Új mikrolemez-kezelő ultrahangos berendezések a makacs biofilmek megbontására

A biofilmek – a felületekhez tapadó, sűrű mikrobiális közösségek – a mikrobiológia és a klinikai diagnosztika legnehezebb kihívásai közé tartoznak. Az új UIP400MTP mikrolemez-kezelő ultrahangos berendezés megkönnyíti a nagy áteresztőképességű minta-előkészítést. A szakmailag lektorált tanulmányok elemzései azt mutatják, hogy az olyan nagy teljesítményű ultrahangos rendszerek, mint a Hielscher többlyukú lemezek kezelésére szolgáló ultrahangos berendezései, alapvető laboratóriumi eszközökké válnak e makacs struktúrák MBEC™ lemezekről történő leválasztásában, pontosabb antimikrobiális vizsgálatokat és gyorsabb kutatási munkafolyamatokat téve lehetővé.

Biofilmek leválasztása ultrahangos kezeléssel

A kutatók egyre inkább támaszkodnak a többlyukú lemezek ultrahangos kezelésére, mivel a Staphylococcus aureus, a koaguláznegatív staphylococcusok és a Staphylococcus saprophyticus biofilmjeiről szóló két jelentős tanulmány szerint a biofilmek több százszor ellenállóbbak lehetnek az antibiotikumokkal szemben, mint a szabadon lebegő planktonikus baktériumok. A biofilm mátrixába ágyazódva ezeknél a mikrobáknál drámaian megemelkednek a minimális gátló koncentrációk (MIC) és a minimális baktericid koncentrációk (MBC), gyakran meghaladva a klinikailag elérhető gyógyszerkoncentrációkat.

A hatékony vizsgálat azonban a biofilm sejtjeinek hatékony, megbízható leválasztásával kezdődik – és ebben emelkedik ki az UIP400MTP.

A biofilmet egy vizsgálólemez tüskéin tenyésztik

Biofilmek: rejtett védőpajzs az antibiotikumok ellen

Mindkét idézett tanulmányban az antimikrobiális rezisztencia drámai növekedését dokumentálták a kutatók, amikor a baktériumokat biofilm formájában vizsgálták:

A MIC-értékek a planktonikus sejtekhez képest 2–32-szeresükre, esetenként még ennél is nagyobb mértékben emelkedtek.
Egyes izolátumok az antibiotikumokra érzékeny állapotból teljesen rezisztenssé váltak, amint biofilmállapotba kerültek.
Egyes biofilmek esetében a szükséges MBC-értékek meghaladták a vizsgált legmagasabb koncentrációkat is, ami rámutat rendkívüli toleranciájukra.

Ezek az eredmények hangsúlyozzák, miért kulcsfontosságú a biofilmek megbontása: a gyógyszerrezisztencia pontos profiljának meghatározásához ki kell szabadítani a sejteket a védőmátrixból, hogy egyenként vizsgálhatók legyenek.

A megoldás: az UIP400MTP mikrolemez-kezelő ultrahangos berendezés

Mindkét tanulmányban a Hielscher UIP250MTP többlyukú lemezkezelő ultrahangos berendezését használták a speciális, tüskés fedelű MBEC™ eszközökön növesztett biofilmek leválasztására. A többlyukú lemez 5 perces ultrahangos kezelése sikeresen leválasztotta a biofilm sejtjeit a friss tápközegbe, lehetővé téve a kutatók számára a MICB és MBCB nagy reprodukálhatóságú mérését.

Ezt a technikát széles körben alkalmazzák, mert:

1. Minden mélyedést egyidejűleg és egyenletesen kezel, ami alapvető fontosságú az összehasonlító antimikrobiális vizsgálatokhoz.
2. Az akusztikus kavitáció hatékonyan megbontja az extracelluláris mátrixot a sejtek elpusztítása nélkül.
3. Zökkenőmentesen működik a biofilmek rezisztenciájának kutatásában használt, tüskés fedelű MBEC platformokkal.

 
Fő jellemzők, amelyek azonnal meggyőzik a kutatókat

• 400 watt ultrahangos teljesítmény (20 kHz) a biofilmek gyors, alapos leválasztásához
• A paraméterek teljes körű szabályozása, beleértve az energiabevitelt (Ws/mL), az amplitúdót, a hőmérsékletet és az időt
• Beépített hőcserélő keringetőszivattyúval, amely hűvösen tartja a lemezeket az ultrahangos kezelés során
• Programozható üzemmódok az ismételhető, automatizált munkafolyamatokhoz
• Egyenletes ultrahangos kezelés a lemezek teljes felületén. Nézze meg az alábbi videót!

Az egyenletességi vizsgálat szemléletesen igazolja a biofilmek szabványosított megbontásához szükséges homogén kavitációs mezőt – ennek biztosítása ismert kihívást jelent a kisebb teljesítményű ultrahangos fürdőkben.

Miért fontos ez a kórházak, a laboratóriumok és az antibiotikum-fejlesztés számára?

A biofilmekhez kapcsolódó fertőzések – a húgyúti fertőzésektől a katéterhez társuló véráramfertőzésekig – köztudottan nehezen kezelhetők. A tanulmányok a következőket mutatják:

1. A planktonikus sejteken végzett hagyományos antibiotikum-vizsgálatok alábecsülik a valós körülmények között fennálló rezisztenciát.
2. A kiváló minőségű ultrahangos kezelés létfontosságú a biofilmekből származó, pontos vizsgálatot lehetővé tevő minták előkészítéséhez.
3. Az olyan eszközök, mint az UIP400MTP, segítenek áthidalni a laboratóriumi vizsgálatok és a klinikai valóság közötti különbséget.

Mivel az antimikrobiális rezisztencia tovább növekszik, a biofilmkutatás reprodukálhatóságát és megbízhatóságát javító technológiák döntő szerepet játszhatnak az új terápiák kifejlesztésében.

A mellékelt tanulmányok egy következtetést egyértelművé tesznek: a biofilmképző baktériumok új vizsgálati megközelítéseket igényelnek, és a többlyukú lemezek ultrahangos kezelése – különösen az olyan rendkívül nagy teljesítményű, az ultrahangot egyenletesen elosztó rendszerekkel, mint a Hielscher UIP400MTP – gyorsan a biofilmek MBEC lemezekről történő leválasztásának arany standardjává válik.

A mikrobiológiai laboratóriumok, a gyógyszerfejlesztők és a klinikai kutatók számára ezek a berendezések már túlmutatnak a puszta kényelmi eszközök szerepén – nélkülözhetetlen eszközökké válnak a biofilmbe ágyazott kórokozók tényleges antibiotikum-rezisztenciájának pontos mérésében.

 
Itt talál információkat az UIP400MTP többlyukú lemezkezelő ultrahangos berendezésről!