Odrywanie biofilmu za pomocą sonikatora UIP400MTP o wysokiej wydajności przetwarzania próbek
Sonikatory o wysokiej wydajności przetwarzania próbek, przeznaczone do płytek wielodołkowych i 96-dołkowych, są niezbędnymi narzędziami w badaniach biofilmów, szczególnie do odrywania i usuwania biofilmów z dołków, probówek, pinów i szalek Petriego. Sonikatory te ułatwiają jednoczesne przetwarzanie wielu próbek, zwiększając efektywność i spójność wyników. Sonikator Hielscher UIP400MTP o wysokiej wydajności przetwarzania próbek idealnie nadaje się do sonikacji płytek wielodołkowych, płytek 96-dołkowych, kilku probówek lub szalek Petriego. Równomierne drgania ultradźwiękowe i kawitacja niezawodnie usuwają biofilmy z dna płytki. Dzięki temu sonikator do płytek wielodołkowych UIP400MTP jest idealnym narzędziem do przygotowywania próbek na potrzeby usuwania biofilmów, oznaczeń biofilmów oraz badań bakterii i drobnoustrojów.
Sonikator do płytek wielodołkowych UIP400MTP do odrywania i usuwania biofilmów podczas przygotowywania próbek z wysoką wydajnością:
- Biofilmy bakteryjne
- Biofilmy eukariotyczne
- Biofilmy grzybowe
- Biofilmy archeonów
- Biofilmy wielodrobnoustrojowe / Biofilmy wielogatunkowe
- Biofilmy nazębne (płytka nazębna)
- Biofilmy morskie
- Biofilmy środowiskowe
- Biofilmy na wyrobach medycznych
- Zawiesiny komórek hodowlanych
Sonikator UIP400MTP o wysokiej wydajności przetwarzania próbek do usuwania biofilmów z płytek wielodołkowych, płytek 96-dołkowych, probówek i szalek Petriego.
Odrywanie i usuwanie biofilmów za pomocą sonikacji
Sonikator Hielscher UIP400MTP o wysokiej wydajności przetwarzania próbek jest dostosowany do niezawodnej i równomiernej sonikacji płytek wielodołkowych i 96-dołkowych. Niezbędny w badaniach biofilmów sonikator do płytek wielodołkowych UIP400MTP zapewnia niezawodną technologię odrywania i usuwania biofilmów z płytek wielodołkowych, probówek i szalek Petriego. Umożliwiając przygotowywanie próbek z wysoką wydajnością, UIP400MTP zwiększa efektywność i spójność oznaczeń biofilmów oraz innych powiązanych badań, co czyni ten sonikator niezbędnym zarówno w akademickich, jak i przemysłowych badaniach mikrobiologicznych.
Usuwanie biofilmów za pomocą sonikacji: W celu odrywania biofilmów umożliwia się ich tworzenie w dołkach płytki wielodołkowej w kontrolowanych warunkach. Następnie płytkę umieszcza się w sonikatorze, w którym parametry takie jak czas, amplituda i częstotliwość ustawia się zgodnie ze specyficznymi wymaganiami danego typu biofilmu i celami eksperymentu. Fale ultradźwiękowe wywołują kawitację w każdym dołku, skutecznie rozbijając macierz biofilmu i odrywając komórki.
Ultradźwiękowe przygotowywanie próbek biofilmów: W oznaczeniach biofilmów sonikatory o wysokiej wydajności przetwarzania próbek mają kilka zastosowań. Po sonikacji oderwane komórki biofilmu można zebrać i oznaczyć ilościowo za pomocą różnych metod, takich jak barwienie fioletem krystalicznym, zliczanie żywych komórek lub pomiar biomasy. Ponadto biofilmy można poddać działaniu środków przeciwdrobnoustrojowych, a następnie sonikacji, aby ocenić skuteczność tych środków w rozbijaniu biofilmów. Oderwane komórki biofilmu są również przydatne w badaniach genomicznych i proteomicznych, ponieważ można je wykorzystać do ekstrakcji DNA, RNA i białek na potrzeby dalszych analiz molekularnych.
Sonikatory o wysokiej wydajności przetwarzania próbek oferują liczne zalety. Umożliwiają jednoczesne przetwarzanie wielu próbek, oszczędzając czas i nakład pracy, oraz zapewniają równomierną obróbkę wszystkich dołków, ograniczając zmienność i poprawiając odtwarzalność wyników. Urządzenia te nadają się również do badań na dużą skalę, umożliwiając wysokowydajne badania przesiewowe dotyczące tworzenia i rozbijania biofilmów oraz poddawania ich różnym zabiegom.
(A) Płytka zawierająca TSB z 2% glukozy, wykorzystywana do tworzenia biofilmu, odzyskiwania komórek oraz oznaczania MIC i MBCB; (B) Pokrywa z pinami do tworzenia biofilmów gronkowcowych.
Komórki biofilmu utworzonego na pinach odrywano za pomocą sonikatora Hielscher UIP250MTP przez 5 min w płytkach 96-dołkowych zawierających świeżą pożywkę hodowlaną w celu odzyskania komórek.
(Zdjęcie i badanie: ©de Oliveira et al., 2016)
Sonikator do płytek 96-dołkowych UIP400MTP do sonikacji płytek mikrotitracyjnych i wielodołkowych
Znaczenie ultradźwiękowego usuwania biofilmów w badaniach biofilmów
Ultradźwiękowe usuwanie biofilmów ma kluczowe znaczenie w badaniach biofilmów ze względu na swoją skuteczność, spójność wyników, efektywność i wszechstronność. Zapewnia dokładne i równomierne rozbijanie biofilmów, ułatwiając precyzyjną i odtwarzalną analizę w różnych oznaczeniach biofilmów. Oznaczenia te, obejmujące barwienie fioletem krystalicznym, zliczanie żywych komórek, bioluminescencję ATP, redukcję XTT, analizę mikroskopową oraz ekstrakcję kwasów nukleinowych/białek, dostarczają kompleksowych informacji o tworzeniu biofilmu, jego żywotności, strukturze i reakcji na stosowane zabiegi.
Sonikacja łagodnie odrywa i usuwa biofilm ze stałych podłoży, takich jak dna płytek, piny, kołki lub szkiełka nakrywkowe.
- Skuteczne rozbijanie biofilmów:
Kawitacja: Fale ultradźwiękowe tworzą pęcherzyki kawitacyjne, które podczas zapadania się generują silne siły ścinające, skutecznie rozbijając złożoną strukturę biofilmów.
Dokładne odrywanie: Zapewnia dokładne odrywanie komórek biofilmu od powierzchni, co ma kluczowe znaczenie dla precyzyjnego oznaczania ilościowego i analizy. - Spójność i odtwarzalność:
Równomierna obróbka: Sonikatory o wysokiej wydajności przetwarzania próbek zapewniają równomierny rozkład energii ultradźwiękowej we wszystkich próbkach, ograniczając zmienność i poprawiając odtwarzalność.
Standaryzacja: Umożliwia standaryzację protokołów rozbijania biofilmów, prowadząc do bardziej wiarygodnych i porównywalnych wyników. - Efektywność:
Wysoka wydajność przetwarzania próbek: Umożliwia jednoczesne przetwarzanie wielu próbek, oszczędzając czas i zwiększając wydajność przetwarzania próbek w badaniach biofilmów.
Automatyzacja: Można łatwo zintegrować z automatycznymi procesami roboczymi, dodatkowo zwiększając efektywność i ograniczając pracę ręczną. - Zachowanie żywotności i integralności:
Kontrolowane warunki: Parametry takie jak czas i intensywność można precyzyjnie dostosować, aby rozbijać biofilmy bez naruszania żywotności ani integralności komórek, co jest istotne dla późniejszych oznaczeń. - Wszechstronność:
Szerokie zastosowanie: Nadaje się do różnych typów biofilmów (bakteryjnych, grzybowych, wielogatunkowych) i jest kompatybilny z różnymi powierzchniami i materiałami stosowanymi w badaniach biofilmów.
Sonikator do płytek wielodołkowych UIP400MTP oferuje liczne korzyści, które czynią go niezbędnym narzędziem do przygotowywania próbek z wysoką wydajnością.
Hielscher Ultrasonics oferuje różne modele sonikatorów, w tym sonikatory z sonotrodą, sonikatory bezkontaktowe i sonikatory o wysokiej wydajności przetwarzania próbek. Skontaktuj się z nami już teraz! Nasi eksperci techniczni z przyjemnością omówią z Tobą wymagania dotyczące przetwarzania i polecą sonikator najlepiej dopasowany do Twojego zastosowania związanego z biofilmami.
Sonikator do płytek mikrotitracyjnych UIP400MTP służy do odrywania biofilmów na potrzeby badań
Literatura / Źródła
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- UIP400MTP-Multi-well-Plate-Sonicator-Infographic
- 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.
Najczęściej zadawane pytania dotyczące badań biofilmów
Jakie jest najczęściej stosowane podłoże do tworzenia biofilmów?
Najczęściej stosowanym podłożem do tworzenia biofilmów w badaniach laboratoryjnych jest płytka mikrotitracyjna. Płytki mikrotitracyjne, szczególnie w formacie 96-dołkowym, są szeroko stosowane ze względu na ich wszechstronność, łatwość użycia i kompatybilność z różnymi technikami analitycznymi.
Jaka płytka 96-dołkowa jest najlepsza do biofilmów?
Najlepsza płytka 96-dołkowa do badań biofilmów zależy od kilku czynników, w tym od typu badanego biofilmu, układu eksperymentalnego i specyficznych wymagań badania. Do często zalecanych płytek 96-dołkowych do badań biofilmów należą jednak:
- Przezroczysta płytka 96-dołkowa z płaskim dnem Corning® Costar® 3596: Ta płytka jest często stosowana ze względu na wysoką przejrzystość optyczną, która jest korzystna w obrazowaniu i oznaczeniach spektrofotometrycznych.
- Płytki 96-dołkowe Nunc™ MicroWell™: Płytki te są znane z jednolitych wymiarów dołków i wysokiej przejrzystości optycznej. Są dostępne w różnych wariantach obróbki powierzchni, aby wspierać różne typy hodowli komórkowych.
- Mikropłytka 96-dołkowa Greiner Bio-One CELLSTAR®: Ta płytka jest często wykorzystywana w badaniach biofilmów ze względu na jednakową jakość poszczególnych dołków oraz dostępność różnych powłok powierzchniowych, takich jak powierzchnie poddane obróbce do hodowli tkankowych lub powierzchnie o niskiej zdolności wiązania.
- Czarne płytki 96-dołkowe z przezroczystym dnem: Do badań wymagających pomiarów fluorescencji lub luminescencji idealnie nadają się czarne płytki z przezroczystym dnem (np. Corning® 3603), ponieważ minimalizują przesłuch między dołkami i poprawiają wykrywanie sygnału.
- Płytki z powłoką hydrofobową lub hydrofilową: W zależności od charakteru biofilmu i drobnoustroju korzystne mogą być płytki ze specjalnymi powłokami, które sprzyjają adhezji lub ją hamują. Na przykład płytki hydrofobowe mogą być odpowiednie do biofilmów tworzonych przez niektóre bakterie.
- Płytki przeznaczone do biofilmów: Niektórzy producenci oferują płytki zaprojektowane specjalnie do badań biofilmów. Płytki te często mają ulepszone właściwości powierzchni sprzyjające tworzeniu biofilmu i są zoptymalizowane pod kątem oznaczeń biofilmów.
Wybierając płytkę 96-dołkową do badań biofilmów, należy uwzględnić następujące kryteria:
- Materiał i obróbka powierzchni: Wybierz materiał płytki i sposób obróbki powierzchni, które wspierają adhezję i wzrost badanych drobnoustrojów tworzących biofilm.
Przejrzystość optyczna: W przypadku oznaczeń obejmujących pomiary optyczne upewnij się, że płytka ma wysoką przejrzystość optyczną. - Konstrukcja dołków: Uwzględnij kształt i głębokość dołków, które mogą wpływać na wzrost biofilmu oraz skuteczność późniejszych zabiegów lub pomiarów.
- Kompatybilność ze sprzętem: Upewnij się, że płytka jest kompatybilna z Twoim sonikatorem, inkubatorem i wszelkim innym sprzętem wykorzystywanym w badaniu. Sonikator Hielscher do płytek wielodołkowych jest kompatybilny ze wszystkimi standardowymi płytkami mikrotitracyjnymi i wielodołkowymi.
Ostatecznie najlepszy wybór będzie zależał od specyficznych wymagań Twoich badań biofilmów i cech badanych drobnoustrojów.
Jakie typowe oznaczenia biofilmów stosuje się w badaniach?
W badaniach i diagnostyce wykorzystuje się różne rodzaje oznaczeń do badania i klasyfikowania biofilmów. Sonikacja jest powszechnym etapem przygotowywania próbek, służącym do usuwania biofilmu z jego stałego podłoża, dzięki czemu biofilm staje się dostępny do oznaczeń i analiz.
- Barwienie fioletem krystalicznym:
Cel: Ilościowe oznaczanie całkowitej biomasy biofilmu.
Metoda: Biofilmy barwi się fioletem krystalicznym, a następnie barwnik poddaje się solubilizacji i oznacza spektrofotometrycznie.
Zastosowanie: Ocena tworzenia biofilmu i działania środków przeciwdrobnoustrojowych. - Zliczanie żywych komórek (oznaczenie CFU):
Cel: Określanie liczby żywych komórek biofilmu.
Metoda: Oderwane komórki biofilmu poddaje się seryjnym rozcieńczeniom i wysiewa na podłoże agarowe w celu zliczenia jednostek tworzących kolonie (CFU).
Zastosowanie: Ocena żywotności komórek biofilmu i skuteczności przeciwdrobnoustrojowej. - Bioluminescencja ATP:
Cel: Pomiar aktywności metabolicznej komórek biofilmu.
Metoda: Poziomy ATP oznacza się ilościowo za pomocą testu bioluminescencyjnego.
Zastosowanie: Wskazuje żywotność biofilmu i jego stan metaboliczny. - Test redukcji XTT:
Cel: Ocena aktywności metabolicznej komórek.
Metoda: Odczynnik XTT jest redukowany przez komórki aktywne metabolicznie, tworząc barwny produkt formazanowy, który oznacza się ilościowo metodą spektrofotometryczną.
Zastosowanie: Ocena żywotności komórek biofilmu i wpływu stosowanych zabiegów. - Analiza mikroskopowa:
Cel: Wizualizacja struktury i składu biofilmu.
Metoda: Stosowane techniki obejmują mikroskopię świetlną, konfokalną laserową mikroskopię skaningową (CLSM) i skaningową mikroskopię elektronową (SEM).
Zastosowanie: Dostarcza szczegółowych informacji o architekturze biofilmu, jego rozmieszczeniu i wpływie stosowanych zabiegów. - Ekstrakcja DNA, RNA i białek:
Cel: Analiza profili genetycznych i proteomicznych komórek biofilmu.
Metoda: Komórki biofilmu poddaje się lizie w celu ekstrakcji kwasów nukleinowych i białek do dalszych analiz (np. PCR, qPCR, sekwencjonowania, proteomiki).
Zastosowanie: Badanie ekspresji genów, różnorodności genetycznej i ekspresji białek w biofilmach. - Testy hamowania i eradykacji biofilmu:
Cel: Badania przesiewowe związków pod kątem ich zdolności do zapobiegania tworzeniu biofilmu lub eradykacji już istniejących biofilmów.
Metoda: Biofilmy poddaje się działaniu potencjalnych środków przeciwbiofilmowych, a stopień rozbicia ocenia się za pomocą wyżej wymienionych oznaczeń.
Zastosowanie: Odkrywanie leków i opracowywanie terapii przeciwbiofilmowych.
Hielscher Ultrasonics produkuje homogenizatory ultradźwiękowe o wysokiej wydajności w rozmiarach od laboratoryjnych do przemysłowych.