Nieuwe Microplate Sonicators voor het doorbreken van hardnekkige biofilms

Biofilms – dichte microbiële gemeenschappen die zich aan oppervlakken hechten – behoren tot de moeilijkste uitdagingen in de microbiologie en klinische diagnostiek. De nieuwe UIP400MTP microplaat sonicator vergemakkelijkt high-throughput monstervoorbereiding. Analyses van intercollegiaal getoetste onderzoeken tonen aan dat ultrasone systemen met hoge prestaties, zoals Hielscher's sonicators voor meerdere platen, in opkomst zijn als essentiële laboratoriumhulpmiddelen voor het verwijderen van deze hardnekkige structuren van MBEC™-platen, waardoor nauwkeurigere antimicrobiële tests en snellere onderzoeksworkflows mogelijk worden.

Biofilm losmaken met Sonicatie

Wetenschappers vertrouwen in toenemende mate op sonicatie van multi-wells omdat biofilms honderden keren resistenter tegen antibiotica kunnen zijn dan vrij zwevende planktonbacteriën, volgens twee grote onderzoeken naar Staphylococcus aureus, coagulasenegatieve stafylokokken en Staphylococcus saprophyticus biofilms. Wanneer ze ingebed zijn in een biofilmmatrix, vertonen deze microben dramatisch verhoogde minimale remmende concentraties (MIC's) en minimale bactericide concentraties (MBC's), vaak boven klinisch haalbare medicijnniveaus.

Maar effectief testen begint met het efficiënt en betrouwbaar losmaken van biofilmcellen. – en dit is waar de UIP400MTP opvalt.

Biofilm wordt gekweekt op de haringen van een testplaat

Biofilms: Een verborgen schild tegen antibiotica

In beide aangehaalde onderzoeken documenteerden onderzoekers een dramatische toename in antimicrobiële resistentie wanneer bacteriën in biofilmvorm werden getest:

De MIC-waarden stegen 2 tot 32 keer, en soms meer, in vergelijking met planktoncellen.
Bepaalde isolaten schakelden over van antibioticagevoelig naar volledig resistent zodra ze zich in een biofilm bevonden.
Sommige biofilms hadden MBC-niveaus nodig die hoger waren dan de hoogste geteste concentraties, wat hun extreme tolerantie benadrukt.

Deze bevindingen onderstrepen waarom het uit elkaar halen van biofilms van cruciaal belang is: nauwkeurige profilering van resistentie tegen medicijnen is afhankelijk van het bevrijden van cellen uit de beschermende matrix zodat ze individueel getest kunnen worden.

De oplossing: De microplaat Sonicator UIP400MTP

Beide onderzoeken maakten gebruik van Hielscher's UIP250MTP multi-well plaat sonicator om biofilms los te maken die gekweekt waren op speciale MBEC™ pin-deksel apparaten. Door de multi-well platen 5 minuten lang te sonificeren werden biofilmcellen met succes losgemaakt in vers medium, waardoor onderzoekers MICB en MBCB met hoge reproduceerbaarheid konden meten.

Deze techniek wordt veel gebruikt omdat:

1. Het behandelt alle wells tegelijkertijd en uniform, wat essentieel is voor vergelijkende antimicrobiële tests.
2. Akoestische cavitatie breekt de extracellulaire matrix effectief af zonder cellen te vernietigen.
3. Het werkt naadloos met MBEC pin-dekselplatforms die gebruikt worden bij onderzoek naar biofilmresistentie.

 
Belangrijkste kenmerken die onderzoekers onmiddellijk overtuigen

• 400 watt ultrasoon vermogen (20 kHz) voor snelle, grondige verwijdering van biofilm
• Volledige parameterregeling inclusief energie-input (Ws/mL), amplitude, temperatuur en tijd
• Ingebouwde warmtewisselaar met recirculatiepomp om de platen koel te houden tijdens sonicatie
• Programmeerbare modi voor herhaalbare, geautomatiseerde workflows
• Gelijkmatige sonicatie over de hele platen. Bekijk de video hieronder!

De uniformiteitstest bevestigt visueel het homogene cavitatieveld dat vereist is voor gestandaardiseerde biofilmdisruptie. – een bekende uitdaging in ultrasoonbaden met een lager vermogen.

Waarom dit van belang is voor ziekenhuizen, laboratoria en de ontwikkeling van antibiotica

Biofilm-gerelateerde infecties – van urineweginfecties tot kathetergeassocieerde bloedbaaninfecties – zijn notoir moeilijk te behandelen. De onderzoeken tonen aan:

1. Conventionele antibioticatests op planktoncellen onderschatten de werkelijke resistentie.
2. Sonicatie van hoge kwaliteit is van vitaal belang voor het prepareren van nauwkeurige monsters van biofilms.
3. Hulpmiddelen zoals de UIP400MTP helpen de kloof te overbruggen tussen laboratoriumtests en de klinische realiteit.

Aangezien antimicrobiële resistentie blijft toenemen, kunnen technologieën die de reproduceerbaarheid en betrouwbaarheid in biofilmonderzoek verbeteren een beslissende rol spelen in de ontwikkeling van nieuwe therapieën.

De bijgevoegde onderzoeken maken één conclusie onmiskenbaar: biofilmvormende bacteriën vragen om nieuwe testbenaderingen en sonicatie van meerdere putjes – specifiek met ultrakrachtige, gelijkmatig verdeelde ultrasone systemen zoals de Hielscher UIP400MTP – wordt al snel de gouden standaard voor het verwijderen van biofilms van MBEC-platen.

Voor microbiologielaboratoria, farmaceutische ontwikkelaars en klinische onderzoekers zijn deze apparaten niet langer alleen maar gemakken – worden ze onmisbare hulpmiddelen bij het nauwkeurig meten van de werkelijke antibioticaresistentie van in biofilm ingebedde ziekteverwekkers.

 
Hier vindt u informatie over de multi-wells sonicator UIP400MTP!