Novos sonicadores de microplacas para desagregar biofilmes persistentes

Os biofilmes – comunidades microbianas densas que aderem às superfícies – estão entre os desafios mais difíceis da microbiologia e do diagnóstico clínico. O novo sonicador de microplacas UIP400MTP facilita a preparação de amostras com elevada capacidade de processamento. As análises de estudos revistos por pares mostram que sistemas ultrassónicos de elevado desempenho, como os sonicadores de placas multipoços da Hielscher, estão a tornar-se ferramentas laboratoriais essenciais para desprender estas estruturas persistentes das placas MBEC™, permitindo testes de suscetibilidade aos antimicrobianos mais precisos e fluxos de trabalho de investigação mais rápidos.

Desprendimento de biofilmes por sonicação

Os cientistas recorrem cada vez mais à sonicação de placas multipoços porque os biofilmes podem ser centenas de vezes mais resistentes aos antibióticos do que as bactérias planctónicas em suspensão livre, segundo dois estudos de referência sobre biofilmes de Staphylococcus aureus, estafilococos coagulase-negativos e Staphylococcus saprophyticus. Quando incorporados numa matriz de biofilme, estes microrganismos apresentam concentrações inibitórias mínimas (MICs) e concentrações bactericidas mínimas (MBCs) drasticamente elevadas, frequentemente superiores aos níveis de fármaco clinicamente atingíveis.

Mas a realização de testes eficazes começa com o desprendimento eficiente e fiável das células do biofilme – e é aqui que o UIP400MTP se destaca.

O biofilme é cultivado nos pinos de uma placa de ensaio

Biofilmes: um escudo oculto contra os antibióticos

Em ambos os estudos citados, os investigadores documentaram aumentos drásticos da resistência aos antimicrobianos quando as bactérias foram testadas sob a forma de biofilme:

Os valores de MIC aumentaram entre 2 e 32 vezes, e por vezes mais, em comparação com as células planctónicas.
Certos isolados passaram de suscetíveis aos antibióticos a totalmente resistentes quando se encontravam no estado de biofilme.
Alguns biofilmes exigiram valores de MBC superiores às concentrações mais elevadas testadas, evidenciando a sua tolerância extrema.

Estes resultados salientam por que razão é crucial desagregar os biofilmes: a caracterização precisa da resistência aos fármacos depende da libertação das células da matriz protetora, para que possam ser testadas individualmente.

A solução: o sonicador de microplacas UIP400MTP

Ambos os estudos utilizaram o sonicador de placas multipoços UIP250MTP da Hielscher para desprender biofilmes cultivados em dispositivos MBEC™ especializados com tampas com pinos. A sonicação da placa multipoços durante 5 minutos desprendeu com sucesso as células do biofilme para um meio fresco, permitindo aos investigadores medir MICB e MBCB com elevada reprodutibilidade.

Esta técnica é amplamente adotada porque:

1. Trata todos os poços simultaneamente e de forma uniforme, o que é essencial para testes comparativos de suscetibilidade aos antimicrobianos.
2. A cavitação acústica desagrega eficazmente a matriz extracelular sem destruir as células.
3. Funciona sem dificuldades com as plataformas MBEC com tampas com pinos utilizadas na investigação da resistência dos biofilmes.

 
Características principais que convencerão imediatamente os investigadores

• 400 watts de potência ultrassónica (20 kHz) para um desprendimento rápido e completo dos biofilmes
• Controlo total dos parâmetros, incluindo a energia fornecida (Ws/mL), a amplitude, a temperatura e o tempo
• Permutador de calor integrado com bomba de recirculação para manter as placas arrefecidas durante a sonicação
• Modos programáveis para fluxos de trabalho repetíveis e automatizados
• Sonicação uniforme em toda a extensão das placas. Veja o vídeo abaixo!

O teste de uniformidade confirma visualmente o campo de cavitação homogéneo necessário para a desagregação padronizada dos biofilmes – um desafio conhecido nos banhos ultrassónicos de menor potência.

Por que razão isto é importante para os hospitais, os laboratórios e o desenvolvimento de antibióticos

As infeções relacionadas com biofilmes – desde infeções do trato urinário a infeções da corrente sanguínea associadas a cateteres – são reconhecidamente difíceis de tratar. Os estudos mostram que:

1. Os testes convencionais de suscetibilidade aos antibióticos em células planctónicas subestimam a resistência em condições reais.
2. A sonicação de elevada qualidade é vital para a preparação rigorosa de amostras provenientes de biofilmes.
3. Ferramentas como o UIP400MTP ajudam a colmatar a distância entre os testes laboratoriais e a realidade clínica.

À medida que a resistência aos antimicrobianos continua a aumentar, as tecnologias que melhoram a reprodutibilidade e a fiabilidade na investigação dos biofilmes podem desempenhar um papel decisivo no desenvolvimento de novas terapias.

Os estudos anexos tornam uma conclusão inequívoca: as bactérias formadoras de biofilmes exigem novas abordagens de teste, e a sonicação de placas multipoços – especificamente com sistemas ultrassónicos ultrapotentes com ultrassons distribuídos uniformemente, como o Hielscher UIP400MTP – está rapidamente a tornar-se o padrão de referência para desprender biofilmes das placas MBEC.

Para os laboratórios de microbiologia, os responsáveis pelo desenvolvimento farmacêutico e os investigadores clínicos, estes dispositivos já não são apenas uma comodidade – estão a tornar-se ferramentas indispensáveis para medir com precisão a resistência real aos antibióticos dos agentes patogénicos incorporados em biofilmes.

 
Encontre aqui informações sobre o sonicador de placas multipoços UIP400MTP!