Sonicatoare noi pentru microplăci pentru spargerea biofilmelor încăpățânate
, Kathrin Hielscher, publicat în Hielscher News
Biofilme – comunități microbiene dense care aderă la suprafețe – sunt printre cele mai dificile provocări în microbiologie și diagnostic clinic. Noul sonicator pentru microplăci UIP400MTP facilitează prepararea probelor cu un randament ridicat. Analizele studiilor peer-reviewed arată că sistemele cu ultrasunete de înaltă performanță, cum ar fi sonicatoarele pentru plăci multipuț Hielscher, apar ca instrumente de laborator esențiale pentru dislocarea acestor structuri încăpățânate de pe plăcile MBEC™, permițând teste antimicrobiene mai precise și fluxuri de lucru de cercetare mai rapide.
Detașarea biofilmului cu sonicare
Oamenii de știință se bazează din ce în ce mai mult pe sonicarea plăcilor cu puțuri multiple, deoarece biofilmele pot fi de sute de ori mai rezistente la antibiotice decât bacteriile planctonice care plutesc libere, conform a două studii majore privind biofilmele de Staphylococcus aureus, stafilococi coagulazo-negativi și Staphylococcus saprophyticus. Atunci când sunt încorporați într-o matrice de biofilm, acești microbi prezintă concentrații inhibitoare minime (CMI) și concentrații bactericide minime (CBM) dramatic ridicate, adesea peste nivelurile de medicament care pot fi atinse clinic.
Dar testarea eficientă începe cu detașarea eficientă și fiabilă a celulelor biofilmului – și aici se remarcă UIP400MTP.
Detașarea culturilor de celule aderente de pe orice microplacă standard: Pregătirea probelor de mare viteză cu sonicatorul UIP400MTP
Biofilmele: Un scut ascuns împotriva antibioticelor
În ambele studii citate, cercetătorii au documentat creșteri dramatice ale rezistenței antimicrobiene atunci când bacteriile au fost testate în formă de biofilm:
Valorile CMI au crescut de 2 până la 32 de ori și, uneori, mai mult, comparativ cu celulele planctonice.
Anumite izolate au trecut de la o stare sensibilă la antibiotice la o stare complet rezistentă odată ajunse în starea de biofilm.
Unele biofilme au necesitat niveluri MBC peste cele mai mari concentrații testate, evidențiind toleranța lor extremă.
Aceste constatări subliniază de ce este esențial să se descompună biofilmele: profilarea exactă a rezistenței la medicamente depinde de eliberarea celulelor din matricea protectoare, astfel încât acestea să poată fi testate individual.
Soluția: Sonicatorul de microplăci UIP400MTP
Ambele studii au utilizat sonicatorul pentru plăci multipuț UIP250MTP de la Hielscher pentru a detașa biofilmele cultivate pe dispozitive specializate cu capac cu pini MBEC™. Sonicarea plăcii multipuț timp de 5 minute a reușit să disloce celulele biofilmului în mediu proaspăt, permițând cercetătorilor să măsoare MICB și MBCB cu o reproductibilitate ridicată.
Această tehnică este adoptată pe scară largă deoarece:
- Tratează toate godeurile simultan și uniform, esențial pentru testele antimicrobiene comparative.
- Cavitația acustică sparge eficient matricea extracelulară fără a distruge celulele.
- Funcționează perfect cu platformele cu capac cu pini MBEC utilizate în cercetarea rezistenței la biofilm.
Caracteristici cheie care îi vor convinge imediat pe cercetători
- 400 wați de putere ultrasonică (20 kHz) pentru detașarea rapidă și completă a biofilmului
- Control complet al parametrilor, inclusiv intrarea de energie (Ws/mL), amplitudine, temperatură și timp
- Schimbător de căldură încorporat cu pompă de recirculare pentru a menține plăcile reci în timpul sonicării
- Moduri programabile pentru fluxuri de lucru repetabile și automatizate
- Sonicare uniformă pe toate plăcile. Urmăriți videoclipul de mai jos!
Testul de uniformitate confirmă vizual câmpul de cavitare omogen necesar pentru distrugerea standardizată a biofilmului – o provocare cunoscută în băile cu ultrasunete de putere mai mică.
Sonicator cu plăci cu mai multe godeuri UIP400MTP pentru teste MBEC eficiente
De ce acest lucru este important pentru spitale, laboratoare și dezvoltarea antibioticelor
Infecții legate de biofilm – de la infecții ale tractului urinar la infecții ale fluxului sanguin asociate cateterului – sunt de notorietate ca fiind dificil de tratat. Studiile arată că:
- Testarea convențională a antibioticelor pe celule planctonice subestimează rezistența în lumea reală.
- Sonicarea de înaltă calitate este vitală pentru pregătirea unor probe precise derivate din biofilm.
- Instrumente precum UIP400MTP ajută la reducerea decalajului dintre testele de laborator și realitatea clinică.
Deoarece rezistența antimicrobiană continuă să crească, tehnologiile care îmbunătățesc reproductibilitatea și fiabilitatea în cercetarea biofilmului pot juca un rol decisiv în dezvoltarea de noi terapii.
Studiile anexate conduc la o concluzie clară: bacteriile care formează biofilme necesită noi abordări de testare, iar sonicarea plăcilor cu mai multe godeuri – în special cu sisteme ultrasonice ultraputernice, distribuite uniform, precum Hielscher UIP400MTP – devine rapid standardul de aur pentru dislocarea biofilmelor de pe plăcile MBEC.
Pentru laboratoarele de microbiologie, dezvoltatorii de produse farmaceutice și cercetătorii clinici, aceste dispozitive nu mai sunt doar simple comodități – acestea devin instrumente indispensabile în măsurarea precisă a rezistenței reale la antibiotice a agenților patogeni încorporați în biofilm.
Găsiți aici informații despre sonicatorul pentru plăci multipuț UIP400MTP!
Referințe suplimentare
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- 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.
- Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 2024.


