Noi sonicatoare pentru microplăci destinate distrugerii biofilmelor persistente
, Kathrin Hielscher, publicat în Noutăți Hielscher
Biofilmele – comunități microbiene dense care aderă la suprafețe – se numără printre cele mai dificile provocări din microbiologie și diagnosticul clinic. Noul sonicator pentru microplăci UIP400MTP facilitează prepararea probelor cu capacitate ridicată de procesare. Analizele studiilor evaluate inter pares arată că sistemele ultrasonice de înaltă performanță, precum sonicatoarele Hielscher pentru plăci cu godeuri multiple, se impun ca instrumente de laborator esențiale pentru detașarea acestor structuri persistente de pe plăcile MBEC™, permițând testări antimicrobiene mai precise și fluxuri de lucru de cercetare mai rapide.
Detașarea biofilmului prin sonicare
Oamenii de știință se bazează din ce în ce mai mult pe sonicarea plăcilor cu godeuri multiple, deoarece biofilmele pot fi de sute de ori mai rezistente la antibiotice decât bacteriile planctonice libere, conform a două studii importante asupra biofilmelor de Staphylococcus aureus, stafilococi coagulazo-negativi și Staphylococcus saprophyticus. Atunci când sunt înglobate într-o matrice de biofilm, aceste microorganisme prezintă concentrații minime inhibitorii (MIC) și concentrații minime bactericide (MBC) dramatic crescute, adesea peste nivelurile de medicament realizabile clinic.
Însă testarea eficace începe cu detașarea eficientă și fiabilă a celulelor din biofilm – iar aici UIP400MTP se remarcă.
Detașarea culturilor celulare aderente de pe orice microplacă standard: prepararea probelor cu capacitate ridicată de procesare 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 sub formă de biofilm:
Valorile MIC au crescut de 2 până la 32 de ori, iar uneori și mai mult, comparativ cu celulele planctonice.
Anumite izolate au trecut de la sensibile la antibiotice la complet rezistente odată ajunse în stare de biofilm.
Unele biofilme au necesitat niveluri MBC peste cele mai mari concentrații testate, evidențiind toleranța lor extremă.
Aceste constatări subliniază de ce dezintegrarea biofilmelor este esențială: profilarea precisă a rezistenței la medicamente depinde de eliberarea celulelor din matricea protectoare, astfel încât acestea să poată fi testate individual.
Soluția: sonicatorul pentru microplăci UIP400MTP
Ambele studii au utilizat sonicatorul Hielscher pentru plăci cu godeuri multiple UIP250MTP pentru a detașa biofilmele crescute pe dispozitive MBEC™ specializate cu capac cu știfturi. Sonicarea plăcii cu godeuri multiple timp de 5 minute a detașat cu succes celulele din biofilm în mediu proaspăt, permițând cercetătorilor să măsoare MICB și MBCB cu reproductibilitate ridicată.
Această tehnică este adoptată pe scară largă deoarece:
- Tratează toate godeurile simultan și uniform, aspect esențial pentru testarea antimicrobiană comparativă.
- Cavitația acustică descompune eficient matricea extracelulară fără a distruge celulele.
- Funcționează perfect cu platformele MBEC cu capac cu știfturi utilizate în cercetarea rezistenței biofilmelor.
Caracteristici cheie care îi vor convinge imediat pe cercetători
- 400 de wați de putere ultrasonică (20 kHz) pentru detașarea rapidă și completă a biofilmului
- Control complet al parametrilor, inclusiv aportul de energie (Ws/mL), amplitudinea, temperatura și timpul
- Schimbător de căldură integrat cu pompă de recirculare pentru menținerea plăcilor reci în timpul sonicării
- Moduri programabile pentru fluxuri de lucru repetabile și automatizate
- Sonicare uniformă pe întreaga suprafață a plăcilor. Urmăriți videoclipul de mai jos!
Testul de uniformitate confirmă vizual câmpul de cavitație omogen necesar pentru dezintegrarea standardizată a biofilmului – o provocare cunoscută în cazul băilor ultrasonice de putere mai mică.
Sonicatorul pentru plăci cu godeuri multiple UIP400MTP pentru teste MBEC eficiente
De ce contează acest lucru pentru spitale, laboratoare și dezvoltarea antibioticelor
Infecțiile asociate biofilmelor – de la infecțiile tractului urinar până la infecțiile sanguine asociate cateterului – sunt notoriu de dificil de tratat. Studiile arată:
- Testarea convențională a antibioticelor pe celule planctonice subestimează rezistența din condiții reale.
- Sonicarea de înaltă calitate este vitală pentru prepararea unor probe precise derivate din biofilm.
- Instrumente precum UIP400MTP ajută la reducerea decalajului dintre testarea de laborator și realitatea clinică.
Pe măsură ce rezistența antimicrobiană continuă să crească, tehnologiile care îmbunătățesc reproductibilitatea și fiabilitatea în cercetarea biofilmelor ar putea juca un rol decisiv în dezvoltarea de noi terapii.
Studiile anexate conduc la o concluzie de netăgăduit: bacteriile formatoare de biofilm necesită noi abordări de testare, iar sonicarea plăcilor cu godeuri multiple – în special cu sisteme ultrasonice extrem de puternice, cu distribuție uniformă, precum Hielscher UIP400MTP – devine rapid standardul de aur pentru detașarea biofilmelor de pe plăcile MBEC.
Pentru laboratoarele de microbiologie, dezvoltatorii farmaceutici și cercetătorii clinici, aceste dispozitive nu mai sunt doar simple facilități – ele devin instrumente indispensabile pentru măsurarea precisă a rezistenței reale la antibiotice a agenților patogeni înglobați în biofilm.
Găsiți aici informații despre sonicatorul pentru plăci cu godeuri multiple 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.

