Novi mikropločasti sonikatori za razbijanje tvrdokornih biofilmova
, Kathrin Hielscher, objavljeno u Hielscher News
Biofilmovi – guste mikrobne zajednice koje se lijepe za površine – među najtežim su izazovima u mikrobiologiji i kliničkoj dijagnostici. Novi UIP400MTP mikropločasti sonikator omogućuje pripremu uzoraka visokog protoka. Analize recenziranih studija pokazuju da visokoučinkoviti ultrazvučni sustavi poput Hielscherovih sonikatora s više udubljenja postaju ključni laboratorijski alati za uklanjanje ovih tvrdokornih struktura s MBEC™ ploča, omogućujući preciznije antimikrobno testiranje i brže istraživačke tokove.
Biofilm Detachment sa Sonicationom
Znanstvenici se sve više oslanjaju na višeslojnu sonikaciju jer biofilmovi mogu biti stotinama puta otporniji na antibiotike od slobodno plutajućih planktonskih bakterija, prema dvjema velikim studijama o Staphylococcus aureus, koagulaza-negativnim stafilokocima i biofilmima Staphylococcus saprophyticus. Kada su ugrađeni u matricu biofilma, ti mikrobi pokazuju dramatično povišene minimalne inhibicijske koncentracije (MIC) i minimalne baktericidne koncentracije (MBC), često iznad klinički dostižnih razina lijekova.
No, učinkovito testiranje započinje učinkovitim i pouzdanim odvajanjem biofilmskih stanica – I tu se UIP400MTP ističe.
Odvajanje prianjajućih staničnih kultura s bilo koje standardne mikroploče: Visokopropusna priprema uzoraka s UIP400MTP Sonicatorom
Biofilmovi: Skriveni štit protiv antibiotika
U obje navedene studije, istraživači su dokumentirali dramatična povećanja antimikrobne rezistencije kada su bakterije testirane u obliku biofilma:
MIC vrijednosti povećale su se 2 do 32 puta, a ponekad i više, u usporedbi s planktonskim stanicama.
Određeni izolati su prešli s osjetljivosti na antibiotike u potpuno otpornu nakon što su ušli u stanje biofilma.
Neki biofilmovi zahtijevali su razine MBC-a iznad najviših testiranih koncentracija, što je naglasilo njihovu ekstremnu toleranciju.
Ovi nalazi naglašavaju zašto je razbijanje biofilmova ključno: točno profiliranje otpornosti na lijekove ovisi o oslobađanju stanica iz zaštitne matrice kako bi se mogle testirati pojedinačno.
Rješenje: Microplate Sonicator UIP400MTP
Obje studije koristile su Hielscherov UIP250MTP višeslojni sonikator za odvajanje biofilmova uzgojenih na specijaliziranim MBEC™ uređajima s poklopcem. Sonikacija višekanalne ploče tijekom 5 minuta uspješno je izbacila biofilmske stanice u svježi medij, omogućujući istraživačima mjerenje MICB-a i MBCB-a s visokom ponovljivošću.
Ova tehnika je široko prihvaćena jer:
- Tretira sve bunare istovremeno i ujednačeno, što je ključno za usporedno antimikrobno testiranje.
- Akustična kavitacija učinkovito razbija izvanstanični matriks bez uništavanja stanica.
- Besprijekorno surađuje s MBEC platformama za igle-poklopce koje se koriste u istraživanju otpornosti na biofilm.
Ključne značajke koje će odmah uvjeriti istraživače
- 400 vata ultrazvučne snage (20 kHz) za brzo i temeljito odvajanje biofilma
- Potpuna kontrola parametara uključujući ulaz energije (Ws/mL), amplitudu, temperaturu i vrijeme
- Ugrađeni izmjenjivač topline s recirkulacijskom pumpom za hlađenje ploča tijekom sonikacije
- Programabilni načini rada za ponovljive, automatizirane radne tokove
- Ujednačena sonikacija na cijelim pločama. Pogledajte video ispod!
Test uniformnosti vizualno potvrđuje homogeno kavitacijsko polje potrebno za standardizirani poremećaj biofilma – poznat izazov u ultrazvučnim kupkama niže snage.
Sonikator ploče s više jažica UIP400MTP za učinkovite MBEC testove
Zašto je ovo važno za bolnice, laboratorije i razvoj antibiotika
Infekcije povezane s biofilmom – od infekcija mokraćnog sustava do infekcija krvotoka povezanih s kateterom – notorno je teško liječiti. Studije pokazuju:
- Konvencionalno testiranje antibiotika na planktonskim stanicama podcjenjuje stvarnu rezistenciju.
- Visokokvalitetna sonikacija ključna je za pripremu točnih uzoraka dobivenih iz biofilma.
- Alati poput UIP400MTP pomažu premostiti jaz između laboratorijskih testiranja i kliničke stvarnosti.
Kako otpornost na antimikrobne lijekove nastavlja rasti, tehnologije koje poboljšavaju ponovljivost i pouzdanost u istraživanju biofilma mogle bi igrati odlučujuću ulogu u razvoju novih terapija.
Priložene studije jasno pokazuju jedan zaključak: bakterije koje stvaraju biofilm zahtijevaju nove pristupe testiranju i višeslojnu sonikaciju – posebno s ultrasnažnim, ravnomjerno raspoređenim ultrazvučnim sustavima poput Hielscher UIP400MTP – brzo postaje zlatni standard za uklanjanje biofilmova s MBEC ploča.
Za mikrobiološke laboratorije, farmaceutske developere i kliničke istraživače, ovi uređaji više nisu samo pogodnosti – Postaju nezamjenjivi alati za precizno mjerenje stvarne otpornosti patogena ugrađenih u biofilm na antibiotike.
Ovdje pronađite informacije o sonikatoru s više udubljenja s pločom UIP400MTP!
Daljnje reference
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- 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.
- 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.


