완고한 바이오 필름을 파괴하는 새로운 마이크로플레이트 소닉레이터
, 캐서린 힐셔에 게재된 Hielscher 뉴스
바이오 필름 – 표면에 부착하는 밀집된 미생물 군집 – 미생물학 및 임상 진단 분야에서 가장 까다로운 과제 중 하나입니다. 새로운 UIP400MTP 마이크로플레이트 소닉레이터는 높은 처리량의 샘플 준비를 용이하게 합니다. 동료 검토 연구 분석에 따르면 Hielscher의 멀티웰 플레이트 소닉레이터와 같은 고성능 초음파 시스템이 MBEC™ 플레이트에서 이러한 완고한 구조를 제거하여 보다 정확한 항균 테스트와 빠른 연구 워크플로우를 가능하게 하는 필수 실험실 도구로 부상하고 있는 것으로 나타났습니다.
초음파 처리를 통한 바이오필름 분리
황색포도상구균, 응고효소 음성 포도상구균, 포도상구균 사프로피티쿠스 바이오필름에 대한 두 가지 주요 연구에 따르면 바이오필름은 자유 부유성 플랑크톤 박테리아보다 항생제에 수백 배 더 내성을 가질 수 있으므로 과학자들은 점점 더 멀티웰 플레이트 초음파 처리에 의존하고 있습니다. 이러한 미생물은 바이오필름 매트릭스에 포함될 경우 최소 억제 농도(MIC)와 최소 살균 농도(MBC)가 급격히 상승하여 임상적으로 달성 가능한 약물 수준을 넘어서는 경우가 많습니다.
그러나 효과적인 테스트는 효율적이고 신뢰할 수 있는 바이오필름 세포 분리에서 시작됩니다. – 바로 이 부분에서 UIP400MTP가 돋보입니다.
모든 표준 마이크로 플레이트에서 부착된 세포 배양물을 분리합니다: UIP400MTP 초음파 처리기를 사용한 고처리량 시료 전처리
바이오필름: 항생제에 대한 숨겨진 방패: 바이오필름
인용된 두 연구에서 연구자들은 박테리아를 바이오필름 형태로 테스트했을 때 항균제 내성이 급격히 증가하는 것을 기록했습니다:
플랑크톤 세포에 비해 MIC 값이 2~32배, 때로는 그 이상 증가했습니다.
특정 분리균은 바이오필름 상태가 되면 항생제 감수성에서 완전 내성으로 전환됩니다.
일부 바이오필름은 테스트한 최고 농도 이상의 MBC 수준을 요구하여 내성이 매우 강하다는 것을 보여주었습니다.
이러한 결과는 바이오필름을 분리하는 것이 중요한 이유를 강조합니다. 정확한 약물 내성 프로파일링은 보호 매트릭스에서 세포를 분리하여 개별적으로 테스트할 수 있어야 합니다.
솔루션: 마이크로 플레이트 소닉레이터 UIP400MTP
두 연구 모두 특수 MBEC™ 핀 뚜껑 장치에서 성장한 바이오필름을 분리하기 위해 Hielscher의 UIP250MTP 멀티웰 플레이트 초음파 처리기를 사용했습니다. 5분 동안 멀티웰 플레이트의 초음파 처리를 통해 바이오필름 세포를 신선한 배지로 성공적으로 제거하여 연구자들은 높은 재현성으로 MICB와 MBCB를 측정할 수 있었습니다.
이 기술이 널리 채택되는 이유는 다음과 같습니다:
- 모든 우물을 동시에 균일하게 처리하므로 비교 항균 테스트에 필수적입니다.
- 음향 캐비테이션은 세포를 파괴하지 않고 세포 외 기질을 효과적으로 분해합니다.
- 바이오필름 내성 연구에 사용되는 MBEC 핀-리드 플랫폼과 원활하게 작동합니다.
연구자를 즉시 설득할 수 있는 주요 기능
- 빠르고 철저한 바이오필름 분리를 위한 400와트 초음파 출력(20kHz)
- 에너지 입력(Ws/mL), 진폭, 온도 및 시간을 포함한 전체 파라미터 제어
- 재순환 펌프가 내장된 열교환기로 초음파 처리 중 플레이트를 시원하게 유지합니다.
- 반복 가능하고 자동화된 워크플로우를 위한 프로그래밍 가능 모드
- 접시 전체에 균일한 초음파 처리. 아래 동영상을 시청하세요!
균일성 테스트는 표준화된 바이오필름 파괴에 필요한 균일한 캐비테이션 필드를 시각적으로 확인합니다. – 저전력 초음파 수조에서 알려진 문제입니다.
멀티웰 플레이트 초음파 발생기 UIP400MTP 효율적인 MBEC 분석을 위한
이것이 병원, 실험실 및 항생제 개발에 중요한 이유
생물막 관련 감염 – 요로 감염부터 카테터 관련 혈류 감염까지 – 는 치료가 어렵기로 악명이 높습니다. 연구 결과에 따르면
- 플랑크톤 세포에 대한 기존의 항생제 테스트는 실제 내성을 과소평가합니다.
- 고품질 초음파 처리는 정확한 바이오필름 유래 샘플을 준비하는 데 필수적입니다.
- UIP400MTP와 같은 도구는 실험실 테스트와 임상 현실 사이의 간극을 메우는 데 도움이 됩니다.
항균제 내성이 계속 증가함에 따라 바이오필름 연구의 재현성과 신뢰성을 향상시키는 기술이 새로운 치료법을 개발하는 데 결정적인 역할을 할 수 있습니다.
첨부된 연구에 따르면 생물막을 형성하는 박테리아는 새로운 테스트 접근 방식과 다중 웰 플레이트 초음파 처리가 필요하다는 결론이 분명해집니다. – 특히 Hielscher UIP400MTP와 같은 초강력, 균일하게 분산된 초음파 시스템을 통해 – 는 MBEC 플레이트에서 바이오필름을 제거하기 위한 표준으로 빠르게 자리 잡고 있습니다.
미생물학 실험실, 제약 개발자 및 임상 연구자에게 이러한 장치는 더 이상 단순한 편의성이 아닙니다. – 바이오필름에 박힌 병원균의 실제 항생제 내성을 정확하게 측정하는 데 없어서는 안 될 도구가 되고 있습니다.
추가 참고 자료
- 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.


