სტაფილოკოკის ბიოფილმის კულტივაციისა და გამოყოფის პროტოკოლი
სტანდარტიზებული მეთოდები აუცილებელია საიმედო კვლევის შედეგებისთვის. აქ შეგიძლიათ იპოვოთ სტაფილოკოკური ბიოფილმების კულტივირებისა და გამოყოფის პროტოკოლი. ეს პროტოკოლი ფოკუსირებულია მაღალი გამტარუნარიანობის ნიმუშის გამარტივებულ მომზადებაზე UIP400MTP მრავალ ჭაბურღილის ფირფიტის სონიკატორის გამოყენებით ეფექტური, მაღალი გამტარუნარიანობის ბიოფილმის გამოყოფისთვის 96 ჭაბურღილიან ფირფიტებში. პროტოკოლი ასევე შეიცავს საკვანძო ნაბიჯებს ბიოფილმის კულტივაციის, რეცხვისა და ვიზუალიზაციისთვის, აქცენტი ცვალებადობის მინიმიზაციაზე და რეპროდუქციულობის უზრუნველყოფაზე.
Staphylococcus Biofilm და ანტიბიოტიკების კვლევა
სტაფილოკოკის ბიოფილმები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ მდგრად ინფექციებში, ანტიბიოტიკებისადმი მათი გამძლეობისა და იმუნური რეაქციების გამო. ბიოფილმის ფორმირება უზრუნველყოფს დამცავ გარემოს ბაქტერიებისთვის, რაც ართულებს ინფექციების მკურნალობას. ბიოფილმების კვლევა ხშირად ფოკუსირებულია მათი ფორმირების, ქცევისა და ანტიმიკრობული ნივთიერებებისადმი მგრძნობელობის გაგებაზე, აქცენტი კეთდება მაღალი გამტარუნარიანობის მეთოდებზე ექსპერიმენტული სამუშაოების გამარტივებისთვის.
UIP400MTP მრავალ ჭაბურღილის ფირფიტის სონიკატორი გთავაზობთ მნიშვნელოვან უპირატესობას ბიოფილმის კვლევაში, რაც საშუალებას აძლევს ბიოფილმების სწრაფ და ეფექტურ გამოყოფას 96 ჭაბურღილის ფირფიტებიდან. ეს მოწყობილობა უზრუნველყოფს ერთგვაროვან ულტრაბგერითი ენერგიას ყველა ჭას, უზრუნველყოფს თანმიმდევრულ შედეგებს და ამცირებს ცვალებადობას.
სტაფილოკოკის ბიოფილმის კულტივაციისა და გამოყოფის პროტოკოლი
ქვემოთ, ჩვენ გასწავლით ნაბიჯ-ნაბიჯ ინსტრუქციას სტაფილოკოკის ბიოფილმის კულტივირებისა და გამოყოფის პროცესის შესახებ. როგორც სამაგალითო ანალიტიკური ნაბიჯი, ჩვენ გაჩვენებთ, თუ როგორ გამოვთვალოთ სპექტროფოტომეტრიულად კულტივირებული ბიომასის კრისტალური იისფერი შეღებვით.
სტაფილოკოკის ბიოფილმის კულტივაცია
საჭირო მასალები:
- სტერილური ბრტყელძირიანი 96 ჭაბურღილის პოლისტიროლის ქსოვილის კულტურის დამუშავებული მიკროტიტრული ფირფიტები ხუფებით
- ტრიპტიკური სოიოს ბულიონი (TSB) 0.25% გლუკოზით
- ბიოლოგიური უსაფრთხოების კაბინეტი
ნაბიჯები:
- მოამზადეთ სტერილური სამუშაო გარემო ბიოლოგიური უსაფრთხოების კაბინეტში დაბინძურების შესამცირებლად.
- დაამატეთ TSB, რომელიც შეიცავს 0,25% გლუკოზას მიკროტიტრული ფირფიტის ჭაბურღილებში. TSB გლუკოზის გარეშე ზოგადად არ უწყობს ხელს ბიოფილმის ფორმირებას და უნდა იქნას გამოყენებული მხოლოდ როგორც კონტროლი საჭიროების შემთხვევაში.
- ჩაყარეთ ჭაბურღილები ბაქტერიული შტამებით, რომლებიც მომზადებულია ქვემოთ აღწერილი წესით:
- მოამზადეთ ბაქტერიული სუსპენზიები, დარწმუნდით, რომ არ არსებობს წინასწარ არსებული უჯრედების გროვები სუსპენზიების ჰომოგენიზაციის გზით სონიკაციის გამოყენებით ან მტევნის დაშლის გზით 23 მეტრიანი ნემსით და ხანმოკლე მორევით.
- დახურეთ ფირფიტა სახურავით და ინკუბაცია მოახდინეთ ბიოფილმის ფორმირებისთვის ოპტიმალურ პირობებში (მაგ. 37°C 24 საათის განმავლობაში).
- სანდოობის უზრუნველსაყოფად ჩაატარეთ ექსპერიმენტი სამჯერ ყოველი ბაქტერიული შტამისთვის.
- გამოყავით ექვსი ჭაბურღილი თითო ფირფიტაზე უარყოფითი კონტროლისთვის. 30-მდე შტამი შეიძლება შემოწმდეს 96 ჭაბურღილზე.
ბიოფილმის ვიზუალიზაცია და რეცხვა
- ინკუბაციის შემდეგ, გულდასმით გადააგდეთ გარემო, რათა თავიდან აიცილოთ ბიოფილმის დარღვევა.
- ყოველი ჭაბურღილი ოთხჯერ გარეცხეთ ფიზიოლოგიური მარილით პლანქტონური ბაქტერიების მოსაშორებლად.
- შეამოწმეთ ჭაბურღილების ფსკერზე თეთრი ლაქები, რომლებიც მიუთითებს ბიოფილმის არსებობაზე.
ბიოფილმის ამოღება Multi-Well Plate Sonicator UIP400MTP გამოყენებით
მოწყობილობის დაყენება და პარამეტრები:
- UIP400MTP მრავალ ჭაბურღილის ფირფიტის სონიკატორი
- ოპერაციული პარამეტრები: 60% ამპლიტუდა, ციკლის რეჟიმი 60 წამის ჩართვით / 30 წამის გამორთვით
ნაბიჯები:
- მოათავსეთ გარეცხილი მიკროტიტრის ფირფიტა UIP400MTP პლატფორმაზე.
- ნიმუშების გახმოვანება რეკომენდებული პარამეტრებით (60% ამპლიტუდა, 60 წამი ჩართვა, 30 წამი გამორთვა). დაარეგულირეთ პარამეტრები ბაქტერიების შტამზე.
- დაიწყეთ ბგერითი პროცესი ბიოფილმის მოსაშორებლად. ულტრაბგერითი ტალღები არღვევს ბიოფილმის მატრიქსს, ათავისუფლებს ბაქტერიებს.
- UIP400MTP უზრუნველყოფს ერთგვაროვან ექსპოზიციას ყველა ჭაბურღილზე თანმიმდევრული გამოყოფის შედეგებისთვის.
ანალიტიკური ნაბიჯი: მოწყვეტილი სტაფილოკოკის ბიოფილმის ბიომასის რაოდენობრივი განსაზღვრა კრისტალური იისფერის გამოყენებით (CV)
საჭირო მასალები:
- 0.1% კრისტალური იისფერი (CV) ხსნარი
- 95% ეთანოლი ან 30% ძმარმჟავა (ხსნარებისთვის)
- მიკროფირფიტის წამკითხველი, რომელსაც შეუძლია წაიკითხოს 570 ნმ
- სტერილური მიკროტიტრული ფირფიტები შეღებვისთვის
ნაბიჯები:
- შეღებვის ფირფიტის მომზადება: გადაიტანეთ 100 μL მოწყვეტილი ბიოფილმის სუსპენზია გაჟღენთილი ფირფიტის თითოეული ჭაბურღილიდან სუფთა, სტერილური 96-კვამლიანი მიკროტიტრული ფირფიტის შესაბამის ჭებში. ეს უზრუნველყოფს მკაფიო და ერთგვაროვან გარემოს შეღებვისთვის.
- მოწყვეტილი ბიოფილმის შეღებვა: დაამატეთ 150 μL 0.1% კრისტალური იისფერი ხსნარი თითოეულ ჭაბურღილში, რომელიც შეიცავს მოწყვეტილ ბიოფილმის სუსპენზიას. ნაზად გადაიტანეთ პიპეტი ბიოფილმის სუსპენზიისა და ბროლის იისფერის თანაბრად შერევის უზრუნველსაყოფად.
- ინკუბაცია: მიეცით ფირფიტა ოთახის ტემპერატურაზე 15 წუთის განმავლობაში ინკუბაციისთვის, რათა ბროლის იისფერმა ეფექტურად შეღებოს ბიომასა.
- გარეცხვა: ინკუბაციის შემდეგ ფრთხილად გადაყარეთ კრისტალური იისფერი ხსნარი ჭებიდან ბიომასის დარღვევის გარეშე. ყოველი ჭაბურღილი სამჯერ გარეცხეთ სტერილური ფიზიოლოგიური ხსნარით, რათა მოაშოროთ შეკრული ლაქა.
- გაშრობა: გააშრეთ ფირფიტა ჰაერში ოთახის ტემპერატურაზე ან სტერილური ჰაერის ნაკადის ქვეშ. მოერიდეთ გათბობას, რადგან ამან შეიძლება შეცვალოს შედეგები.
- ხსნადი: თითოეულ ჭაბურღილს დაამატეთ 200 μL 95% ეთანოლი (ან 30% ძმარმჟავა, სტანდარტული ლაბორატორიული პრაქტიკიდან გამომდინარე) შეკრული ბროლის იის გასახსნელად. ნაზად აურიეთ პიპეტინგით ან შეანჯღრიეთ ფირფიტა 10 წუთის განმავლობაში ოთახის ტემპერატურაზე.
- გაზომვა: გაზომეთ ხსნადი ბროლის იისფერი ხსნარის ოპტიკური სიმკვრივე (OD) 570 ნმ-ზე მიკროფირფიტის წამკითხველის გამოყენებით.
- მონაცემთა ანალიზი: გამოაკლეთ უარყოფითი კონტროლის საშუალო OD570 მნიშვნელობა (ჭები TSB-ით, მაგრამ არა ბაქტერიული ინოკულუმი) ექსპერიმენტული ჭაბურღილებიდან, რათა მოხდეს ფონის შეღებვა. ჩაწერეთ და გააანალიზეთ მონაცემები.
შენიშვნა: შეასრულეთ ექსპერიმენტი სამჯერ თითოეული პირობისთვის, რათა უზრუნველყოთ განმეორებადობა. უზრუნველყავით ბროლის და ეთანოლის სათანადო დამუშავება, უსაფრთხოებისა და განადგურების პროტოკოლების დაცვა.
UIP400MTP-ის ძირითადი უპირატესობები ერთი შეხედვით:
- მაღალი გამტარუნარიანობის დამუშავება: შექმნილია სპეციალურად მრავალ ჭაბურღილის ფირფიტებისთვის, რაც საშუალებას გაძლევთ ერთდროულად დაამუშავოთ რამდენიმე ნიმუში.
- ერთიანი ულტრაბგერითი განაწილება: უზრუნველყოფს თანაბარ ულტრაბგერითი ინტენსივობას ჭაბურღილების გასწვრივ, უზრუნველყოფს თანმიმდევრულ შედეგებს ყველა ნიმუშში.
- გამოიყენეთ ნებისმიერი სტანდარტული ფირფიტა: UIP400MTP შეუძლია გაუმკლავდეს ნებისმიერ სტანდარტულ მრავალჭაჭიან ფირფიტას, პეტრის ჭურჭელს და მილის თაროებს. არ არის საჭირო ძვირადღირებული საკუთრების ფირფიტები!
- მომხმარებლისთვის მოსახერხებელი ინტერფეისი: მარტივი დაყენება და კონტროლი, რაც მას შესანიშნავ ინსტრუმენტად აქცევს ლაბორატორიის პროდუქტიულობის გაზრდისთვის. პროგრამირებადი პარამეტრები და ავტომატიზაცია ხელს უწყობს პროცესის სტანდარტიზაციას!
მაღალი გამტარუნარიანობის ბიოფილმის გამოყოფა 96 ჭაბურღილის ფირფიტის სონიკატორი UIP400MTP
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- 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.
ხშირად დასმული შეკითხვები
რა არის უჯრედგარე პოლიმერული ნივთიერებები (EPS)?
უჯრედგარე პოლიმერული ნივთიერებები (EPS) არის ბიოპოლიმერების რთული ნაზავი, რომელიც ძირითადად შედგება პოლისაქარიდების, ცილების, ნუკლეინის მჟავებისა და ლიპიდებისგან, რომლებიც გამოიყოფა ბიოფილმებში მიკროორგანიზმების მიერ. EPS აყალიბებს დამცავ მატრიქსს, რომელიც მოიცავს მიკრობულ საზოგადოებას, უზრუნველყოფს სტრუქტურულ მთლიანობას, შუამავლებს ადჰეზიას ზედაპირებზე და იცავს უჯრედებს გარემოს სტრესისგან, მათ შორის ანტიბიოტიკებისა და იმუნური რეაქციებისგან.
რას ნიშნავს პლანქტონური ბაქტერია?
პლანქტონური ბაქტერიები არის თავისუფლად მცურავი, ერთუჯრედიანი მიკროორგანიზმები, რომლებიც არსებობენ სუსპენზიის სახით, როგორიცაა თხევადი კულტურა ან სხეულის სითხეები, ვიდრე მიმაგრებული არიან ზედაპირებზე ან ქმნიან სტრუქტურირებულ თემებს, როგორიცაა ბიოფილები.
რა განსხვავებაა ბიოფილმს და პლანქტონურ ბაქტერიებს შორის?
ბიოფილმსა და პლანქტონურ ბაქტერიებს შორის მთავარი განსხვავება მდგომარეობს მათ ორგანიზაციაში. ბიოფილები არის ბაქტერიების სტრუქტურირებული, ზედაპირზე მიმაგრებული საზოგადოებები, რომლებიც ჩაშენებულია უჯრედგარე პოლიმერული ნივთიერების (EPS) მატრიცაში, ხოლო პლანქტონური ბაქტერიები თავისუფლად მცურავია და არ გააჩნიათ ასეთი სტრუქტურული ორგანიზაცია.
ბიოფილმებში არსებული ბაქტერიები უფრო რთულია ანტიბიოტიკებით მკურნალობა, ვიდრე პლანქტონური ბაქტერიები?
ბიოფილმებში არსებული ბაქტერიები მნიშვნელოვნად უფრო რთულია ანტიბიოტიკებით მკურნალობა პლანქტონურ ბაქტერიებთან შედარებით. ბიოფილმის მატრიცა მოქმედებს როგორც ფიზიკური ბარიერი, ხოლო ბაქტერიები ავლენენ შეცვლილ მეტაბოლურ მდგომარეობას და გაძლიერებულ სტრესის წინააღმდეგობას, რაც ხელს უწყობს ანტიბიოტიკების ეფექტურობის შემცირებას.
შეიძლება თუ არა ბიოფილების მოკვლა ანტიბიოტიკებით?
ბიოფილმები ზოგჯერ შეიძლება აღმოიფხვრას ანტიბიოტიკებით, მაგრამ ეს რთულია. ეფექტური მკურნალობა ხშირად მოითხოვს ანტიბიოტიკების მაღალ კონცენტრაციას, სპეციფიკურ კომბინაციებს ან დამხმარე თერაპიას, რადგან EPS მატრიცა და ბაქტერიული რეზისტენტობის მექანიზმები იცავს ბიოფილმს.
არის თუ არა სტაფილოკოკები ადჰენირებული ბაქტერიები?
სტაფილოკოკის ბაქტერია ცნობილია თავისი ადჰეზირების უნარით. ისინი ადვილად მიმაგრდებიან ზედაპირებზე, ქმნიან ბიოფილებს, განსაკუთრებით სამედიცინო მოწყობილობებზე ან მასპინძელ ქსოვილებზე, რაც მათ მუდმივ ინფექციებში მთავარ წვლილს აქცევს.
რა ტიპის სტაფილოკოკები არსებობს?
Staphylococcus ბაქტერიები მოიცავს რამდენიმე სახეობას, მათ შორის ყველაზე აღსანიშნავია Staphylococcus aureus და Staphylococcus epidermidis. S. aureus არის პათოგენური და შეიძლება გამოიწვიოს მძიმე ინფექციები, ხოლო S. epidermidis ჩვეულებრივ ასოცირდება ბიოფილმთან დაკავშირებულ მოწყობილობის ინფექციებთან.
რა არის კრისტალური იისფერი?
კრისტალური იისფერი არის ძირითადი საღებავი, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება ბიოლოგიური მასალების შეღებვისთვის. მიკრობიოლოგიაში გამოიყენება ბიოფილმის წარმოქმნის შესაფასებლად ბიომასის შეღებვით, რომელიც შემდგომ შეიძლება რაოდენობრივად განისაზღვროს სპექტროფოტომეტრიულად.
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორებისგან ლაბორატორია რომ სამრეწველო ზომა.



