Protocolo de cultivo e descolamento de biofilme de Staphylococcus
Os métodos normalizados são essenciais para resultados de investigação fiáveis. Aqui pode encontrar um protocolo de cultivo e descolamento para biofilmes estafilocócicos. Este protocolo centra-se na preparação simplificada de amostras de alto rendimento utilizando o sonicador de placas multipoços UIP400MTP para um descolamento de biofilme eficiente e de alto rendimento em placas de 96 poços. O protocolo também contém os principais passos para o cultivo, lavagem e visualização de biofilmes, com o objetivo de minimizar a variabilidade e garantir a reprodutibilidade.
Biofilme de estafilococos e investigação de antibióticos
Os biofilmes de Staphylococcus desempenham um papel fundamental nas infecções persistentes devido à sua resistência aos antibióticos e às respostas imunitárias. A formação de biofilmes proporciona um ambiente protetor para as bactérias, tornando as infecções difíceis de tratar. A investigação sobre biofilmes centra-se frequentemente na compreensão da sua formação, comportamento e suscetibilidade a antimicrobianos, com ênfase em métodos de elevado rendimento para simplificar os fluxos de trabalho experimentais.
O sonicador de placas multipoços UIP400MTP oferece uma vantagem significativa na investigação de biofilmes, permitindo o desprendimento rápido e eficiente de biofilmes de placas de 96 poços. Este dispositivo fornece energia ultra-sónica uniforme a todos os poços, garantindo resultados consistentes e minimizando a variabilidade.
Protocolo para cultivo e descolamento de biofilme de Staphylococcus
Abaixo, guiamo-lo com uma instrução passo a passo através do processo de cultivo e separação de um biofilme de estafilococos. Como passo analítico exemplar, mostramos-lhe como quantificar espectrofotometricamente a biomassa cultivada através da coloração com violeta de cristal.
Cultivo de biofilme de Staphylococcus
Materiais necessários:
- Placas de microtitulação estéreis de 96 poços de poliestireno para cultura de tecidos, tratadas com tampas, de fundo plano
- Caldo de soja tríptico (TSB) com 0,25% de glucose
- Armário de segurança biológica
Passos:
- Preparar um ambiente de trabalho estéril numa cabina de segurança biológica para minimizar a contaminação.
- Adicionar TSB com 0,25% de glucose aos poços da placa de microtítulo. O TSB sem glucose não suporta geralmente a formação de biofilme e só deve ser utilizado como controlo, se necessário.
- Inocular os poços com estirpes bacterianas preparadas conforme descrito abaixo:
- Preparar suspensões bacterianas, assegurando que não existem aglomerados de células pré-existentes, homogeneizando as suspensões com recurso a ultra-sons ou quebrando os aglomerados com uma agulha de calibre 23 e agitando brevemente em vórtice.
- Selar a placa com a respectiva tampa e incubar em condições óptimas para a formação de biofilme (por exemplo, 37°C durante 24 horas).
- Realizar a experiência em triplicado para cada estirpe bacteriana (três poços por estirpe) para garantir a fiabilidade.
- Atribuir seis poços por placa para controlos negativos. Podem ser testadas até 30 estirpes por placa de 96 poços.
Visualização e lavagem de biofilmes
- Após a incubação, deitar fora o meio com cuidado para não perturbar o biofilme.
- Lavar cada poço quatro vezes com soro fisiológico para remover as bactérias planctónicas.
- Inspecionar o fundo dos poços para detetar manchas brancas indicativas da presença de biofilme.
Descolamento de biofilme utilizando o Sonicador de Placas Multipoços UIP400MTP
Configuração e parâmetros do dispositivo:
- Sonicador de placas com vários poços UIP400MTP
- Definições de funcionamento: 60% de amplitude, modo de ciclo com 60 segundos ON / 30 segundos OFF
Passos:
- Colocar a placa de microtitulação lavada na plataforma UIP400MTP.
- Sonicar as amostras nas definições recomendadas (60% de amplitude, 60 segundos ON, 30 segundos OFF). Ajustar as definições à estirpe bacteriana.
- Iniciar o processo de sonicação para separar o biofilme. As ondas ultra-sónicas rompem a matriz do biofilme, libertando as bactérias aderentes.
- O UIP400MTP garante uma exposição uniforme em todos os poços para resultados consistentes de descolamento.
Etapa analítica: Quantificação da biomassa de biofilme de Staphylococcus destacado utilizando violeta de cristal (CV)
Materiais necessários:
- 0Solução de violeta cristal (CV) a .1%
- Etanol a 95% ou ácido acético a 30% (para solubilização)
- Leitor de microplacas com capacidade de leitura a 570 nm
- Placas de microtitulação esterilizadas para coloração
Passos:
- Preparação da placa de coloração: Transferir 100 µL da suspensão de biofilme destacado de cada poço da placa sonicada para os poços correspondentes de uma placa de microtitulação de 96 poços limpa e estéril. Isto assegura um ambiente claro e uniforme para a coloração.
- Coloração do biofilme destacado: Adicionar 150 µL de solução de violeta de cristal a 0,1% a cada poço que contenha a suspensão de biofilme destacado. Pipetar suavemente para assegurar uma mistura homogénea da suspensão de biofilme e violeta de cristal.
- Incubação: Deixar a placa incubar à temperatura ambiente durante 15 minutos para que o violeta cristal possa corar a biomassa de forma eficaz.
- Lavagem: Após a incubação, eliminar cuidadosamente a solução de violeta cristal dos poços sem perturbar a biomassa. Lavar cada poço três vezes com solução salina fisiológica estéril para remover a coloração não ligada.
- Secagem: Deixar a placa secar ao ar livre à temperatura ambiente ou sob um exaustor de fluxo de ar estéril. Evitar o aquecimento, uma vez que pode alterar os resultados.
- Solubilização: Adicionar 200 µL de etanol a 95% (ou ácido acético a 30%, dependendo das práticas laboratoriais padrão) a cada poço para solubilizar a violeta cristal ligada. Misturar suavemente, pipetando ou agitando a placa durante 10 minutos à temperatura ambiente.
- Medição: Medir a densidade ótica (DO) da solução de violeta cristal solubilizada a 570 nm, utilizando um leitor de microplacas.
- Análise de dados: Subtrair o valor médio de OD570 dos controlos negativos (poços com TSB mas sem inóculo bacteriano) dos poços experimentais para ter em conta a coloração de fundo. Registar e analisar os dados.
Nota: Efetuar a experiência em triplicado para cada condição para garantir a reprodutibilidade. Assegurar o manuseamento correto do violeta de cristal e do etanol, respeitando os protocolos de segurança e eliminação.
As principais vantagens da UIP400MTP num relance:
- Processamento de alto rendimento: Concebido especificamente para placas com vários poços, permitindo-lhe processar várias amostras em simultâneo.
- Distribuição ultra-sónica uniforme: Assegura uma intensidade ultra-sónica igual em todos os poços, proporcionando resultados consistentes em todas as amostras.
- Utilizar qualquer placa normalizada: O UIP400MTP pode manusear quaisquer placas de poços múltiplos, placas de Petri e suportes para tubos. Não são necessárias placas proprietárias caras!
- Interface de fácil utilização: Fácil de configurar e controlar, o que o torna uma excelente ferramenta para aumentar a produtividade do laboratório. As definições programáveis e a automatização facilitam a normalização dos processos!
Descolamento de biofilme de alto rendimento com o sonicador de placas de 96 poços UIP400MTP
Literatura / Referências
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
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perguntas frequentes
O que são Substâncias Poliméricas Extracelulares (EPS)?
As Substâncias Poliméricas Extracelulares (EPS) são uma mistura complexa de biopolímeros, composta principalmente por polissacáridos, proteínas, ácidos nucleicos e lípidos, segregados por microrganismos em biofilmes. Os EPS formam uma matriz protetora que envolve a comunidade microbiana, proporcionando integridade estrutural, mediando a adesão às superfícies e protegendo as células das pressões ambientais, incluindo antibióticos e respostas imunitárias.
O que se entende por bactérias planctónicas?
As bactérias planctónicas são microrganismos unicelulares que flutuam livremente e que existem em suspensão, como em culturas líquidas ou fluidos corporais, em vez de se fixarem a superfícies ou formarem comunidades estruturadas como os biofilmes.
Qual é a diferença entre Biofilme e Bactérias Planctónicas?
A principal diferença entre as bactérias do biofilme e as bactérias planctónicas reside na sua organização. Os biofilmes são comunidades de bactérias estruturadas, fixadas à superfície e embebidas numa matriz de substância polimérica extracelular (EPS), enquanto as bactérias planctónicas flutuam livremente e não têm essa organização estrutural.
As bactérias em biofilmes são mais difíceis de tratar com antibióticos do que as bactérias planctónicas?
As bactérias em biofilmes são significativamente mais difíceis de tratar com antibióticos do que as bactérias planctónicas. A matriz do biofilme actua como uma barreira física e as bactérias no seu interior apresentam estados metabólicos alterados e uma maior resistência ao stress, contribuindo para uma menor eficácia dos antibióticos.
Os biofilmes podem ser eliminados por antibióticos?
Os biofilmes podem, por vezes, ser erradicados com antibióticos, mas é um desafio. O tratamento eficaz requer frequentemente concentrações elevadas de antibióticos, combinações específicas ou terapias adjuvantes, uma vez que a matriz de EPS e os mecanismos de resistência bacteriana protegem o biofilme.
Os Staphylococcus são bactérias aderentes?
As bactérias Staphylococcus são bem conhecidas pelas suas capacidades de aderência. Fixam-se facilmente às superfícies, formando biofilmes, especialmente em dispositivos médicos ou tecidos do hospedeiro, o que as torna um dos principais contribuintes para as infecções persistentes.
Que tipos de bactérias Staphylococcus existem?
As bactérias do género Staphylococcus incluem vários tipos, sendo os mais notáveis o Staphylococcus aureus e o Staphylococcus epidermidis. O S. aureus é patogénico e pode causar infecções graves, enquanto o S. epidermidis está normalmente associado a infecções de dispositivos relacionadas com biofilme.
O que é o Crystal Violet?
O violeta de cristal é um corante básico normalmente utilizado para colorir materiais biológicos. Em microbiologia, é utilizado para avaliar a formação de biofilmes através da coloração da biomassa, que pode depois ser quantificada espectrofotometricamente.
A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultra-sónicos de alto desempenho a partir de laboratório para dimensão industrial.



