Staphylococcus bioplēves audzēšanas un atdalīšanas protokols
Standartizētas metodes ir būtiskas ticamiem pētījumu rezultātiem. Šeit jūs varat atrast stafilokoku biofilmu audzēšanas un atdalīšanas protokolu. Šis protokols koncentrējas uz racionalizētu augstas caurlaidspējas paraugu sagatavošanu UIP400MTP izmantojot vairāku urbumu plākšņu ultraskaņu efektīvai, augstas caurlaidspējas bioplēves atdalīšanai 96 urbumu plāksnēs. Protokols ietver arī galvenos soļus bioplēves audzēšanai, mazgāšanai un vizualizācijai, koncentrējoties uz mainīguma samazināšanu un reproducējamības nodrošināšanu.
Staphylococcus bioplēves un antibiotiku izpēte
Staphylococcus biofilmām ir izšķiroša loma pastāvīgās infekcijās, jo tās ir izturīgas pret antibiotikām un imūnreakcijām. Bioplēves veidošanās nodrošina aizsargājošu vidi baktērijām, padarot infekcijas grūti ārstējamas. Biofilmu pētījumi bieži koncentrējas uz izpratni par to veidošanos, uzvedību un jutību pret antimikrobiālajiem līdzekļiem, uzsvaru liekot uz augstas caurlaidspējas metodēm, lai racionalizētu eksperimentālās darbplūsmas.
UIP400MTP vairāku urbumu plākšņu sonikators piedāvā ievērojamas priekšrocības bioplēves pētniecībā, ļaujot ātri un efektīvi atdalīt bioplēves no 96 urbumu plāksnēm. Šī ierīce nodrošina vienmērīgu ultraskaņas enerģiju visām akām, nodrošinot konsekventus rezultātus, vienlaikus samazinot mainīgumu.
Staphylococcus bioplēves kultivēšanas un atdalīšanas protokols
Zemāk mēs sniedzam jums soli pa solim norādījumus par stafilokoku bioplēves kultivēšanas un atdalīšanas procesu. Kā paraugu analītiskajam solim mēs parādīsim, kā spektrofotometriski kvantificēt kultivēto biomasu ar kristālvioletu krāsošanu.
Staphylococcus bioplēves audzēšana
Nepieciešamie materiāli:
- Sterilas plakandibena 96 iedobju polistirola audu kultūras apstrādātas mikrotitrēšanas plates ar vākiem
- Triptiskais sojas buljons (TSB) ar 0,25% glikozes
- Bioloģiskās drošības kabinets
Darbības:
- Sagatavojiet sterilu darba vidi bioloģiskās drošības skapī, lai samazinātu piesārņojumu.
- Pievienojiet TSB, kas satur 0,25% glikozes, mikrotitrēšanas plates iedobēm. TSB bez glikozes parasti neatbalsta bioplēves veidošanos, un to drīkst izmantot tikai kā kontroli, ja nepieciešams.
- Iedobes apsēj ar baktēriju celmiem, kas sagatavoti, kā aprakstīts turpmāk:
- Sagatavojiet baktēriju suspensijas, nodrošinot, ka nav iepriekš esošu šūnu klasteru, homogenizējot suspensijas, izmantojot ultraskaņu, vai sadalot klasterus ar 23 gabarītu adatu un īsu virpuļošanu.
- Noslēdz plati ar vāku un inkubē apstākļos, kas ir optimāli bioplēves veidošanai (piemēram, 37°C 24 stundas).
- Katram baktēriju celmam eksperimentu veic trijos eksemplāros (trīs iedobes katram celmam), lai nodrošinātu ticamību.
- Katrai platei iedala sešas iedobes negatīvajām kontrolēm. Uz 96 iedobju plāksnēm var pārbaudīt līdz 30 celmiem.
Bioplēves vizualizācija un mazgāšana
- Pēc inkubācijas uzmanīgi izmetiet barotni, lai izvairītos no bioplēves traucējumiem.
- Katru iedobi četras reizes nomazgājiet ar fizioloģisko šķīdumu, lai noņemtu planktona baktērijas.
- Pārbaudiet, vai iedobju dibenā nav baltu plankumu, kas norāda uz bioplēves klātbūtni.
Bioplēves atdalīšanās, izmantojot vairāku urbumu plāksnes Sonicator UIP400MTP
Ierīces iestatīšana un parametri:
- UIP400MTP vairāku urbumu plāksnes sonikators
- Darbības iestatījumi: 60% amplitūda, cikla režīms ar 60 sekunžu ieslēgšanu / 30 sekunžu izslēgšanu
Darbības:
- Novietojiet mazgāto mikrotitrēšanas plati uz UIP400MTP platformas.
- Ultraskaņas paraugus sonicate ieteicamajos iestatījumos (60% amplitūda, 60 sekundes IESLĒGTS, 30 sekundes IZSLĒGTS). Pielāgojiet iestatījumus baktēriju celmam.
- Sāciet ultraskaņas procesu, lai atdalītu bioplēvi. Ultraskaņas viļņi traucē bioplēves matricu, atbrīvojot pielipušās baktērijas.
- UIP400MTP nodrošina vienmērīgu ekspozīciju visās iedobēs, lai iegūtu konsekventus atdalīšanās rezultātus.
Analītiskais posms: atdalītas Stafilokoku bioplēves biomasas kvantificēšana, izmantojot kristālvioleto (CV)
Nepieciešamie materiāli:
- 0.1% kristālvioletais (CV) šķīdums
- 95% etanols vai 30% etiķskābe (šķīdināšanai)
- Mikroplates lasītājs, kas spēj nolasīt pie 570 nm
- Sterilas mikrotitrēšanas plāksnes krāsošanai
Darbības:
- Krāsošanas plāksnes sagatavošana: Pārnesiet 100 μL atdalītās bioplēves suspensijas no katras sonikētās plāksnes iedobes atbilstošās tīras, sterilas 96 iedobju mikrotitrēšanas plāksnes iedobēs. Tas nodrošina skaidru un vienmērīgu vidi krāsošanai.
- Atdalītās bioplēves iekrāsošana: katrai iedobei, kurā ir atdalītā bioplēves suspensija, pievieno 150 μl 0,1% kristālvioletā šķīduma. Viegli pipetē, lai nodrošinātu vienmērīgu bioplēves suspensijas un kristālvioletā sajaukšanos.
- Inkubācija: ļauj platei inkubēties istabas temperatūrā 15 minūtes, lai kristālvioletais varētu efektīvi iekrāsot biomasu.
- Mazgāšana: Pēc inkubācijas uzmanīgi izmetiet kristālvioleto šķīdumu no akām, netraucējot biomasu. Katru iedobi trīs reizes nomazgājiet ar sterilu fizioloģisko šķīdumu, lai noņemtu nesaistīto traipu.
- Žāvēšana: Ļaujiet plāksnei nožūt istabas temperatūrā vai zem sterila gaisa plūsmas pārsega. Izvairieties no karsēšanas, jo tas var mainīt rezultātus.
- Šķīdināšana: katrai iedobei pievieno 200 μL 95% etanola (vai 30% etiķskābes, atkarībā no laboratorijas standarta prakses), lai izšķīdinātu saistīto kristālvioleto. Viegli samaisa, pipetējot vai kratot plati 10 minūtes istabas temperatūrā.
- Mērīšana: izmēra izšķīdušā kristālvioletā šķīduma optisko blīvumu (OB) pie 570 nm, izmantojot mikroplates lasītāju.
- Datu analīze: no eksperimentālajiem iedobēm atņem negatīvo kontroļu vidējo OD570 vērtību (iedobes ar TSB, bet bez baktēriju sējmateriāla), lai ņemtu vērā fona iekrāsošanos. Ierakstiet un analizējiet datus.
Piezīme: katram stāvoklim eksperimentu veic trijos eksemplāros, lai nodrošinātu reproducējamību. Nodrošiniet pareizu rīcību ar kristālvioleto un etanolu, ievērojot drošības un iznīcināšanas protokolus.
Galvenie UIP400MTP ieguvumi īsumā:
- Augstas caurlaidspējas apstrāde: Īpaši izstrādāts vairāku urbumu plāksnēm, ļaujot vienlaikus apstrādāt vairākus paraugus.
- Vienots ultraskaņas sadalījums: Nodrošina vienādu ultraskaņas intensitāti visās akās, nodrošinot konsekventus rezultātus visos paraugos.
- Izmantojiet jebkuru standarta plāksni: UIP400MTP var apstrādāt jebkuras standarta vairāku urbumu plāksnes, Petri traukus un cauruļu plauktus. Nav nepieciešamas dārgas patentētas plāksnes!
- Lietotājam draudzīgs interfeiss: Viegli uzstādīt un kontrolēt, padarot to par lielisku rīku laboratorijas produktivitātes palielināšanai. Programmējami iestatījumi un automatizācija atvieglo procesu standartizāciju!
Augstas caurlaidspējas bioplēves atslāņošanās ar 96 urbumu plates sonikatoru UIP400MTP
Literatūra / Atsauces
- 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.
Biežāk uzdotie jautājumi
Kas ir ekstracelulārās polimēru vielas (EPS)?
Ekstracelulārās polimēru vielas (EPS) ir komplekss biopolimēru maisījums, kas galvenokārt sastāv no polisaharīdiem, proteīniem, nukleīnskābēm un lipīdiem, ko izdala mikroorganismi biofilmās. EPS veido aizsargmatricu, kas aptver mikrobu kopienu, nodrošinot strukturālo integritāti, veicinot saķeri ar virsmām un pasargājot šūnas no vides stresa, tostarp antibiotikām un imūnreakcijām.
Ko nozīmē planktoniskās baktērijas?
Planktona baktērijas ir brīvi peldoši, vienšūnas mikroorganismi, kas pastāv suspensijā, piemēram, šķidrā kultūrā vai ķermeņa šķidrumos, nevis piestiprināti pie virsmām vai veido strukturētas kopienas, piemēram, bioplēves.
Kāda ir atšķirība starp bioplēvi un planktona baktērijām?
Galvenā atšķirība starp biofilmu un planktona baktērijām ir to organizācijā. Bioplēves ir strukturētas, virsmai piesaistītas baktēriju kopienas, kas iestrādātas ekstracelulārās polimēru vielas (EPS) matricā, savukārt planktona baktērijas ir brīvi peldošas un tām trūkst šādas strukturālas organizācijas.
Vai baktērijas biofilmās ir grūtāk ārstējamas ar antibiotikām nekā planktona baktērijas?
Baktērijas biofilmās ir ievērojami grūtāk ārstējamas ar antibiotikām, salīdzinot ar planktona baktērijām. Bioplēves matrica darbojas kā fiziska barjera, un tajā esošajām baktērijām ir mainīti vielmaiņas stāvokļi un paaugstināta stresa izturība, kas veicina antibiotiku efektivitātes samazināšanos.
Vai biofilmas var nogalināt ar antibiotikām?
Bioplēves dažreiz var izskaust ar antibiotikām, taču tas ir izaicinoši. Efektīvai ārstēšanai bieži nepieciešama augsta antibiotiku koncentrācija, specifiskas kombinācijas vai papildterapija, jo EPS matrica un baktēriju rezistences mehānismi aizsargā bioplēvi.
Vai Staphylococcus ir pielipušās baktērijas?
Staphylococcus baktērijas ir labi pazīstamas ar savām pielipšanas spējām. Tie viegli piestiprinās pie virsmām, veidojot bioplēves, īpaši uz medicīnas ierīcēm vai saimniekaudiem, padarot tos par galveno pastāvīgu infekciju veicinātāju.
Kādi ir Staphylococcus baktēriju veidi?
Staphylococcus baktērijas ietver vairākus veidus, no kuriem ievērojamākie ir Staphylococcus aureus un Staphylococcus epidermidis. S. aureus ir patogēns un var izraisīt smagas infekcijas, savukārt S. epidermidis parasti ir saistīts ar ierīcēm, kas saistītas ar bioplēvi.
Kas ir kristālviolets?
Kristālviolets ir pamatkrāsviela, ko parasti izmanto bioloģisko materiālu krāsošanai. Mikrobioloģijā to izmanto, lai novērtētu bioplēves veidošanos, iekrāsojot biomasu, ko pēc tam var kvantificēt spektrofotometriski.
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Lab līdz rūpnieciskais izmērs.



