Minimālās inhibējošās koncentrācijas (MIC) pārbaudes protokols
Uz bioplēvi balstītais minimālās inhibējošās koncentrācijas (MIC) tests ir būtiska metode, lai novērtētu antimikrobiālo līdzekļu efektivitāti pret mikroorganismiem, kas saistīti ar bioplēvi un kuriem ir paaugstināta rezistence to aizsargājošās ekstracelulārās matricas dēļ. Būtisks solis šajā testā ir bioplēves struktūru izjaukšana, lai atbrīvotu iegultās šūnas precīzai dzīvotspējas novērtēšanai. UIP400MTP vairāku urbumu plāksnes ultraskaņas apstrādātājs atvieglo šo procesu, izmantojot fokusētu ultraskaņu, lai radītu kontrolētu kavitāciju, efektīvi atdalot bioplēves šūnas un izkliedējot tās vienotā suspensijā. Šis precīzais un reproducējamais bioplēves traucējums uzlabo MIC testu uzticamību un caurlaidspēju, padarot UIP400MTP par būtisku instrumentu bioplēves pētniecības veicināšanā.
Ultraskaņas apstrāde bioplēves atdalīšanai
Uz bioplēvi balstītais MIC tests parasti mēra baktēriju dzīvotspēju vai augšanas inhibīciju, izmantojot tādas metodes kā pārklāšana, koloniju skaitīšana vai optiskā blīvuma mērījumi. Ultraskaņas apstrāde ir kritisks solis uz bioplēvi balstītos MIC testos, novērtējot ar bioplēvi saistīto mikroorganismu antimikrobiālo jutību. Tās primārā funkcija ir atdalīt un izkliedēt bioplēves matricā iestrādātās šūnas vienotā suspensijā precīzai analīzei.
Bioplēves ir ievērojami izturīgākas pret pretmikrobu līdzekļiem, salīdzinot ar planktona šūnām, tāpēc precīzai analīzei ir ļoti svarīga pareiza atdalīšanās. Šī procesa laikā ultraskaņas viļņi rada kontrolētu kavitāciju, sadalot bioplēves matricu un atbrīvojot iegultās šūnas vienotā suspensijā reģenerācijas vidē. Šis solis ļauj precīzi novērtēt bioplēvē disperģēto šūnu dzīvotspēju, izmantojot tādas metodes kā uzsēšana, atšķaidīšana un koloniju skaitīšana. Pareizi bioplēves traucējumi, izmantojot ultraskaņu, novērš atlikušo matricas komponentu ekranēšanu no šūnu ekranēšanas, kas citādi varētu izraisīt antimikrobiālās aktivitātes nepietiekamu novērtēšanu. Vairāku urbumu plates ultraskaņas UIP400MTP ir īpaši piemērots šim nolūkam, piedāvājot precīzus un reproducējamus ultraskaņas apstākļus, lai nodrošinātu uzticamu un augstas caurlaidspējas pārbaudes plākšņu sagatavošanu.
UIP400MTP mikroplates sonikators precīzi kontrolējamai bioplēves atdalīšanai MIC un MBEC testos.
Kāpēc ultraskaņas apstrāde ir nepieciešama uz bioplēvēm balstītos minimālās inhibīcijas koncentrācijas testos
Dzīvotspējas mērījumiem un šūnu skaitīšanai ir nepieciešama pilnīga un uzticama atsevišķu šūnu atdalīšanās un izkliede. UIP400MTP veicina vienmērīgu, nekaitīgu bioplēves atslāņošanos un šūnu dispersiju, lai iegūtu stabilus testa rezultātus.
- Bioplēves sarežģītība: Bioplēves ir strukturētas mikrobu kopienas, kas ietvertas ekstracelulārās polimēru vielas (EPS) matricā, kas aizsargā mikroorganismus un padara tos izturīgākus pret antimikrobiāliem līdzekļiem.
- Vienmērīga dispersija: Lai precīzi izmērītu bioplēvē iegulto šūnu dzīvotspēju vai to jutību pret pretmikrobu līdzekļiem, bioplēve vispirms jāizjauc un jāsadala viendabīgā suspensijā.
Uz bioplēvi balstīts minimālās inhibējošās koncentrācijas pārbaudes protokols
Minimālās inhibējošās koncentrācijas (MIC) tests nosaka zemāko pretmikrobu līdzekļa koncentrāciju, kas nepieciešama, lai kavētu mikroorganismu redzamo augšanu. Šis protokols ir paredzēts ar bioplēvi saistītiem mikroorganismiem, izmantojot UIP400MTP vairāku urbumu plates ultraskaņu bioplēves traucējumiem.
1. solis: Baktēriju sējmateriāla sagatavošana
- Sagatavojiet baktēriju suspensiju:
Audzējiet baktērijas atbilstošā vidē līdz logaritmiskajai fāzei.
Kultūru atšķaida, lai sasniegtu standartizētu šūnu blīvumu (piemēram, 0,5 McFarland standarts vai OD600 ~ 0,1). - Sagatavojiet pretmikrobu šķīdumus:
Pretmikrobu līdzekli atšķaida piemērotā vidē, lai izveidotu koncentrāciju diapazonu (piemēram, divkāršus sērijveida atšķaidījumus). - Iedodiet 96well platē:
Pievieno antimikrobiālos šķīdumus standarta 96 iedobju plates iedobēs ar gala urbuma tilpumu ~150–200 μL.
Ietver augšanas kontroli (bez antimikrobiāliem līdzekļiem) un sterilitātes kontroli (bez baktēriju sējmateriāla).
2. solis: bioplēves veidošanās uz tapas vāka
- Pievienojiet tapas vāku:
Novietojiet specializēto tapas vāku uz inokulētajām akām, nodrošinot, ka tapas ir pilnībā iegremdētas baktēriju suspensijā. - Inkubē plati:
Inkubē piemērotā temperatūrā (piemēram, 37°C) noteiktu laiku (piemēram, 24 stundas) statiskos apstākļos, lai uz tapām veidotos bioplēve. - Izskalojiet tapas:
Noņemiet baktērijas suspensijas tapas vāciņu un viegli noskalojiet sterilā fizioloģiskajā šķīdumā vai fosfāta buferšķīdumā, lai atdalītu brīvi pielipušās planktona šūnas. - Pakļaujiet pretmikrobu līdzekļu iedarbībai:
Pārliek tapas vāciņu jaunā 96well platē, kurā ir iepriekš sagatavoti pretmikrobu atšķaidījumi.
Inkubē noteiktu laika posmu (piemēram, 24 stundas) statiskos apstākļos, lai pretmikrobu līdzeklis varētu iedarboties uz bioplēvēm.
3. darbība: pretmikrobu iedarbība
Multi-well plāksnes ultraskaņas UIP400MTP augstas caurlaidspējas parauga sagatavošanai
4. solis: ultraskaņas apstrāde ar Sonicator mikroplati UIP400MTP
Ultraskaņas apstrādes solis ir kritisks, lai atdalītu bioplēves no tapu vākiem, lai novērtētu dzīvotspēju. Izpildiet šīs darbības, lai iegūtu UIP400MTP sonikatoru:
- Sagatavojiet iestatījumus:
Katrā iedobē iepildiet svaigu 96 iedobju plati ar reģenerācijas vidi (piemēram, neitralizējošu buljonu vai sterilu augšanas vidi). - Pārsūtiet tapas vāku:
Noņemiet tapas vāciņu no pretmikrobu apstrādes plāksnes.
Izskalojiet tapas vāciņu sterilā fizioloģiskajā šķīdumā vai PBS, lai noņemtu pretmikrobu līdzekļu atlikumus. - Novietojiet plāksni ultraskaņas katorā:
Pievienojiet tapas vāku reģenerācijas vides platei.
Ievietojiet reģenerācijas līdzekļa plāksni UIP400MTP sonikatorā, nodrošinot, ka plāksne atrodas centrēta un stabila, kā aprakstīts aprakstītajā rokasgrāmatā. - Pielāgojiet ultraskaņas apstrādes parametrus:
Iestatiet ultraskaņas apstrādes parametrus UIP400MTP (iestatījumus var pielāgot biofilmai):
Amplitūda: 70–100%.
Ultraskaņas apstrādes laiks: 1–3 minūtes (pielāgojiet, pamatojoties uz bioplēves struktūru) cikla režīmā. - Sonicate:
Sāciet ultraskaņas procesu. Ultraskaņas viļņi izjauks bioplēves matricu un novirzīs šūnas atveseļošanās vidē. - Pārraugiet procesu:
Izmantojiet pievienojamu temperatūras sensoru, lai uzraudzītu parauga temperatūru iedobēs. UIP400MTP var savienot ar laboratorijas dzesētāju dzesēšanai. - Apstrāde pēc ultraskaņas apstrādes:
Reģenerācijas vidi, kas satur atdalītas bioplēves, nekavējoties pārnes uz svaigu sterilu plati turpmākai analīzei.
A) plate, kas satur TSB ar 2% glikozi, ko izmanto bioplēves veidošanai, šūnu reģenerācijai un MIC un MBEC noteikšanai; B) Vāks ar tapām stafilokoku biofilmu veidošanai.
Bioplēves šūnas, kas veidojas uz tapām, tika atdalītas ar ultraskaņu (Hielscher Ultraskaņas tehnoloģija) 5 min 96 iedobju plāksnēs, kas satur svaigu kultūras barotni šūnu atgūšanai.
(Attēls un pētījums: ©de Oliveira et al., 2016)
4. darbība: dzīvotspējas novērtējums
Plātņu un kultūru atdalītas bioplēves:
- Veic reģenerācijas vides un plates sērijveida atšķaidīšanu uz agara, lai uzskaitītu koloniju veidojošās vienības (KVV).
- Novērtējiet MIC:
Noteikt MIC kā zemāko antimikrobiālo koncentrāciju, kas pilnībā kavē redzamo mikrobu augšanu reģenerācijas vidē.
Projektēšana, ražošana un konsultācijas – Kvalitāte ražots Vācijā
Hielscher ultrasonikatori ir labi pazīstami ar saviem augstākajiem kvalitātes un dizaina standartiem. Robustums un viegla darbība ļauj vienmērīgi integrēt mūsu ultrasonikatorus rūpnieciskajās iekārtās. Hielscher ultraskaņas apstrādātāji viegli apstrādā neapstrādātus apstākļus un prasīgu vidi.
Hielscher Ultrasonics ir ISO sertificēts uzņēmums un īpašu uzsvaru liek uz augstas veiktspējas ultrasonikatoriem, kas piedāvā vismodernākās tehnoloģijas un lietotājdraudzīgumu. Protams, Hielscher ultrasonikatori atbilst CE prasībām un atbilst UL, CSA un RoHs prasībām.
Racionalizējiet paraugu sagatavošanu 96 iedobju platēs un pārbaudes platēs izmantojot multi-well plāksnes sonikatoru UIP400MTP
Literatūra / Atsauces
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- 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.
- 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.
Biežāk uzdotie jautājumi
Kas ir MIC tests?
Minimālās inhibējošās koncentrācijas (MIC) tests ir standartizēts tests, ko izmanto, lai noteiktu viszemāko pretmikrobu līdzekļa koncentrāciju, kas nepieciešama, lai kavētu mikroorganisma redzamo augšanu. To parasti veic, izmantojot buljona mikrodilumācijas vai agara atšķaidīšanas metodes, kur mikroorganismi tiek pakļauti pretmikrobu līdzekļa sērijveida atšķaidījumiem. MIC testiem ir izšķiroša nozīme, lai novērtētu antimikrobiālo efektivitāti, vadītu klīnisko ārstēšanu un novērtētu rezistences līmeni gan planktona, gan ar bioplēvi saistītos mikroorganismos.
Kāda ir atšķirība starp minimālās inhibējošās koncentrācijas testu, kura pamatā ir biofilma, un MBIC testu?
Uz bioplēvi balstītais minimālās inhibējošās koncentrācijas (MIC) tests un minimālās bioplēves inhibējošās koncentrācijas (MBIC) tests ir saistīti, taču atšķiras pēc to mērķa un metodoloģijas.
Uz bioplēvi balstītajā MIC testā tiek novērtēta zemākā pretmikrobu līdzekļa koncentrācija, kas nepieciešama, lai kavētu redzamu bioplēves augšanu vai dzīvotspēju, koncentrējoties uz šūnām, kas saistītas ar bioplēvi, nevis planktona baktērijām. Savukārt MBIC tests īpaši mēra pretmikrobu līdzekļa spēju novērst bioplēves veidošanos, nevis apstrādāt iepriekš veidotas bioplēves. Lai gan abi testi attiecas uz baktērijām, kas saistītas ar bioplēvi, uz bioplēvi balstītais MIC tests attiecas uz ārstēšanu, un MBIC tests uzsver profilaksi, padarot tos par papildu instrumentiem antimikrobiālās efektivitātes izpētei pret bioplēvēm.
Kādas bioplēves tiek izmantotas MIC testos?
Gan mikrobu bioplēves, gan planktona šūnas tiek izmantotas minimālās inhibējošās koncentrācijas (MIC) testos, lai pētītu antimikrobiālo efektivitāti dažādos apstākļos.
- Planktona šūnas:
Planktona šūnas ir brīvi peldošas, atsevišķas mikrobu šūnas, kas kalpo kā standarta modelis tradicionālajiem MIC testiem. Bieži mikroorganismi ir Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus un Candida albicans. Šie testi nosaka MIC, kas nepieciešams, lai kavētu brīvi dzīvojošu šūnu augšanu, un ir kritiski svarīgi sākotnējam antimikrobiālajam skrīningam. - Ar bioplēvi saistītās šūnas:
Bioplēves šūnas ir mikroorganismi, kas iestrādāti ekstracelulārā matricā, kas ievērojami palielina to rezistenci pret antimikrobiālajiem līdzekļiem. Bioplēves MIC testi bieži ietver:- Gramnegatīvās baktērijas: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa un Klebsiella pneumoniae, kas pazīstama ar bioplēves veidošanos infekcijās un rūpnieciskos apstākļos.
- Grampozitīvas baktērijas: Staphylococcus aureus (ieskaitot MRSA), Staphylococcus epidermidis un Enterococcus faecalis, kas parasti ir saistītas ar ierīcēm saistītām infekcijām.
- Sēnes: Candida albicans un radniecīgas sugas, kas ir svarīgas ar bioplēvi saistītās sēnīšu infekcijās.
- Jauktu sugu bioplēves: tās dažreiz izmanto, lai replicētu dabiskās polimikrobu bioplēves, piemēram, tās, kas atrodamas hroniskās brūcēs vai rūpnieciskajā bioapaugumā.
Salīdzinot planktona šūnu un ar bioplēvi saistīto šūnu MIC vērtības, pētnieki var novērtēt bioplēvju pastiprināto rezistenci un identificēt aģentus, kas ir efektīvi pret šīm noturīgākajām mikrobu kopienām.
Kāda ir atšķirība starp MIC un MBEC?
Minimālā inhibējošā koncentrācija (MIC) ir mazākā pretmikrobu līdzekļa koncentrācija, kas vajadzīga, lai novērstu bioplēves veidošanos, savukārt minimālā bioplēves izskaušanas koncentrācija (MBEC) ir zemākā koncentrācija, kas vajadzīga, lai izskaustu vispāratzītu bioplēvi. MIC koncentrējas uz bioplēves profilaksi, savukārt MBEC novērtē ārstēšanas efektivitāti pret nobriedušām bioplēvēm.
Kādas plāksnes parasti izmanto MBEC testiem?
Mikrotitrēšanas plāksnes, ko parasti izmanto MBEC testiem, parasti ir 96 iedobju plāksnes, kas izgatavotas no polistirola vai polipropilēna. Šie materiāli nodrošina piemērotu virsmu bioplēves veidošanai un ir ķīmiski izturīgi pret testa laikā pārbaudītajiem pretmikrobu līdzekļiem. Polistirola plates ir plaši iecienītas to optiskās skaidrības dēļ, kas ir izdevīga lejupējām analīzēm, piemēram, mērījumiem ar spektrofotometrisku vai fluorescenci. Šo plākšņu konstrukcijā ietilpst noņemami tapu vāki, kas ir būtiski testam, jo bioplēves veidojas uz tapām, kas iegremdētas iedobēs, kurās ir augšanas vide. Standartizētas plāksnes, piemēram, tās, kas atbilst MBEC pārbaudes protokolam, ir īpaši izstrādātas, lai nodrošinātu reproducējamību un saderību ar UIP400MTP sonikatoru vai citu apstrādes aprīkojumu.
Kas ir plāksnes ar PEG-Lid vāku?
PEG-vāka plāksnes ir specializētas vairāku urbumu plākšņu sistēmas, kur vāks ir aprīkots ar mazām polietilēnglikola (PEG) tapām vai tapām, kas stiepjas katrā iedobē. Šīs tapas nodrošina virsmu mikrobu bioplēves veidošanai kontrolētos apstākļos, imitējot reālās pasaules bioplēves augšanu. Dizains ļauj bioplēvēm attīstīties uz tapām, kamēr urbumos ir augšanas vide vai pretmikrobu līdzekļi, kas ļauj augstas caurlaidspējas testēt bioplēves jutību pret ārstēšanu, piemēram, MBEC, MBIC un MIC testos.
Kāda ir ultraskaņas bioplēves dislokācijas priekšrocība salīdzinājumā ar šūnu skrāpēšanu?
Ultraskaņas bioplēves izkliedēšana piedāvā ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar šūnu skrāpēšanu, nodrošinot neinvazīvu, vienmērīgu un ļoti efektīvu metodi biofilmu noņemšanai no virsmām. Atšķirībā no skrāpēšanas, kas var būt nekonsekventa un sabojāt pamatā esošo virsmu vai šūnas, ultraskaņas viļņi iekļūst bioplēves matricā, sadalot to, neapdraudot blakus esošo struktūru integritāti. Šī metode nodrošina reproducējamību, samazina piesārņojuma risku un ir īpaši efektīva lietojumiem, kuriem nepieciešama precīza bioplēves noņemšana, piemēram, mikrobioloģiskos pētījumos vai medicīnisko ierīču testēšanā. Lasiet vairāk, kā UIP400MTP Sonicator izceļas ar šūnu skrāpēšanu!
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Lab līdz rūpnieciskais izmērs.


