Nuovi Sonicatori per micropiastre per rompere i biofilm ostinati
, Kathrin Hielscher, pubblicato in Hielscher News
Biofilm – comunità microbiche dense che aderiscono alle superfici – sono tra le sfide più difficili in microbiologia e diagnostica clinica. Il nuovo sonicatore per micropiastre UIP400MTP facilita la preparazione dei campioni ad alta produttività. L'analisi di studi condotti da esperti dimostra che i sistemi a ultrasuoni ad alte prestazioni, come i sonicatori per piastre multipozzetto di Hielscher, stanno emergendo come strumenti di laboratorio essenziali per rimuovere queste strutture ostinate dalle piastre MBEC™, consentendo test antimicrobici più accurati e flussi di lavoro di ricerca più rapidi.
Distacco del biofilm con la sonicazione
Gli scienziati si affidano sempre più alla sonicazione di piastre multipozzetto perché i biofilm possono essere centinaia di volte più resistenti agli antibiotici rispetto ai batteri planctonici liberi, secondo due importanti studi sui biofilm di Staphylococcus aureus, stafilococchi coagulasi-negativi e Staphylococcus saprophyticus. Quando sono incorporati in una matrice di biofilm, questi microbi mostrano concentrazioni minime inibitorie (MIC) e minime battericide (MBC) drammaticamente elevate, spesso al di là dei livelli di farmaco clinicamente raggiungibili.
Ma un test efficace inizia con un distacco efficiente e affidabile delle cellule del biofilm. – e qui si distingue la UIP400MTP.
Distacco di colture cellulari aderenti da qualsiasi micropiastra standard: preparazione dei campioni ad alta velocità con il sonicatore UIP400MTP
Biofilm: Uno scudo nascosto contro gli antibiotici
In entrambi gli studi citati, i ricercatori hanno documentato un drammatico aumento della resistenza antimicrobica quando i batteri sono stati analizzati in forma di biofilm:
I valori di MIC sono aumentati da 2 a 32 volte, e talvolta di più, rispetto alle cellule planctoniche.
Alcuni isolati sono passati da sensibili agli antibiotici a completamente resistenti una volta allo stato di biofilm.
Alcuni biofilm hanno richiesto livelli di MBC superiori alle concentrazioni più alte testate, evidenziando la loro estrema tolleranza.
Questi risultati sottolineano il motivo per cui la separazione dei biofilm è fondamentale: un'accurata profilazione della resistenza ai farmaci dipende dalla liberazione delle cellule dalla matrice protettiva, in modo che possano essere testate singolarmente.
La soluzione: Il Sonicatore per micropiastre UIP400MTP
Entrambi gli studi hanno utilizzato il sonicatore per piastre multipozzetto UIP250MTP di Hielscher per staccare i biofilm cresciuti su dispositivi specializzati con coperchio a spillo MBEC™. La sonicazione della piastra a pozzetti multipli per 5 minuti ha permesso di staccare le cellule del biofilm nel terreno fresco, consentendo ai ricercatori di misurare MICB e MBCB con un'elevata riproducibilità.
Questa tecnica è ampiamente adottata perché:
- Tratta tutti i pozzetti in modo simultaneo e uniforme, essenziale per i test antimicrobici comparativi.
- La cavitazione acustica rompe efficacemente la matrice extracellulare senza distruggere le cellule.
- Funziona perfettamente con le piattaforme con coperchio a spillo MBEC utilizzate nella ricerca sulla resistenza al biofilm.
Caratteristiche principali che convinceranno immediatamente i ricercatori
- 400 watt di potenza ultrasonica (20 kHz) per un distacco rapido e completo del biofilm
- Controllo completo dei parametri, compreso l'input di energia (Ws/mL), l'ampiezza, la temperatura e il tempo
- Scambiatore di calore incorporato con pompa di ricircolo per mantenere fresche le piastre durante la sonicazione
- Modalità programmabili per flussi di lavoro ripetibili e automatizzati
- Sonicazione uniforme su tutte le piastre. Guardate il video qui sotto!
Il test di uniformità conferma visivamente il campo di cavitazione omogeneo necessario per una disgregazione standardizzata del biofilm. – una sfida nota nei bagni a ultrasuoni a bassa potenza.
Sonicatore per piastre multipozzetto UIP400MTP per saggi MBEC efficienti
Perché questo è importante per gli ospedali, i laboratori e lo sviluppo degli antibiotici
Infezioni da biofilm – dalle infezioni del tratto urinario alle infezioni del flusso sanguigno associate a catetere – sono notoriamente difficili da trattare. Gli studi dimostrano che:
- I test antibiotici convenzionali sulle cellule planctoniche sottostimano la resistenza reale.
- Una sonicazione di alta qualità è fondamentale per preparare campioni accurati di biofilm.
- Strumenti come l'UIP400MTP aiutano a colmare il divario tra i test di laboratorio e la realtà clinica.
Poiché la resistenza antimicrobica continua ad aumentare, le tecnologie che migliorano la riproducibilità e l'affidabilità nella ricerca sul biofilm possono svolgere un ruolo decisivo nello sviluppo di nuove terapie.
Gli studi allegati giungono a una conclusione inequivocabile: i batteri che formano biofilm richiedono nuovi approcci di analisi e la sonicazione delle piastre multipozzetto – in particolare con sistemi a ultrasuoni ultrapotenti e uniformemente distribuiti come l'Hielscher UIP400MTP – sta rapidamente diventando il gold standard per rimuovere i biofilm dalle piastre MBEC.
Per i laboratori di microbiologia, gli sviluppatori farmaceutici e i ricercatori clinici, questi dispositivi non sono più solo una comodità. – stanno diventando strumenti indispensabili per misurare con precisione la reale resistenza agli antibiotici dei patogeni incorporati nel biofilm.
Trovate qui informazioni sul sonicatore per piastre multipozzetto UIP400MTP!
Ulteriori riferimenti
- 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.


