સ્ટેફિલોકોકસ બાયોફિલ્મના સંવર્ધન અને વિલગન માટેનો પ્રોટોકોલ
વિશ્વસનીય સંશોધન પરિણામો માટે પ્રમાણભૂત પદ્ધતિઓ આવશ્યક છે. અહીં તમને સ્ટેફિલોકોકલ બાયોફિલ્મના સંવર્ધન અને વિલગન માટેનો પ્રોટોકોલ મળશે. આ પ્રોટોકોલ 96-વેલ પ્લેટોમાં બાયોફિલ્મના કાર્યક્ષમ, ઉચ્ચ નમૂના ક્ષમતાવાળા વિલગન માટે UIP400MTP મલ્ટિ-વેલ પ્લેટ સોનિકેટરનો ઉપયોગ કરીને સુવ્યવસ્થિત રીતે મોટી સંખ્યામાં નમૂનાઓની તૈયારી કરવા પર કેન્દ્રિત છે. આ પ્રોટોકોલમાં બાયોફિલ્મના સંવર્ધન, ધોવાણ અને દૃશ્ય નિરીક્ષણનાં મુખ્ય પગલાં પણ સામેલ છે, જેમાં પરિવર્તનશીલતા ઘટાડવા અને પુનરુત્પાદકતા સુનિશ્ચિત કરવા પર ભાર મૂકવામાં આવ્યો છે.
સ્ટેફિલોકોકસ બાયોફિલ્મ અને એન્ટિબાયોટિક સંશોધન
એન્ટિબાયોટિક્સ અને રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવો સામેના તેમના પ્રતિકારને કારણે સ્ટેફિલોકોકસ બાયોફિલ્મ લાંબા સમય સુધી ટકી રહેતા ચેપમાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. બાયોફિલ્મની રચના બેક્ટેરિયાને રક્ષણાત્મક વાતાવરણ પૂરું પાડે છે, જેનાથી ચેપની સારવાર મુશ્કેલ બને છે. બાયોફિલ્મ અંગેનું સંશોધન ઘણીવાર તેમની રચના, વર્તન અને સૂક્ષ્મજીવવિરોધી પદાર્થો પ્રત્યેની સંવેદનશીલતાને સમજવા પર કેન્દ્રિત હોય છે, જેમાં પ્રાયોગિક કાર્યપ્રવાહોને સુવ્યવસ્થિત કરવા માટે મોટી સંખ્યામાં નમૂનાઓ પર કામ કરી શકતી પદ્ધતિઓ પર ભાર મૂકવામાં આવે છે.
UIP400MTP મલ્ટિ-વેલ પ્લેટ સોનિકેટર 96-વેલ પ્લેટોમાંથી બાયોફિલ્મનું ઝડપી અને કાર્યક્ષમ વિલગન શક્ય બનાવીને બાયોફિલ્મ સંશોધનમાં નોંધપાત્ર લાભ આપે છે. આ ઉપકરણ તમામ વેલને એકસમાન અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જા પૂરી પાડે છે, જે પરિવર્તનશીલતા ઘટાડીને સુસંગત પરિણામો સુનિશ્ચિત કરે છે.
સ્ટેફિલોકોકસ બાયોફિલ્મના સંવર્ધન અને વિલગન માટેનો પ્રોટોકોલ
નીચે, અમે સ્ટેફિલોકોકસ બાયોફિલ્મના સંવર્ધન અને વિલગનની પ્રક્રિયામાં પગલુંદર સૂચનાઓ દ્વારા તમારું માર્ગદર્શન કરીએ છીએ. વિશ્લેષણાત્મક પગલાના ઉદાહરણ તરીકે, અમે બતાવીએ છીએ કે ક્રિસ્ટલ વાયોલેટ અભિરંજન દ્વારા સંવર્ધિત જૈવભારનું સ્પેક્ટ્રોફોટોમેટ્રિક રીતે પરિમાણન કેવી રીતે કરવું.
સ્ટેફિલોકોકસ બાયોફિલ્મનું સંવર્ધન
જરૂરી સામગ્રી:
- ઢાંકણવાળી, સપાટ તળિયાવાળી, ટિશ્યૂ કલ્ચર માટે ઉપચારિત, જંતુરહિત 96-વેલ પોલિસ્ટાયરીન માઇક્રોટાઇટર પ્લેટો
- 0.25% ગ્લુકોઝ ધરાવતું ટ્રિપ્ટિક સોય બ્રોથ (TSB)
- જૈવિક સુરક્ષા કેબિનેટ
પગલાં:
- દૂષણ ઘટાડવા માટે જૈવિક સુરક્ષા કેબિનેટમાં જંતુરહિત કાર્યપર્યાવરણ તૈયાર કરો.
- માઇક્રોટાઇટર પ્લેટના વેલમાં 0.25% ગ્લુકોઝ ધરાવતું TSB ઉમેરો. ગ્લુકોઝ વિનાનું TSB સામાન્ય રીતે બાયોફિલ્મની રચનાને સમર્થન આપતું નથી અને જરૂર હોય તો જ તેનો નિયંત્રણ તરીકે ઉપયોગ કરવો જોઈએ.
- નીચે વર્ણવ્યા મુજબ તૈયાર કરેલા બેક્ટેરિયલ સ્ટ્રેઇનથી વેલમાં ઇનોક્યુલેશન કરો:
- સોનિકેશન દ્વારા સસ્પેન્શનને સમાન બનાવીને અથવા 23-ગેજની સોય અને ટૂંકા વોર્ટેક્સિંગ દ્વારા કોષોના ઝુંડ તોડીને, અગાઉથી હાજર કોષોના ઝુંડ ન રહે તેની ખાતરી કરતાં બેક્ટેરિયલ સસ્પેન્શન તૈયાર કરો.
- પ્લેટને તેના ઢાંકણથી સીલ કરો અને બાયોફિલ્મની રચના માટે શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓમાં ઇન્ક્યુબેટ કરો (દા.ત., 37°C પર 24 કલાક).
- વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે દરેક બેક્ટેરિયલ સ્ટ્રેઇન માટે પ્રયોગ ત્રણ પુનરાવર્તનમાં કરો (દરેક સ્ટ્રેઇન દીઠ ત્રણ વેલ).
- નકારાત્મક નિયંત્રણો માટે દરેક પ્લેટમાં છ વેલ ફાળવો. દરેક 96-વેલ પ્લેટમાં વધુમાં વધુ 30 સ્ટ્રેઇનનું પરીક્ષણ કરી શકાય છે.
બાયોફિલ્મનું દૃશ્ય નિરીક્ષણ અને ધોવાણ
- ઇન્ક્યુબેશન પછી, બાયોફિલ્મને ખલેલ ન પહોંચે તે માટે માધ્યમને કાળજીપૂર્વક દૂર કરો.
- પ્લવમાન બેક્ટેરિયાને દૂર કરવા માટે દરેક વેલને શારીરિક ક્ષારદ્રાવણથી ચાર વખત ધુઓ.
- બાયોફિલ્મની હાજરી સૂચવતા સફેદ ધબ્બાઓ માટે વેલના તળિયાનું નિરીક્ષણ કરો.
મલ્ટિ-વેલ પ્લેટ સોનિકેટર UIP400MTP દ્વારા બાયોફિલ્મનું વિલગન
ઉપકરણની ગોઠવણી અને પરિમાણો:
- UIP400MTP મલ્ટિ-વેલ પ્લેટ સોનિકેટર
- સંચાલન સેટિંગ્સ: 60% કંપનવિસ્તાર, 60 સેકંડ ચાલુ / 30 સેકંડ બંધ સાથે ચક્ર મોડ
પગલાં:
- ધોયેલી માઇક્રોટાઇટર પ્લેટને UIP400MTP પ્લેટફોર્મ પર મૂકો.
- ભલામણ કરેલ સેટિંગ્સ પર નમૂનાઓનું સોનિકેશન કરો (60% કંપનવિસ્તાર, 60 સેકંડ ચાલુ, 30 સેકંડ બંધ). બેક્ટેરિયાના સ્ટ્રેઇન અનુસાર સેટિંગ્સ સમાયોજિત કરો.
- બાયોફિલ્મને વિલગ કરવા માટે સોનિકેશન પ્રક્રિયા શરૂ કરો. અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો બાયોફિલ્મ મેટ્રિક્સને વિઘટિત કરે છે, જેનાથી ચોંટેલા બેક્ટેરિયા મુક્ત થાય છે.
- વિલગનનાં સુસંગત પરિણામો માટે UIP400MTP તમામ વેલમાં એકસમાન અલ્ટ્રાસોનિક સંસર્ગ સુનિશ્ચિત કરે છે.
વિશ્લેષણાત્મક પગલું: ક્રિસ્ટલ વાયોલેટ (CV) દ્વારા વિલગ કરેલા સ્ટેફિલોકોકસ બાયોફિલ્મના જૈવભારનું પરિમાણન
જરૂરી સામગ્રી:
- 0.1% ક્રિસ્ટલ વાયોલેટ (CV) દ્રાવણ
- 95% ઇથેનોલ અથવા 30% એસિટિક એસિડ (દ્રાવ્યીકરણ માટે)
- 570 nm પર માપન કરી શકે તેવું માઇક્રોપ્લેટ રીડર
- રંગન માટેની જંતુરહિત માઇક્રોટાઇટર પ્લેટો
પગલાં:
- રંગન માટેની પ્લેટની તૈયારી: સોનિકેશન કરેલી પ્લેટના દરેક કૂવામાંથી અલગ કરેલી બાયોફિલ્મના સસ્પેન્શનના 100 µL સ્વચ્છ, જંતુરહિત 96-કૂવાવાળી માઇક્રોટાઇટર પ્લેટના અનુરૂપ કૂવામાં સ્થાનાંતરિત કરો. આ રંગન માટે સ્વચ્છ અને એકસમાન વાતાવરણ સુનિશ્ચિત કરે છે.
- અલગ કરેલી બાયોફિલ્મનું રંગન: અલગ કરેલી બાયોફિલ્મનું સસ્પેન્શન ધરાવતા દરેક કૂવામાં 0.1% ક્રિસ્ટલ વાયોલેટ દ્રાવણના 150 µL ઉમેરો. બાયોફિલ્મનું સસ્પેન્શન અને ક્રિસ્ટલ વાયોલેટ સમાન રીતે ભળે તે સુનિશ્ચિત કરવા માટે હળવેથી પિપેટિંગ કરો.
- ઇન્ક્યુબેશન: ક્રિસ્ટલ વાયોલેટ જૈવભારને અસરકારક રીતે રંગી શકે તે માટે પ્લેટને ઓરડાના તાપમાને 15 મિનિટ સુધી ઇન્ક્યુબેટ થવા દો.
- ધોવું: ઇન્ક્યુબેશન પછી, જૈવભારને ખલેલ પહોંચાડ્યા વિના કૂવાઓમાંથી ક્રિસ્ટલ વાયોલેટ દ્રાવણ કાળજીપૂર્વક કાઢીને નિકાલ કરો. બંધાયેલો ન હોય તેવો રંગ દૂર કરવા માટે દરેક કૂવાને જંતુરહિત શારીરિક સમપરાસારી ક્ષારદ્રાવણથી ત્રણ વખત ધુઓ.
- સૂકવવું: પ્લેટને ઓરડાના તાપમાને અથવા જંતુરહિત હવાપ્રવાહ હૂડ હેઠળ હવામાં સૂકાવા દો. ગરમ કરવાનું ટાળો, કારણ કે તેનાથી પરિણામો બદલાઈ શકે છે.
- દ્રાવ્યીકરણ: બંધાયેલા ક્રિસ્ટલ વાયોલેટને દ્રાવ્ય બનાવવા માટે દરેક કૂવામાં 200 µL જેટલું 95% ઇથેનોલ (અથવા પ્રયોગશાળાની પ્રમાણભૂત પદ્ધતિઓ અનુસાર 30% એસિટિક એસિડ) ઉમેરો. ઓરડાના તાપમાને 10 મિનિટ સુધી પિપેટિંગ કરીને અથવા પ્લેટને હલાવીને હળવેથી મિશ્રિત કરો.
- માપન: માઇક્રોપ્લેટ રીડરનો ઉપયોગ કરીને દ્રાવ્ય બનાવેલા ક્રિસ્ટલ વાયોલેટ દ્રાવણની પ્રકાશીય ઘનતા (OD) 570 nm પર માપો.
- ડેટાનું વિશ્લેષણ: પૃષ્ઠભૂમિના રંગનની અસરને ગણતરીમાં લેવા માટે પ્રાયોગિક કૂવાઓનાં મૂલ્યોમાંથી નકારાત્મક નિયંત્રણોનું (TSB ધરાવતા પરંતુ બેક્ટેરિયલ ઇનોક્યુલમ વિનાના કૂવાઓનું) સરેરાશ OD570 મૂલ્ય બાદ કરો. ડેટા નોંધો અને તેનું વિશ્લેષણ કરો.
નોંધ: પુનરુત્પાદકતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે દરેક પરિસ્થિતિ માટે પ્રયોગ ત્રણ પ્રતિકૃતિઓમાં કરો. સલામતી અને નિકાલના પ્રોટોકોલનું પાલન કરીને ક્રિસ્ટલ વાયોલેટ અને ઇથેનોલનું યોગ્ય સંચાલન સુનિશ્ચિત કરો.
UIP400MTPના મુખ્ય લાભો એક નજરે:
- ઉચ્ચ નમૂના થ્રૂપુટ સાથે પ્રોસેસિંગ: ખાસ કરીને બહુ-કૂવાવાળી પ્લેટો માટે રચાયેલું છે, જેથી તમે એકસાથે અનેક નમૂનાઓનું પ્રોસેસિંગ કરી શકો.
- અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જાનું એકસમાન વિતરણ: તમામ કૂવાઓમાં સમાન અલ્ટ્રાસોનિક તીવ્રતા સુનિશ્ચિત કરે છે, જેથી તમામ નમૂનાઓમાં સુસંગત પરિણામો મળે છે.
- કોઈપણ પ્રમાણભૂત પ્લેટનો ઉપયોગ કરો: UIP400MTP કોઈપણ પ્રમાણભૂત બહુ-કૂવાવાળી પ્લેટો, પેટ્રી ડિશો અને ટ્યુબ રૅક સાથે કામ કરી શકે છે. મોંઘી માલિકીહકવાળી પ્લેટોની જરૂર નથી!
- વપરાશકર્તા-અનુકૂળ ઇન્ટરફેસ: સેટઅપ કરવું અને નિયંત્રિત કરવું સરળ હોવાથી તે પ્રયોગશાળાની ઉત્પાદકતા વધારવા માટે ઉત્તમ સાધન બને છે. પ્રોગ્રામ કરી શકાય તેવાં સેટિંગ્સ અને સ્વચાલન પ્રક્રિયાના માનકીકરણને સરળ બનાવે છે!
ઉચ્ચ નમૂના થ્રૂપુટ સાથે બાયોફિલ્મનું અલગીકરણ 96-કૂવાવાળી પ્લેટના સોનિકેટર UIP400MTP વડે
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- 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.
વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો
કોષબાહ્ય પોલિમરી પદાર્થો (EPS) શું છે?
કોષબાહ્ય પોલિમરી પદાર્થો (EPS) એ બાયોફિલ્મમાં રહેલા સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા સ્રવિત જૈવપોલિમરોનું જટિલ મિશ્રણ છે, જે મુખ્યત્વે પોલિસેકેરાઇડ્સ, પ્રોટીન, ન્યુક્લિક એસિડ અને લિપિડ્સથી બનેલું હોય છે. EPS એક રક્ષણાત્મક મેટ્રિક્સ બનાવે છે જે સૂક્ષ્મજીવ સમુદાયને ઘેરી લે છે, તેને માળખાકીય અખંડિતતા આપે છે, સપાટીઓ સાથેના સંલગ્નનમાં મધ્યસ્થી કરે છે અને એન્ટિબાયોટિક્સ તથા રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવો સહિતના પર્યાવરણીય તણાવોથી કોષોને રક્ષણ આપે છે.
પ્લવક બેક્ટેરિયા એટલે શું?
પ્લવક બેક્ટેરિયા મુક્તપણે તરતા, એકકોષી સૂક્ષ્મજીવો છે, જે સપાટીઓ સાથે જોડાયેલા રહેવાને અથવા બાયોફિલ્મ જેવા સુવ્યવસ્થિત સમુદાયો બનાવવાને બદલે પ્રવાહી સંવર્ધન માધ્યમ કે શારીરિક પ્રવાહીઓમાં સસ્પેન્શન સ્વરૂપે રહે છે.
બાયોફિલ્મ અને પ્લવક બેક્ટેરિયા વચ્ચે શું તફાવત છે?
બાયોફિલ્મ અને પ્લવક બેક્ટેરિયા વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત તેમની ગોઠવણીમાં છે. બાયોફિલ્મ એ કોષબાહ્ય પોલિમરી પદાર્થ (EPS)ના મેટ્રિક્સમાં સમાવિષ્ટ, સપાટી સાથે જોડાયેલા બેક્ટેરિયાના સુવ્યવસ્થિત સમુદાયો છે, જ્યારે પ્લવક બેક્ટેરિયા મુક્તપણે તરતા હોય છે અને તેમનામાં આવી માળખાકીય ગોઠવણી હોતી નથી.
શું બાયોફિલ્મમાં રહેલા બેક્ટેરિયાની એન્ટિબાયોટિક્સથી સારવાર કરવી પ્લવક બેક્ટેરિયા કરતાં વધુ મુશ્કેલ છે?
પ્લેન્કટોનિક બેક્ટેરિયાની સરખામણીએ બાયોફિલ્મમાં રહેલા બેક્ટેરિયાની એન્ટિબાયોટિક્સ વડે સારવાર કરવી નોંધપાત્ર રીતે વધુ મુશ્કેલ છે. બાયોફિલ્મનું મેટ્રિક્સ ભૌતિક અવરોધ તરીકે કાર્ય કરે છે, અને તેની અંદરના બેક્ટેરિયામાં બદલાયેલી ચયાપચય સ્થિતિઓ તથા તાણ સામે વધેલી પ્રતિકારક્ષમતા જોવા મળે છે, જેના કારણે એન્ટિબાયોટિક્સની અસરકારકતા ઘટે છે.
શું એન્ટિબાયોટિક્સ વડે બાયોફિલ્મનો નાશ કરી શકાય છે?
ક્યારેક એન્ટિબાયોટિક્સ વડે બાયોફિલ્મને સંપૂર્ણપણે નાબૂદ કરી શકાય છે, પરંતુ આ પડકારજનક છે. અસરકારક સારવાર માટે ઘણીવાર એન્ટિબાયોટિક્સની ઊંચી સાંદ્રતા, ચોક્કસ સંયોજનો અથવા પૂરક ઉપચારોની જરૂર પડે છે, કારણ કે EPS મેટ્રિક્સ અને બેક્ટેરિયાની પ્રતિકારક પદ્ધતિઓ બાયોફિલ્મને રક્ષણ આપે છે.
શું સ્ટેફિલોકોકસ ચોંટી રહેતા બેક્ટેરિયા છે?
સ્ટેફિલોકોકસ બેક્ટેરિયા તેમની ચોંટી રહેવાની ક્ષમતા માટે જાણીતા છે. તેઓ સરળતાથી સપાટીઓ પર ચોંટીને બાયોફિલ્મ બનાવે છે, ખાસ કરીને તબીબી ઉપકરણો અથવા યજમાનની પેશીઓ પર, જેના કારણે તેઓ લાંબા સમય સુધી ટકી રહેતા ચેપમાં મુખ્ય ફાળો આપે છે.
સ્ટેફિલોકોકસ બેક્ટેરિયાના કયા પ્રકારો છે?
સ્ટેફિલોકોકસ બેક્ટેરિયાના અનેક પ્રકારો છે, જેમાં સ્ટેફિલોકોકસ ઓરિયસ અને સ્ટેફિલોકોકસ એપિડર્મિડિસ સૌથી નોંધપાત્ર છે. S. aureus રોગકારક છે અને ગંભીર ચેપ પેદા કરી શકે છે, જ્યારે S. epidermidis સામાન્ય રીતે બાયોફિલ્મ સંબંધિત ઉપકરણજન્ય ચેપ સાથે સંકળાયેલો હોય છે.
ક્રિસ્ટલ વાયોલેટ શું છે?
ક્રિસ્ટલ વાયોલેટ એક ક્ષારકીય રંગદ્રવ્ય છે, જેનો સામાન્ય રીતે જૈવિક પદાર્થોના અભિરંજન માટે ઉપયોગ થાય છે. સૂક્ષ્મજીવવિજ્ઞાનમાં, તેનો ઉપયોગ બાયોમાસનું અભિરંજન કરીને બાયોફિલ્મની રચનાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે થાય છે; ત્યારબાદ આ બાયોમાસનું સ્પેક્ટ્રોફોટોમેટ્રી દ્વારા માત્રાત્મક માપન કરી શકાય છે.
Hielscher Ultrasonics પ્રયોગશાળાના કદ થી ઔદ્યોગિક કદ સુધીના ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર બનાવે છે.


