פרוטוקול ASTM E2799-22 להערכת פעילות אנטימיקרוביאלית
Hielscher UIP400MTP הוא מכשיר סוניקציה רב־עוצמה ויעיל לפלטות מרובות באריות, שנועד לייעל את שלב הסוניקציה בפרוטוקול ASTM E2799-22. באמצעות העברת אנרגיה אולטרסונית אחידה לכל שטח פלטת המיקרוטיטר, UIP400MTP מבטיח ניתוק עקבי ואמין של ביופילמים ממכסים בעלי פינים, מבלי לפגוע בתאים או בשלמות הדגימה. יכולת העבודה שלו בתפוקה גבוהה והתפעול הידידותי למשתמש מקצרים משמעותית את זמן העיבוד ומשפרים את הדירות התוצאות, והופכים אותו לפתרון אידיאלי למעבדות המבצעות בדיקות חיות של ביופילמים ובדיקות יעילות אנטימיקרוביאלית.
ASTM E2799
ASTM E2799 הוא שיטת בדיקה תקנית שנועדה להעריך את יעילותם של חומרים אנטימיקרוביאליים נגד ביופילמים, תוך התמקדות מיוחדת ב־Pseudomonas aeruginosa. ביופילמים הם קהילות מיקרוביאליות מורכבות הנצמדות למשטחים ומפגינות עמידות מוגברת לטיפולים אנטימיקרוביאליים, ולכן הם מהווים אתגר משמעותי בתחומי הבריאות, התעשייה והסביבה. שיטה זו משתמשת בבדיקת הריכוז המזערי להכחדת ביופילם (MBEC) כדי לספק מסגרת אמינה והדירה לבדיקת חומרי חיטוי בתנאי ביופילם מציאותיים.
מכשיר הסוניקציה UIP400MTP לפלטות בעלות 96 באריות לסקר בתפוקה גבוהה
כיצד סוניקציה תורמת ל־ASTM E2799?
לסוניקציה תפקיד מכריע בפרוטוקול ASTM E2799: היא מסייעת לניתוק ביופילמים ממשטחי הבדיקה ומבטיחה הערכה מדויקת של חיות המיקרואורגניזמים לאחר הטיפול. באמצעות שימוש באנרגיה אולטרסונית מבוקרת, הפרוטוקול משיג פירוק יעיל ועקבי של הביופילם מבלי לפגוע בתאים, ומאפשר קבלת תוצאות מדויקות והדירות. בכך הופך ASTM E2799 לכלי חיוני לקידום חקר הביופילמים ולפיתוח אסטרטגיות אנטימיקרוביאליות יעילות.
כיצד לבצע את בדיקת MBEC בהתאם ל־ASTM E2799-22
פרוטוקול ASTM E2799-22 מפרט את השלבים להערכת יעילותם של חומרים אנטימיקרוביאליים נגד ביופילמים. בעת שימוש במכשיר הסוניקציה Hielscher UIP400MTP לפלטות מיקרוטיטר, ניתן להתאים את הפרוטוקול כך שישלב שיטת סוניקציה מתקדמת זו לניתוק ביופילמים. להלן תיאור השלבים המותאמים לשימוש במכשיר הסוניקציה UIP400MTP למיקרופלטות:
- הכנת ביופילמים
הכינו פלטת מיקרוטיטר סטרילית בעלת 96 באריות ומכסים נשלפים בעלי פינים.
זרעו בבאריות תרחיף חיידקים מתוקנן במצע גידול מתאים.
הניחו את המכסה בעל הפינים על הפלטה, וודאו שהפינים שקועים במלואם בתרחיף החיידקים.
הדגירו את הפלטה בתנאים מבוקרים (למשל, טמפרטורה וזמן) כדי לאפשר היווצרות ביופילם על הפינים. - טיפול בחומרים אנטימיקרוביאליים
לאחר היווצרות הביופילם, החליפו את המצע במצע טרי המכיל את החומרים האנטימיקרוביאליים הנבדקים בריכוזים שונים.
החזירו את המכסה בעל הפינים למקומו והדגירו בתנאים שצוינו בתכנון הניסוי. - הכנה לניתוק הביופילם
לאחר הטיפול, שטפו את המכסה בעל הפינים באמצעות טבילתו בתמיסת שטיפה סטרילית כדי להסיר שאריות של חומרים אנטימיקרוביאליים ותאים פלנקטוניים הנצמדים באופן רופף. - ניתוק הביופילם באמצעות מכשיר הסוניקציה UIP400MTP
הכינו פלטת מיקרוטיטר חדשה בעלת 96 באריות המכילה מצע התאוששות (למשל, מצע נוזלי מנטרל).
נתקו את הביופילמים באמצעות הנחת המכסה בעל הפינים בבאריות הפלטה המכילה את מצע ההתאוששות.
הכניסו את הפלטה למכשיר הסוניקציה UIP400MTP, וודאו שהמכסה והפלטה מיושרים כראוי.
הגדירו את מכשיר הסוניקציה לאמפליטודה של 70%–80% ובצעו סוניקציה במשך 3–4 דקות במצב מחזורי, כדי להבטיח ניתוק עקבי של הביופילם ללא ליזיס של התאים. - הערכת חיות הביופילם
לאחר הסוניקציה, עבדו את מצע ההתאוששות המכיל תאי ביופילם שנותקו באמצעות שיטות מיקרוביולוגיות או אנליטיות מקובלות, כגון:- ספירת יחידות יוצרות מושבה (CFU): בצעו מיהולים סדרתיים וזרעו על אגר לצורך ספירת תאים חיים.
- מדידות צפיפות אופטית (OD): השתמשו באנליזה ספקטרופוטומטרית להערכת צפיפות התאים.
- בדיקות חיות מבוססות פלואורסצנציה: כמתו תאים חיים ומתים באמצעות צבעים פלואורסצנטיים.
- ניתוח נתונים
השוו את נתוני החיות של ביופילמים שטופלו ושל ביופילמים שלא טופלו כדי לקבוע את יעילותם של החומרים האנטימיקרוביאליים.
חשבו את הריכוז המזערי להכחדת ביופילם (MBEC) על סמך הריכוז הנדרש לחיסול תאי ביופילם חיים. - בקרת איכות
הבטיחו תנאי סוניקציה עקביים באמצעות כיול סדיר של UIP400MTP ובדיקה שתהליך ניתוק הביופילם אינו גורם לליזיס או להרס משמעותיים של התאים.
כללו בקרות מתאימות, כגון ביופילמים שלא טופלו ודגימות בלנק המכילות מצע בלבד, כדי לאמת את התוצאות.
תאי הביופילם שנוצרו על הפינים נותקו באמצעות סוניקציה (Hielscher Ultrasound Technology, טלטו, גרמניה, UIP250MTP) במשך 5 min בפלטות בעלות 96 באריות שהכילו מצע תרבית טרי לצורך התאוששות התאים.
(תמונה ומחקר: ©de Oliveira et al., 2016)
שילוב UIP400MTP בתהליך העבודה של ASTM E2799-22 ממטב את תהליך ניתוק הביופילם מבחינת עקביות, יעילות ויישומים בתפוקה גבוהה.
ספרות / מקורות
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- ASTM E2799-22 Standard Test Method for Testing Disinfectant Efficacy against Pseudomonas aeruginosa Biofilm using the MBEC Assay
- 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.
שאלות נפוצות
מהו ASTM E2799?
ASTM E2799 הוא שיטת בדיקה תקנית שקבע ארגון ASTM International לבדיקת יעילותם של חומרי חיטוי נגד ביופילם של Pseudomonas aeruginosa באמצעות בדיקת MBEC. השיטה משמשת בהיקף נרחב להערכת היווצרות ביופילם, יעילות אנטימיקרוביאלית ואינטראקציות עם פני השטח של חומרים, ומאפשרת השוואות תקניות במחקר הקשור לביופילמים.
מה ההבדל בין ASTM E2799-22 לבין ASTM E2799-11, ASTM E2799-12 ו־ASTM E2799-17?
ASTM E2799 הוא שיטת בדיקה תקנית המעריכה את יעילותם של חומרי חיטוי נגד ביופילמים של Pseudomonas aeruginosa באמצעות בדיקת MBEC (הריכוז המזערי להכחדת ביופילם). שיטה זו עברה כמה עדכונים כדי לשפר את דיוקה ואת ישימותה.
- ASTM E2799-11: זו הייתה המהדורה הראשונה של התקן, שקבעה את נהלי היסוד להערכת יעילותם של חומרי חיטוי נגד ביופילמים של P. aeruginosa באמצעות בדיקת MBEC.
- ASTM E2799-12: במהדורה זו שולבו עדכונים טכניים קלים לשיפור הבהירות ולטיפול באי־בהירויות שזוהו בגרסת 2011.
- ASTM E2799-17: בעדכון זה בוצעו שינויים משמעותיים יותר בפרוטוקול, ובהם התאמות בתהליך גידול הביופילם, ביישום הטיפול ובנהלי הנטרול, במטרה לשפר את הדירות התוצאות ואת ההתאמה להתקדמות בחקר הביופילמים.
- ASTM E2799-22: המהדורה העדכנית ביותר משקפת את ההבנה המדעית העדכנית ביותר ואת ההתקדמות הטכנולוגית בחקר הביופילמים. היא כוללת שיטות משופרות לגידול ביופילמים, לטיפול בהם ולניתוחם, ומבטיחה ששיטת הבדיקה תישאר רלוונטית ויעילה להערכות עכשוויות של יעילות חומרי חיטוי.
כל עדכון של ASTM E2799 נועד לשפר את אמינות השיטה, את הדירותה ואת הרלוונטיות שלה, ולהבטיח שהיא תישאר מעודכנת בהתאם להתקדמות המדעית והטכנולוגית בתחום חקר הביופילמים.
מה ההבדל בין בדיקות MBEC לבדיקות MBIC?
ההבדל העיקרי בין בדיקות MBEC (הריכוז המזערי להכחדת ביופילם) לבין בדיקות MBIC (הריכוז המזערי לעיכוב ביופילם) טמון במוקד שלהן:
בדיקות MBEC מודדות את הריכוז הנמוך ביותר של חומר אנטימיקרוביאלי הנדרש להכחדה מלאה של ביופילמים שכבר נוצרו, ומעריכות את יכולתו של חומר להרוג מיקרואורגניזמים המשובצים בביופילם.
בדיקות MBIC קובעות את הריכוז הנמוך ביותר של חומר אנטימיקרוביאלי המונע את ההיווצרות הראשונית של ביופילמים, ומעריכות את יכולתו לעכב התפתחות ביופילם.
שתי הבדיקות חיוניות להבנת יעילותם של חומרים אנטימיקרוביאליים נגד ביופילמים, אך מתמקדות בשלבים שונים במחזור החיים של הביופילם.
גלו כיצד מכשיר הסוניקציה UIP400MTP למיקרופלטות משמש לניתוק ביופילם בבדיקות MBIC!
מכשירי סוניקציה חדשים למיקרופלטות לפירוק ביופילמים עיקשים
