilms exigent de nouvelles méthodes d'analyse, et la sonication des plaques multi-puits – en particulier avec des systèmes ultrasoniques ultrapuissants et uniformément répartis tels que le Hielscher UIP400MTP – devient rapidement la référence pour déloger les biofilms des plaques MBEC.

Pour les laboratoires de microbiologie, les développeurs pharmaceutiques et les chercheurs cliniques, ces appareils ne sont plus de simples commodités – ils deviennent des outils indispensables pour mesurer avec précision la résistance réelle aux antibiotiques des agents pathogènes intégrés dans les biofilms.

 
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