Protocolo de cultivo e desprendimento de biofilmes de Staphylococcus
Os métodos normalizados são essenciais para obter resultados de investigação fiáveis. Aqui encontra um protocolo de cultivo e desprendimento de biofilmes estafilocócicos. Este protocolo centra-se na preparação simplificada de amostras com elevada capacidade de processamento, utilizando o sonicador para placas multipoços UIP400MTP para um desprendimento eficiente de biofilmes, com elevada capacidade de processamento, em placas de 96 poços. O protocolo também contém etapas fundamentais para o cultivo, a lavagem e a visualização de biofilmes, com enfoque na minimização da variabilidade e na garantia da reprodutibilidade.
Investigação sobre biofilmes de Staphylococcus e antibióticos
Os biofilmes de Staphylococcus desempenham um papel crucial nas infeções persistentes devido à sua resistência aos antibióticos e às respostas imunitárias. A formação de biofilmes proporciona um ambiente protetor às bactérias, tornando as infeções difíceis de tratar. A investigação sobre biofilmes centra-se frequentemente na compreensão da sua formação, comportamento e suscetibilidade aos antimicrobianos, com ênfase em métodos com elevada capacidade de processamento para simplificar os fluxos de trabalho experimentais.
O sonicador para placas multipoços UIP400MTP oferece uma vantagem significativa na investigação sobre biofilmes ao permitir o desprendimento rápido e eficiente de biofilmes de placas de 96 poços. Este dispositivo fornece energia ultrassónica uniforme a todos os poços, garantindo resultados consistentes e minimizando a variabilidade.
Protocolo para o cultivo e desprendimento de biofilmes de Staphylococcus
Abaixo, apresentamos instruções passo a passo para o processo de cultivo e desprendimento de um biofilme de Staphylococcus. Como exemplo de uma etapa analítica, mostramos como quantificar espectrofotometricamente a biomassa cultivada através da coloração com violeta de cristal.
Cultivo de biofilmes de Staphylococcus
Materiais necessários:
- Placas de microtitulação estéreis de poliestireno, de 96 poços com fundo plano, tratadas para cultura de tecidos e com tampa
- Caldo de soja tríptico (TSB) com 0,25% de glucose
- Cabine de segurança biológica
Etapas:
- Prepare um ambiente de trabalho estéril numa cabine de segurança biológica para minimizar a contaminação.
- Adicione TSB contendo 0,25% de glucose aos poços da placa de microtitulação. O TSB sem glucose geralmente não favorece a formação de biofilmes e só deve ser utilizado como controlo, se necessário.
- Inocule os poços com estirpes bacterianas preparadas conforme descrito abaixo:
- Prepare suspensões bacterianas, assegurando a ausência de agregados celulares preexistentes através da homogeneização das suspensões por sonicação ou da desagregação dos agregados com uma agulha de calibre 23 e uma breve agitação em vórtex.
- Sele a placa com a respetiva tampa e incube em condições ótimas para a formação de biofilmes (por exemplo, 37°C durante 24 horas).
- Realize a experiência em triplicado para cada estirpe bacteriana (três poços por estirpe) para garantir a fiabilidade.
- Reserve seis poços por placa para controlos negativos. Podem ser testadas até 30 estirpes por placa de 96 poços.
Visualização e lavagem dos biofilmes
- Após a incubação, descarte cuidadosamente o meio para evitar perturbar o biofilme.
- Lave cada poço quatro vezes com solução salina fisiológica para remover as bactérias planctónicas.
- Inspecione o fundo dos poços para detetar manchas brancas indicativas da presença de biofilme.
Desprendimento de biofilmes com o sonicador para placas multipoços UIP400MTP
Configuração e parâmetros do dispositivo:
- Sonicador para placas multipoços UIP400MTP
- Definições de funcionamento: amplitude de 60%, modo cíclico com 60 segundos LIGADO / 30 segundos DESLIGADO
Etapas:
- Coloque a placa de microtitulação lavada na plataforma do UIP400MTP.
- Submeta as amostras a sonicação com as definições recomendadas (amplitude de 60%, 60 segundos LIGADO, 30 segundos DESLIGADO). Ajuste as definições à estirpe bacteriana.
- Inicie o processo de sonicação para desprender o biofilme. As ondas ultrassónicas desestruturam a matriz do biofilme, libertando as bactérias aderentes.
- O UIP400MTP garante uma exposição uniforme em todos os poços para obter resultados consistentes de desprendimento.
Etapa analítica: quantificação da biomassa de biofilmes de Staphylococcus desprendidos utilizando violeta de cristal (CV)
Materiais necessários:
- Solução de violeta de cristal (CV) a 0,1%
- Etanol a 95% ou ácido acético a 30% (para solubilização)
- Leitor de microplacas capaz de efetuar leituras a 570 nm
- Placas de microtitulação estéreis para coloração
Etapas:
- Preparação da placa de coloração: transfira 100 µL da suspensão de biofilme desprendido de cada poço da placa submetida a sonicação para os poços correspondentes de uma placa de microtitulação de 96 poços limpa e estéril. Isto garante um ambiente limpo e uniforme para a coloração.
- Coloração do biofilme desprendido: adicione 150 µL de solução de violeta de cristal a 0,1% a cada poço que contenha a suspensão de biofilme desprendido. Pipete suavemente para garantir uma mistura uniforme da suspensão de biofilme e do violeta de cristal.
- Incubação: deixe a placa incubar à temperatura ambiente durante 15 minutos para permitir que o violeta de cristal core eficazmente a biomassa.
- Lavagem: após a incubação, descarte cuidadosamente a solução de violeta de cristal dos poços sem perturbar a biomassa. Lave cada poço três vezes com solução salina fisiológica estéril para remover o corante não ligado.
- Secagem: deixe a placa secar ao ar à temperatura ambiente ou numa câmara de fluxo de ar estéril. Evite o aquecimento, pois este pode alterar os resultados.
- Solubilização: adicione 200 µL de etanol a 95% (ou ácido acético a 30%, dependendo das práticas habituais do laboratório) a cada poço para solubilizar o violeta de cristal ligado. Misture suavemente por pipetagem ou agitando a placa durante 10 minutos à temperatura ambiente.
- Medição: meça a densidade ótica (OD) da solução de violeta de cristal solubilizado a 570 nm utilizando um leitor de microplacas.
- Análise de dados: subtraia o valor médio de OD570 dos controlos negativos (poços com TSB, mas sem inóculo bacteriano) aos valores dos poços experimentais para corrigir a coloração de fundo. Registe e analise os dados.
Nota: realize a experiência em triplicado para cada condição para garantir a reprodutibilidade. Assegure o manuseamento adequado do violeta de cristal e do etanol, respeitando os protocolos de segurança e eliminação de resíduos.
As principais vantagens do UIP400MTP em síntese:
- Elevada capacidade de processamento: Concebido especificamente para placas multipoços, permitindo processar várias amostras simultaneamente.
- Distribuição ultrassónica uniforme: Garante uma intensidade ultrassónica igual em todos os poços, proporcionando resultados consistentes em todas as amostras.
- Utilize qualquer placa padrão: O UIP400MTP permite processar quaisquer placas multipoços padrão, caixas de Petri e suportes para tubos. Não são necessárias placas exclusivas dispendiosas!
- Interface fácil de utilizar: Fácil de configurar e controlar, tornando-o uma excelente ferramenta para aumentar a produtividade do laboratório. As definições programáveis e a automatização facilitam a normalização dos processos!
Desprendimento de biofilmes com elevada capacidade de processamento com o sonicador para placas de 96 poços UIP400MTP
Bibliografia / 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, secretados por microrganismos nos biofilmes. As EPS formam uma matriz protetora que envolve a comunidade microbiana, conferindo integridade estrutural, mediando a adesão às superfícies e protegendo as células de fatores de stress ambiental, incluindo antibióticos e respostas imunitárias.
O que se entende por bactérias planctónicas?
As bactérias planctónicas são microrganismos unicelulares que flutuam livremente e existem em suspensão, por exemplo, em culturas líquidas ou fluidos corporais, em vez de estarem aderentes a superfícies ou de formarem comunidades estruturadas como os biofilmes.
Qual é a diferença entre biofilmes e bactérias planctónicas?
A principal diferença entre biofilmes e bactérias planctónicas reside na sua organização. Os biofilmes são comunidades estruturadas de bactérias aderentes a superfícies e incorporadas numa matriz de substâncias poliméricas extracelulares (EPS), enquanto as bactérias planctónicas flutuam livremente e não possuem 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 atua como uma barreira física, e as bactérias no seu interior apresentam estados metabólicos alterados e 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 por antibióticos, mas isso é difícil. Um tratamento eficaz exige 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.
As bactérias do género Staphylococcus são aderentes?
As bactérias do género Staphylococcus são bem conhecidas pela sua capacidade de adesão. Aderem facilmente a superfícies, formando biofilmes, especialmente em dispositivos médicos ou tecidos do hospedeiro, o que as torna um importante fator na ocorrência de infeções persistentes.
Que tipos de bactérias do género Staphylococcus existem?
As bactérias do género Staphylococcus incluem vários tipos, sendo os mais notáveis Staphylococcus aureus e Staphylococcus epidermidis. S. aureus é patogénico e pode causar infeções graves, enquanto S. epidermidis está frequentemente associado a infeções de dispositivos relacionadas com biofilmes.
O que é o violeta de cristal?
O violeta de cristal é um corante básico habitualmente utilizado para corar 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 ultrassónicos de elevado desempenho desde a escala laboratorial até à escala industrial.


