高スループットソニケーターUIP400MTPによるバイオフィルムの剥離
マルチウェルプレートや96ウェルプレート用に設計された高スループットソニケーターは、バイオフィルム研究、特にウェル、チューブ、ピン、シャーレからバイオフィルムを剥離・除去するために不可欠なツールです。これらのソニケーターは、多数のサンプルを同時に処理することを容易にし、効率と一貫性を向上させます。ハイスループット超音波ソニケーターUIP400MTPは、マルチウェルプレート、96ウェルプレート、複数のチューブやシャーレの超音波処理に最適です。均一な超音波振動とキャビテーションにより、プレート底部のバイオフィルムを確実に除去します。このため、マルチウェルプレート用ソニケーターUIP400MTPは、バイオフィルムの除去、バイオフィルムアッセイ、バクテリアや微生物の研究に理想的なサンプル調製ツールとなります。
ハイスループット試料調製におけるバイオフィルムの剥離と除去のためのマルチウェルプレートソニケーターUIP400MTP：
- 細菌のバイオフィルム
- 真核生物のバイオフィルム
- 真菌のバイオフィルム
- 古細菌のバイオフィルム
- 多菌バイオフィルム / 混合種バイオフィルム
- 歯のバイオフィルム（歯垢）
- 海洋バイオフィルム
- 環境バイオフィルム
- 医療機器のバイオフィルム
- 培養細胞懸濁液
UIP400MTP 高スループットソニケーター マルチウェルプレート、96ウェルプレート、チューブ、シャーレからのバイオフィルム除去に。
このHielscherソニケーターは、ISO認証、UL、RoHs、CEに準拠しています。ハイスループットなワークフローに対応する24時間365日の稼働が可能です。
ソニケーションによるバイオフィルムの剥離と除去
Hielscher社製ハイスループット超音波発生装置UIP400MTPは、マルチウェルプレートや96ウェルプレートの確実で均一な超音波処理用に設計されています。バイオフィルム研究に不可欠なマルチウェルプレート用ソニケーターUIP400MTPは、マルチウェルプレート、チューブ、ペトリ皿からバイオフィルムを剥離・除去するための信頼性の高い技術を提供します。UIP400MTPはハイスループットのサンプル調製を可能にし、バイオフィルムアッセイやその他の関連研究の効率と一貫性を高めます。
超音波処理によるバイオフィルムの除去： バイオフィルムの剥離には、制御された条件下で、マルチウェルプレートのウェル内にバイオフィルムを形成させる。その後、プレートをソニケーター内に設置し、時間、振幅、周波数などのパラメーターをバイオフィルムの種類や実験目的に応じて設定する。超音波は各ウェル内にキャビテーションを発生させ、バイオフィルムのマトリックスを効果的に破壊し、細胞を剥離させる。
バイオフィルムの超音波サンプル前処理： バイオフィルムアッセイにおいて、ハイスループット超音波処理装置はいくつかの用途がある。超音波処理後、外れたバイオフィルム細胞を収集し、クリスタルバイオレット染色、生細胞計数、バイオマス測定などの様々なアッセイ法を用いて定量化することができる。さらに、バイオフィルムを抗菌剤で処理した後に超音波処理を行い、バイオフィルムを破壊する薬剤の有効性を評価することもできる。剥離したバイオフィルム細胞は、さらなる分子解析のためのDNA、RNA、タンパク質抽出に使用できるため、ゲノムおよびプロテオミクス研究にも有用である。
ハイスループットソニケーターには多くの利点があります。複数のサンプルを同時に処理できるため、時間と労力が節約でき、すべてのウェルで均一な処理ができるため、ばらつきが少なく、結果の再現性が向上します。これらの装置は大規模な研究にも適しており、バイオフィルムの形成、破壊、処理のハイスループット・スクリーニングが可能です。
(A）バイオフィルム形成、細胞回収、MICおよびMBCBの測定に使用した2％グルコース入りTSBを含むプレート；（B）ブドウ球菌のバイオフィルム形成に使用したピン付き蓋。
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、Hielscher社製ソニケーターUIP250MTPを用いて5分間剥離した。
(写真と研究：©de Oliveira et al, 2016）
96ウェルプレートソニケーター UIP400MTP マイクロタイターおよびマルチウェルプレートの超音波処理用
バイオフィルム研究における超音波バイオフィルム除去の重要性
超音波バイオフィルム除去は、その有効性、一貫性、効率性、汎用性から、バイオフィルム研究において極めて重要である。バイオフィルムの徹底的かつ均一な破壊を確実にし、様々なバイオフィルムアッセイにおける正確で再現性のある分析を容易にする。クリスタルバイオレット染色、生細胞計数、ATP生物発光、XTT還元、顕微鏡分析、核酸／タンパク質抽出を含むこれらのアッセイは、バイオフィルムの形成、生存能力、構造、治療に対する反応に関する包括的な洞察を提供する。
ソニケーションは、プレートの底、ピン、ペグ、カバースリップなどの固形基質からバイオフィルムを穏やかに剥離・除去する。
- バイオフィルムの効果的な破壊：
キャビテーション：超音波によりキャビテーション気泡を発生させ、崩壊時に強いせん断力を発生させ、バイオフィルムの複雑な構造を効果的に破壊する。
徹底した剥離：正確な定量と分析に不可欠な、表面からのバイオフィルム細胞の完全な剥離を保証する。 - 一貫性と再現性：
均一な処理：ハイスループットソニケーターは、すべてのサンプルに均一な超音波エネルギー分布を提供し、ばらつきを抑えて再現性を向上させます。
標準化：バイオフィルム破壊プロトコルの標準化を可能にし、より信頼性の高い比較可能な結果をもたらす。 - 効率が良い：
ハイスループット機能：複数のサンプルを同時に処理できるため、バイオフィルム研究の時間を節約し、スループットを向上させる。
自動化：自動化されたワークフローに簡単に組み込むことができ、効率をさらに高め、手作業を減らすことができる。 - 存続可能性と完全性の維持：
制御された条件：時間や強度などのパラメーターを細かく調整することで、細胞の生存率や完全性を損なうことなくバイオフィルムを破壊することができる。 - 汎用性がある：
幅広い適用性：様々な種類のバイオフィルム（細菌、真菌、混合種）に適しており、バイオフィルム研究で使用される様々な表面や材料に適合する。
マルチウェルプレートソニケーターUIP400MTPは、ハイスループットなサンプル前処理に欠かせないツールです。
Hielscher Ultrasonicsは、プローブ型ソニケーター、非接触ソニケーター、高スループットソニケーターなど、様々なソニケーターモデルを提供しています。今すぐお問い合わせください！当社の技術エキスパートが、お客様の処理要件についてご相談に応じ、バイオフィルムのアプリケーションに最適なソニケーターをご提案いたします。
マイクロタイタープレートソニケーター UIP400MTP は、研究のためにバイオフィルムを除去するために使用される。
文献・参考文献
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- UIP400MTP-Multi-well-Plate-Sonicator-Infographic
- 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.
バイオフィルム研究にまつわるよくある質問
バイオフィルムの足場として最も一般的なものは何か？
実験室研究におけるバイオフィルムの足場として、最も一般的なものはマイクロタイタープレートである。マイクロタイタープレート、特に96ウェルフォーマットは、その汎用性、使いやすさ、様々な分析技術との適合性から広く使用されている。
バイオフィルムに最適な96ウェルプレートとは？
バイオフィルム研究に最適な96ウェルプレートは、研究対象のバイオフィルムの種類、実験セットアップ、研究の具体的な要件など、いくつかの要因によって異なる。しかし、バイオフィルム研究に一般的に推奨される96ウェルプレートは以下の通りである：
- Corning® Costar® 3596 96 ウェルクリアフラットボトムプレート：このプレートは光学的透明度が高く、イメージングや分光光度計アッセイに有益であるため、よく使用されます。
- Nunc™ MicroWell™ 96ウェルプレート：これらのプレートは、均一なウェル寸法と高い光学的透明性で知られています。様々なタイプの細胞培養に対応できるよう、様々な表面処理が施されています。
- Greiner Bio-One CELLSTAR® 96ウェルマイクロプレート：このプレートは、ウェル間の品質が安定しており、組織培養処理や低結合性表面など、さまざまな表面コーティングが可能なため、バイオフィルム研究に頻繁に使用されている。
- ブラック/クリアボトム96ウェルプレート：蛍光または発光測定が必要な研究には、ウェル間のクロストークを最小限に抑え、シグナルの検出を向上させるため、底が透明なブラックプレート（Corning® 3603など）が理想的です。
- 疎水性または親水性コーティングプレート：バイオフィルムや微生物の性質によっては、接着を促進または阻害する特定のコーティングを施したプレートが有益な場合がある。例えば、疎水性プレートは特定の細菌によって形成されるバイオフィルムに適しているかもしれない。
- バイオフィルム専用プレート：バイオフィルム研究用に特別にデザインされたプレートを提供するメーカーもある。これらのプレートは、バイオフィルム形成を促進する表面特性を強化し、バイオフィルムアッセイ用に最適化されていることが多い。
バイオフィルム研究用の96ウェルプレートを選択する際には、以下の基準を考慮する：
- 素材と表面処理： 研究対象のバイオフィルム形成微生物の接着と増殖をサポートするプレート素材と表面処理を選択する。
光学的クラリティ： 光学的測定を伴うアッセイでは、プレートの光学的透明度が高いことを確認する。 - 井戸の設計： 井戸の形状や深さを考慮することで、バイオフィルムの増殖や、その後の処置や測定の効果に影響を与える可能性がある。
- 機器との互換性： プレートがソニケーター、インキュベーター、その他研究に使用する機器と互換性があることを確認してください。Hielscherマルチウェルプレートソニケーターは、すべての標準的なマイクロタイタープレートおよびマルチウェルプレートと互換性があります。
最終的に、最適な選択は、バイオフィルム研究の具体的な要件と関与する微生物の特性によって決まる。
研究で用いられる代表的なバイオフィルムアッセイとは？
研究や診断では、バイオフィルムの調査や分類のために様々な種類のアッセイが利用されている。超音波処理は、バイオフィルムを固体基質から除去するための一般的なサンプル調製ステップであり、バイオフィルムをアッセイや分析に利用できるようにする。
- クリスタルバイオレット染色：
目的総バイオフィルムバイオマスを定量化する。
方法バイオフィルムをクリスタルバイオレット色素で染色し、色素を可溶化して分光光度計で測定する。
用途バイオフィルムの形成と抗菌剤の効果を評価するために使用される。 - 生菌数測定（CFUアッセイ）：
目的：生存可能なバイオフィルム細胞の数を測定する。
方法脱落したバイオフィルム細胞を連続希釈し、寒天培地にプレーティングしてコロニー形成単位（CFU）をカウントする。
用途バイオフィルム細胞の生存率と抗菌効果を評価する。 - ATP生物発光：
目的：バイオフィルム細胞の代謝活性を測定する。
方法ATPレベルは、生物発光アッセイを用いて定量される。
応用：バイオフィルムの生存率と代謝状態を示す。 - XTT還元アッセイ：
目的：細胞の代謝活性を評価する。
方法XTT試薬は、代謝活性のある細胞によって還元され、着色したホルマザン生成物を形成する。
用途バイオフィルム細胞の生存率と処理効果の評価に使用。 - 顕微鏡分析：
目的：バイオフィルムの構造と組成を可視化する。
方法技術：光学顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡（CLSM）、走査型電子顕微鏡（SEM）。
応用：バイオフィルムの構造、分布、治療の効果に関する詳細な洞察を提供する。 - DNA、RNA、タンパク質の抽出：
目的：バイオフィルム細胞の遺伝学的およびプロテオミクス的プロファイルを解析する。
方法バイオフィルム細胞を溶解し、下流の分析（PCR、qPCR、シークエンシング、プロテオミクスなど）のために核酸とタンパク質を抽出する。
用途バイオフィルムにおける遺伝子発現、遺伝的多様性、タンパク質発現の研究。 - バイオフィルム阻害および根絶アッセイ：
目的：バイオフィルムの形成を阻止する、あるいは形成されたバイオフィルムを根絶する能力について化合物をスクリーニングする。
方法バイオフィルムを潜在的な抗バイオフィルム剤で処理し、前述のアッセイを用いて破壊を評価する。
用途創薬と抗バイオフィルム療法の開発。
