Protokol Budidaya dan Detasemen Biofilm Staphylococcus
Metode standar sangat penting untuk hasil penelitian yang andal. Di sini Anda dapat menemukan protokol budidaya dan detasemen untuk biofilm stafilokokus. Protokol ini berfokus pada persiapan sampel throughput tinggi yang disederhanakan menggunakan sonicator pelat multi-sumur UIP400MTP untuk detasemen biofilm throughput tinggi yang efisien dalam pelat 96 sumur. Protokol ini juga berisi langkah-langkah kunci untuk budidaya, pencucian, dan visualisasi biofilm, dengan fokus pada meminimalkan variabilitas dan memastikan reproduktifitas.
Penelitian Biofilm Staphylococcus dan Antibiotik
Biofilm staphylococcus memainkan peran penting dalam infeksi persisten karena resistensinya terhadap antibiotik dan respons imun. Pembentukan biofilm menyediakan lingkungan pelindung bagi bakteri, membuat infeksi sulit diobati. Penelitian biofilm sering berfokus pada pemahaman pembentukan, perilaku, dan kerentanannya terhadap antimikroba, dengan penekanan pada metode throughput tinggi untuk merampingkan alur kerja eksperimental.
Sonicator pelat multi-sumur UIP400MTP menawarkan keuntungan yang signifikan dalam penelitian biofilm dengan memungkinkan pelepasan biofilm yang cepat dan efisien dari pelat 96 sumur. Perangkat ini memberikan energi ultrasonik yang seragam ke semua sumur, memastikan hasil yang konsisten sekaligus meminimalkan variabilitas.
Protokol Budidaya dan Detasemen Biofilm Staphylococcus
Di bawah ini, kami memandu Anda dengan instruksi langkah demi langkah melalui proses budidaya dan pelepasan biofilm staphylococcus. Sebagai langkah analitik teladan, kami menunjukkan kepada Anda cara mengukur secara spektrofotometri biomassa yang dibudidayakan dengan pewarnaan kristal ungu.
Budidaya Biofilm Staphylococcus
Bahan yang Dibutuhkan:
- Pelat mikrotiter yang diolah kultur jaringan polistirena 96 sumur beralas datar steril dengan tutup
- Kaldu Kedelai Triptik (TSB) dengan glukosa 0,25%
- Kabinet keamanan biologis
Langkah:
- Siapkan lingkungan kerja yang steril di lemari pengaman biologis untuk meminimalkan kontaminasi.
- Tambahkan TSB yang mengandung 0,25% glukosa ke sumur pelat mikrotiter. TSB tanpa glukosa umumnya tidak mendukung pembentukan biofilm dan hanya boleh digunakan sebagai kontrol jika diperlukan.
- Inokulasi sumur dengan strain bakteri yang disiapkan seperti yang dijelaskan di bawah ini:
- Siapkan suspensi bakteri, pastikan tidak ada kelompok sel yang sudah ada sebelumnya dengan menghomogenkan suspensi menggunakan sonikasi atau dengan memecah kelompok dengan jarum 23-gauge dan pusaran singkat.
- Tutup piring dengan tutupnya dan inkubasi dalam kondisi optimal untuk pembentukan biofilm (misalnya, 37°C selama 24 jam).
- Lakukan percobaan tiga kali lipat untuk setiap strain bakteri (tiga sumur per strain) untuk memastikan keandalan.
- Alokasikan enam sumur per piring untuk kontrol negatif. Hingga 30 strain dapat diuji per pelat 96 sumur.
Visualisasi dan Pencucian Biofilm
- Setelah inkubasi, buang media dengan hati-hati agar tidak mengganggu biofilm.
- Cuci masing-masing sumur empat kali dengan garam fisiologis untuk menghilangkan bakteri planktonik.
- Periksa bagian bawah sumur untuk bercak putih yang menunjukkan keberadaan biofilm.
Detasemen Biofilm Menggunakan Sonicator Pelat Multi-Sumur UIP400MTP
Pengaturan dan Parameter Perangkat:
- UIP400MTP sonicator pelat multi-sumur
- Pengaturan pengoperasian: 60% amplitudo, mode siklus dengan 60 detik ON / 30 detik OFF
Langkah:
- Tempatkan pelat mikrotiter yang sudah dicuci ke platform UIP400MTP.
- Sonicate sampel pada pengaturan yang disarankan (60% amplitudo, 60 detik ON, 30 detik OFF). Sesuaikan pengaturan dengan strain bakteri.
- Memulai proses sonikasi untuk melepaskan biofilm. Gelombang ultrasonik mengganggu matriks biofilm, melepaskan bakteri yang melekat.
- UIP400MTP memastikan paparan yang seragam di semua sumur untuk hasil detasemen yang konsisten.
Langkah Analitik: Kuantifikasi Biomassa Biofilm Staphylococcus yang Terlepas Menggunakan Crystal Violet (CV)
Bahan yang Dibutuhkan:
- 0.1% larutan kristal violet (CV)
- 95% etanol atau 30% asam asetat (untuk pelarutan)
- Pembaca pelat mikro mampu membaca pada 570 nm
- Pelat mikrotiter steril untuk pewarnaan
Langkah:
- Persiapan Pelat Pewarnaan: Transfer 100 μL suspensi biofilm yang terlepas dari setiap sumur pelat sonikasi ke sumur yang sesuai dari pelat mikrotiter 96 sumur yang bersih dan steril. Ini memastikan lingkungan yang jelas dan seragam untuk pewarnaan.
- Pewarnaan Biofilm yang Terpisah: Tambahkan 150 μL larutan kristal ungu 0,1% ke setiap sumur yang mengandung suspensi biofilm yang terlepas. Pipet dengan lembut untuk memastikan pencampuran suspensi biofilm dan kristal violet merata.
- Inkubasi: Biarkan pelat mengerami pada suhu kamar selama 15 menit untuk memungkinkan kristal violet menodai biomassa secara efektif.
- Mencuci: Setelah inkubasi, buang larutan kristal violet dengan hati-hati dari sumur tanpa mengganggu biomassa. Cuci setiap sumur tiga kali dengan garam fisiologis steril untuk menghilangkan noda yang tidak terikat.
- Pengeringan: Biarkan pelat mengering pada suhu kamar atau di bawah tudung aliran udara steril. Hindari pemanasan, karena ini dapat mengubah hasil.
- Pelarutan: Tambahkan 200 μL etanol 95% (atau 30% asam asetat, tergantung pada praktik laboratorium standar) ke setiap sumur untuk melarutkan kristal violet yang terikat. Aduk perlahan dengan cara memipet atau mengocok piring selama 10 menit pada suhu kamar.
- Pengukuran: Ukur kerapatan optik (OD) dari larutan kristal ungu yang terlarut pada 570 nm menggunakan pembaca pelat mikro.
- Analisis Data: Kurangi nilai OD570 rata-rata kontrol negatif (sumur dengan TSB tetapi tidak ada inokulum bakteri) dari sumur percobaan untuk memperhitungkan pewarnaan latar belakang. Catat dan analisis data.
Catatan: Lakukan percobaan dalam tiga kali lipat untuk setiap kondisi untuk memastikan reproduktifitas. Pastikan penanganan kristal violet dan etanol yang tepat, mematuhi protokol keselamatan dan pembuangan.
Sekilas manfaat utama dari UIP400MTP:
- Pemrosesan Throughput Tinggi: Dirancang khusus untuk pelat multi-sumur, memungkinkan Anda memproses beberapa sampel secara bersamaan.
- Distribusi Ultrasonik Seragam: Memastikan intensitas ultrasonik yang sama di seluruh sumur, memberikan hasil yang konsisten di semua sampel.
- Gunakan pelat standar apa pun: UIP400MTP dapat menangani pelat multi-sumur standar, cawan Petri, dan rak tabung. Tidak diperlukan pelat kepemilikan yang mahal!
- Antarmuka yang ramah pengguna: Mudah diatur dan dikendalikan, menjadikannya alat yang sangat baik untuk meningkatkan produktivitas lab. Pengaturan yang dapat diprogram dan otomatisasi memfasilitasi standarisasi proses!
Detasemen biofilm throughput tinggi dengan sonicator pelat 96 sumur UIP400MTP
Literatur / Referensi
- 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.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa itu Zat Polimer Ekstraseluler (EPS)?
Zat Polimer Ekstraseluler (EPS) adalah campuran kompleks biopolimer, terutama terdiri dari polisakarida, protein, asam nukleat, dan lipid, yang disekresikan oleh mikroorganisme dalam biofilm. EPS membentuk matriks pelindung yang membungkus komunitas mikroba, memberikan integritas struktural, memediasi adhesi ke permukaan, dan melindungi sel dari tekanan lingkungan, termasuk antibiotik dan respons imun.
Apa yang dimaksud dengan Bakteri Planktonik?
Bakteri planktonik adalah mikroorganisme bersel tunggal yang mengambang bebas yang ada dalam suspensi, seperti dalam kultur cair atau cairan tubuh, daripada melekat pada permukaan atau membentuk komunitas terstruktur seperti biofilm.
Apa Perbedaan antara Biofilm dan Bakteri Planktonik?
Perbedaan utama antara biofilm dan bakteri planktonik terletak pada organisasi mereka. Biofilm adalah komunitas bakteri yang terstruktur dan melekat di permukaan yang tertanam dalam matriks zat polimer ekstraseluler (EPS), sedangkan bakteri planktonik mengambang bebas dan tidak memiliki organisasi struktural seperti itu.
Apakah Bakteri dalam Biofilm Lebih Sulit Diobati dengan Antibiotik daripada Bakteri Planktonik?
Bakteri dalam biofilm secara signifikan lebih sulit diobati dengan antibiotik dibandingkan dengan bakteri planktonik. Matriks biofilm bertindak sebagai penghalang fisik, dan bakteri di dalamnya menunjukkan keadaan metabolisme yang berubah dan ketahanan stres yang meningkat, berkontribusi pada penurunan kemanjuran antibiotik.
Bisakah Biofilm Dibunuh dengan Antibiotik?
Biofilm terkadang dapat diberantas dengan antibiotik, tetapi ini menantang. Pengobatan yang efektif seringkali membutuhkan konsentrasi antibiotik yang tinggi, kombinasi spesifik, atau terapi tambahan, karena matriks EPS dan mekanisme resistensi bakteri melindungi biofilm.
Apakah Staphylococcus Bakteri Melekat?
Bakteri Staphylococcus terkenal karena kemampuan kepatuhannya. Mereka mudah menempel pada permukaan, membentuk biofilm, terutama pada perangkat medis atau jaringan inang, menjadikannya kontributor utama infeksi persisten.
Apa Jenis Bakteri Staphylococcus yang ada?
Bakteri Staphylococcus mencakup beberapa jenis, dengan yang paling menonjol adalah Staphylococcus aureus dan Staphylococcus epidermidis. S. aureus bersifat patogen dan dapat menyebabkan infeksi parah, sedangkan S. epidermidis umumnya dikaitkan dengan infeksi perangkat terkait biofilm.
Apa itu Crystal Violet?
Crystal violet adalah pewarna dasar yang biasa digunakan untuk pewarnaan bahan biologis. Dalam mikrobiologi, digunakan untuk menilai pembentukan biofilm dengan pewarnaan biomassa, yang kemudian dapat diukur secara spektrofotometri.
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi dari laboratorium hingga ukuran industri.



