Staphylococcus biofilm termesztési és leválási protokoll
A szabványosított módszerek elengedhetetlenek a megbízható kutatási eredményekhez. Itt található a staphylococcus biofilmek termesztési és leválasztási protokollja. Ez a protokoll az áramvonalas, nagy áteresztőképességű mintaelőkészítésre összpontosít UIP400MTP többlyukú lemezes szonikátor használatával a hatékony, nagy áteresztőképességű biofilm leválasztásához 96 lyukú lemezekben. A protokoll kulcsfontosságú lépéseket tartalmaz a biofilm termesztéséhez, mosásához és megjelenítéséhez is, különös tekintettel a változékonyság minimalizálására és a reprodukálhatóság biztosítására.
Staphylococcus biofilm és antibiotikum kutatás
A Staphylococcus biofilmek kritikus szerepet játszanak a tartós fertőzésekben az antibiotikumokkal szembeni rezisztenciájuk és immunválaszuk miatt. A biofilm képződés védőkörnyezetet biztosít a baktériumok számára, ami megnehezíti a fertőzések kezelését. A biofilmek kutatása gyakran a kialakulásuk, viselkedésük és az antimikrobiális szerekkel szembeni érzékenységük megértésére összpontosít, különös tekintettel a nagy áteresztőképességű módszerekre a kísérleti munkafolyamatok egyszerűsítése érdekében.
A UIP400MTP többlyukú lemezes szonikátor jelentős előnyt kínál a biofilm kutatásában azáltal, hogy lehetővé teszi a biofilmek gyors és hatékony leválasztását a 96 lyukú lemezekről. Ez a készülék egyenletes ultrahangos energiát biztosít minden kúthoz, biztosítva a következetes eredményeket, miközben minimalizálja a változékonyságot.
A Staphylococcus biofilm termesztésére és leválasztására vonatkozó protokoll
Az alábbiakban lépésről lépésre végigvezetjük Önt a staphylococcus biofilm termesztésének és leválasztásának folyamatán. Példaértékű analitikai lépésként megmutatjuk, hogyan lehet spektrofotometriásan számszerűsíteni a termesztett biomasszát kristályibolya festéssel.
Staphylococcus biofilm termesztése
Szükséges anyagok:
- Steril, lapos fenekű, 96 lyukú polisztirol szövetkultúrával kezelt mikrotiterlemezek fedéllel
- Triptikus szójaleves (TSB) 0,25% glükózzal
- Biológiai biztonsági szekrény
Utaslépcső:
- Készítsen steril munkakörnyezetet egy biológiai biztonsági szekrényben a szennyeződés minimalizálása érdekében.
- Adjunk 0,25% glükózt tartalmazó TSB-t a mikrotiter lemez vájatokhoz. A glükóz nélküli TSB általában nem támogatja a biofilm képződését, és csak szükség esetén használható kontrollként.
- Oltsuk be a vájatokat az alábbiak szerint előkészített baktériumtörzsekkel:
- Készítsünk bakteriális szuszpenziókat, biztosítva, hogy ne legyenek meglévő sejtcsoportok a szuszpenziók szonikálással történő homogenizálásával vagy a klaszterek 23-as tűvel történő feldarabolásával és rövid örvényléssel.
- Zárjuk le a lemezt a fedelével, és inkubáljuk a biofilm képződéséhez optimális körülmények között (pl. 37°C-on 24 órán keresztül).
- A megbízhatóság biztosítása érdekében végezzük el a kísérletet háromszor minden baktériumtörzsre (törzsenként három vájat).
- Lemezenként hat vájatot rendeljünk a negatív kontrollokhoz. 96 lyukú lemezenként legfeljebb 30 törzs vizsgálható.
Biofilm vizualizáció és mosás
- Inkubálás után óvatosan dobja ki a táptalajt, hogy elkerülje a biofilm megzavarását.
- A planktoni baktériumok eltávolításához minden lyukat négyszer mosson fiziológiás sóoldattal.
- Vizsgáljuk meg a vájatutak alját, hogy nincsenek-e rajta biofilm jelenlétére utaló fehér foltok.
Biofilm leválasztás a többlyukú lemezes szonikátor segítségével UIP400MTP
Eszköz beállítása és paraméterei:
- UIP400MTP többlyukú lemezes szonikátor
- Működési beállítások: 60% amplitúdó, ciklus üzemmód 60 másodperc BE / 30 másodperc KI
Utaslépcső:
- Helyezze a mosott mikrotiter lemezt a UIP400MTP platformra.
- Szonikálja a mintákat az ajánlott beállításokkal (60% amplitúdó, 60 másodperc BE, 30 másodperc KI). Állítsa be a beállításokat a baktériumok törzséhez.
- Indítsa el az ultrahangos folyamatot a biofilm leválasztásához. Az ultrahangos hullámok megzavarják a biofilm mátrixot, felszabadítva a tapadó baktériumokat.
- A UIP400MTP egyenletes expozíciót biztosít minden vájatban a következetes leválási eredmények érdekében.
Analitikai lépés: Leválasztott Staphylococcus biofilm biomassza mennyiségi meghatározása kristályibolya (CV) alkalmazásával
Szükséges anyagok:
- 0.1% kristályibolya (CV) oldat
- 95% etanol vagy 30% ecetsav (oldódáshoz)
- Mikrolemez-olvasó, amely 570 nm-en képes leolvasni
- Steril mikrotiter lemezek festéshez
Utaslépcső:
- A festőlemez előkészítése: 100 μl leválasztott biofilm szuszpenziót vigyünk át az ultrahangos lemez minden lyukából egy tiszta, steril 96 lyukú mikrotiter lemez megfelelő vájatába. Ez tiszta és egyenletes környezetet biztosít a festéshez.
- A levált biofilm festése: Adjunk 150 μl 0,1%-os kristályibolya oldatot a leválasztott biofilm szuszpenziót tartalmazó minden vájatba. Óvatosan pipettázzunk, hogy a biofilm szuszpenzió és a kristályibolya egyenletesen keveredjen.
- Inkubálás: Hagyjuk a lemezt szobahőmérsékleten inkubálni 15 percig, hogy a kristályibolya hatékonyan megfesthesse a biomasszát.
- Mosás: Inkubálás után óvatosan dobja ki a kristályibolya oldatot a vájulatokból anélkül, hogy megzavarná a biomasszát. Minden lyukat háromszor mosson steril fiziológiás sóoldattal a nem kötött foltok eltávolítása érdekében.
- Szárítás: Hagyja a lemezt szobahőmérsékleten vagy steril légáramú burkolat alatt levegőn megszáradni. Kerülje a melegítést, mivel ez megváltoztathatja az eredményeket.
- Oldódás: Adjunk 200 μl 95%-os etanolt (vagy 30%-os ecetsavat, a szokásos laboratóriumi gyakorlattól függően) minden vájatba, hogy oldjuk a kötött kristályibolyát. Óvatosan keverjük össze pipettázással vagy a lemez szobahőmérsékleten 10 percig tartó rázásával.
- Mérés: Mérjük meg az oldott kristályibolya oldat optikai sűrűségét (OD) 570 nm-en mikrolemez-olvasó segítségével.
- Adatelemzés: Vonja le a negatív kontrollok (TSB-vel rendelkező, de bakteriális inokulum nélküli vájatok) átlagos OD570 értékét a kísérleti vájatokból, hogy figyelembe vegye a háttérfestést. Jegyezze fel és elemezze az adatokat.
Megjegyzés: A reprodukálhatóság biztosítása érdekében végezze el a kísérletet három példányban minden körülmény esetében. Biztosítsa a kristályibolya és az etanol megfelelő kezelését, betartva a biztonsági és ártalmatlanítási protokollokat.
A UIP400MTP legfontosabb előnyeinek áttekintése:
- Nagy átviteli sebességű feldolgozás: Kifejezetten többlyukú lemezekhez tervezték, lehetővé téve több minta egyidejű feldolgozását.
- Egységes ultrahangos eloszlás: Egyenlő ultrahangos intenzitást biztosít a vájatokban, konzisztens eredményeket biztosítva az összes mintában.
- Használjon bármilyen szabványos lemezt: A UIP400MTP bármilyen szabványos többlyukú lemezt, Petri-csészét és csőtartót képes kezelni. Nincs szükség drága szabadalmaztatott lemezekre!
- Felhasználóbarát felület: Könnyen beállítható és vezérelhető, így kiváló eszköz a laboratóriumi termelékenység növelésére. A programozható beállítások és az automatizálás megkönnyíti a folyamatok szabványosítását!
Nagy áteresztőképességű biofilm leválasztás A 96 lyukú lemezes szonikátor UIP400MTP
Irodalom / Hivatkozások
- 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.
Gyakran Ismételt Kérdések
Mik azok az extracelluláris polimer anyagok (EPS)?
Az extracelluláris polimer anyagok (EPS) biopolimerek összetett keveréke, amely elsősorban poliszacharidokból, fehérjékből, nukleinsavakból és lipidekből áll, amelyeket mikroorganizmusok választanak ki biofilmekben. Az EPS egy védőmátrixot alkot, amely körülveszi a mikrobiális közösséget, szerkezeti integritást biztosít, közvetíti a felületekhez való tapadást, és védi a sejteket a környezeti stresszektől, beleértve az antibiotikumokat és az immunválaszokat.
Mit jelent a planktonikus baktériumok?
A planktonikus baktériumok szabadon lebegő, egysejtű mikroorganizmusok, amelyek szuszpenzióban léteznek, például folyékony kultúrákban vagy testfolyadékokban, ahelyett, hogy felületekhez kapcsolódnának, vagy strukturált közösségeket alkotnának, mint a biofilmek.
Mi a különbség a biofilm és a planktonikus baktériumok között?
A biofilm és a planktonikus baktériumok közötti legfontosabb különbség a szervezetükben rejlik. A biofilmek extracelluláris polimer anyag (EPS) mátrixba ágyazott baktériumok strukturált, felülethez kapcsolódó közösségei, míg a planktonikus baktériumok szabadon lebegnek és nem rendelkeznek ilyen szerkezeti szervezettel.
A biofilmben lévő baktériumokat nehezebb antibiotikumokkal kezelni, mint a planktonikus baktériumokat?
A biofilmben lévő baktériumokat lényegesen nehezebb antibiotikumokkal kezelni, mint a planktonikus baktériumokat. A biofilm mátrix fizikai gátként működik, és a baktériumok megváltozott metabolikus állapotokat és fokozott stresszállóságot mutatnak, hozzájárulva az antibiotikumok hatékonyságának csökkenéséhez.
Meg lehet-e ölni a biofilmeket antibiotikumokkal?
A biofilmeket néha antibiotikumokkal fel lehet számolni, de ez kihívást jelent. A hatékony kezelés gyakran magas antibiotikum-koncentrációt, specifikus kombinációkat vagy kiegészítő terápiákat igényel, mivel az EPS mátrix és a bakteriális rezisztencia mechanizmusok védik a biofilmet.
A Staphylococcus tapadó baktériumok?
A Staphylococcus baktériumok jól ismertek tapadási képességeikről. Könnyen megtapadnak a felületeken, biofilmet képezve, különösen az orvostechnikai eszközökön vagy a gazdaszöveteken, így jelentősen hozzájárulnak a tartós fertőzésekhez.
Milyen típusú Staphylococcus baktériumok vannak?
A Staphylococcus baktériumok többféle típust tartalmaznak, a legjelentősebbek a Staphylococcus aureus és a Staphylococcus epidermidis. A S. aureus patogén és súlyos fertőzéseket okozhat, míg a S. epidermidis általában biofilmmel kapcsolatos eszközfertőzésekkel társul.
Mi az a Crystal Violet?
A kristályibolya egy alapvető festék, amelyet általában biológiai anyagok festésére használnak. A mikrobiológiában a biomassza festésével mérik a biofilmképződést, amelyet aztán spektrofotometriásan számszerűsíthetünk.
Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok labor hoz ipari méret.



