ASTM E2799-22 抗菌性評価プロトコル

Hielscher UIP400MTPは、ASTM E2799-22プロトコルの超音波処理ステップを合理化するために設計された、パワフルで効率的なマルチウェルプレート用超音波処理装置です。マイクロタイタープレート全体に均一な超音波エネルギーを供給することで、UIP400MTPは細胞を損傷したりサンプルの完全性を損なうことなく、ペグ蓋からバイオフィルムを一貫して確実に剥離します。ハイスループット機能とユーザーフレンドリーな操作性は、再現性を高めながら処理時間を大幅に短縮し、バイオフィルム生存率アッセイや抗菌効果試験を実施するラボにとって理想的なソリューションとなっています。

ASTM E2799

ASTM E2799は、バイオフィルムに対する抗菌剤の有効性を評価するために設計された標準化試験法であり、特に緑膿菌に焦点を当てている。バイオフィルムは表面に付着する複雑な微生物群集であり、抗菌剤処理に対して高い耐性を示すため、医療、産業、環境における重要な課題となっています。この方法は、最小バイオフィルム根絶濃度（MBEC）アッセイを使用し、現実的なバイオフィルム条件下で殺菌剤を試験するための信頼性と再現性の高い枠組みを提供する。

ソニケーションはASTM E2799にどのように貢献しますか？

超音波処理は、試験表面からのバイオフィルムの剥離を促進し、処理後の微生物の生存率を正確に評価することにより、ASTM E2799プロトコルで重要な役割を果たします。制御された超音波エネルギーを使用することで、このプロトコルは細胞を損傷することなく効率的かつ一貫したバイオフィルムの破壊を達成し、正確で再現性のある結果を可能にします。このため、ASTM E2799はバイオフィルム研究を推進し、効果的な抗菌戦略を開発するために不可欠なツールとなっている。

ASTM E2799-22に準拠したMBECアッセイの実施方法

ASTM E2799-22プロトコルは、バイオフィルムに対する抗菌剤の有効性を評価するための手順を概説しています。Hielscher UIP400MTP マイクロプレートソニケーターを使用する場合、このプロトコルはバイオフィルム剥離のための高度な超音波処理法を取り入れるように適合させることができます。以下は、マイクロプレートソニケーターUIP400MTPの使用に合わせた手順の説明です：

1. バイオフィルムの調製
   滅菌済み96ウェルマイクロタイタープレート（取り外し可能なペグ蓋付き）を用意する。
   適切な増殖培地に標準化した細菌懸濁液をウェルに接種する。
   ペグの蓋をプレートの上に置き、ペグが菌懸濁液に完全に浸るようにします。
   制御された条件下（温度や時間など）でプレートをインキュベートし、ペグ上にバイオフィルムが形成されるようにする。
2. 抗菌剤による治療
   バイオフィルム形成後、異なる濃度の試験抗菌剤を含む新鮮な培地に交換する。
   ペグの蓋を再び取り付け、試験デザインで指定された条件下で培養する。
3. バイオフィルム剥離の準備
   処理後、ペグふたを滅菌リンス液に浸してすすぎ、残留抗菌剤とゆるく付着した浮遊細胞を除去する。
4. UIP400MTPソニケーターによるバイオフィルムの剥離
   回収培地（中和ブロスなど）を入れた新しい96穴マイクロタイタープレートを用意する。
   ペグ蓋を回収培地プレートのウェルに入れ、バイオフィルムを剥離する。
   プレートをUIP400MTPソニケーターに挿入し、蓋とプレートの位置が正しく合っていることを確認します。
   ソニケーターを70％～80％の振幅に設定し、サイクルモードで3～4分間超音波処理を行い、細胞を溶解することなくバイオフィルムを確実に剥離する。
5. バイオフィルムの生存能力の評価
   超音波処理後、剥離したバイオフィルム細胞を含む回収培地を、標準的な微生物学的手法や分析手法などを用いて処理する：
   • コロニー形成単位（CFU）のカウント：連続希釈を行い、寒天培地にプレーティングして生菌数を測定する。
   • 光学密度（OD）測定：細胞密度を評価するために分光光度分析を使用する。
   • 蛍光ベースの生存率アッセイ：蛍光色素を用いて生細胞と死細胞を定量化する。
6. データ分析
   処理したバイオフィルムと未処理のバイオフィルムの生存率データを比較し、抗菌剤の有効性を判定する。
   生存バイオフィルム細胞を除去するのに必要な濃度に基づいて、最小バイオフィルム除去濃度（MBEC）を算出する。
7. 品質管理
   UIP400MTPを定期的に校正し、バイオフィルムの剥離プロセスで細胞の著しい溶解や破壊が生じないことを確認することで、一貫した超音波処理条件を確保します。
   結果を検証するために、未処理のバイオフィルムや培地のみのブランクなど、適切な対照を含める。

ピン上に形成されたバイオフィルム細胞は、細胞の回収のため、新鮮な培養液を入れた96ウェルプレート中で、超音波処理（Hielscher Ultrasound Technology, Teltow, Germany, UIP250MTP）により5分間剥離させた。
(写真と研究：©de Oliveira et al, 2016）

UIP400MTPをASTM E2799-22ワークフローに組み込むことで、バイオフィルム剥離のプロセスが一貫性、効率性、高スループットアプリケーションのために最適化されます。