Новые микропланшетные соникаторы для разрушения устойчивых биопленок
, Катрин ХильшерОпубликовано в журнале Hielscher News
Биопленки – плотные микробные сообщества, которые прилипают к поверхностям – являются одними из самых сложных задач в микробиологии и клинической диагностике. Новый микропланшетный соникатор UIP400MTP облегчает высокопроизводительную подготовку образцов. Анализ рецензируемых исследований показывает, что высокопроизводительные ультразвуковые системы, такие как соникеры Hielscher для многолуночных планшетов, становятся незаменимыми лабораторными инструментами для удаления этих неподатливых структур из планшетов MBEC™, что позволяет проводить более точные антимикробные испытания и ускорять исследовательские процессы.
Отделение биопленки с помощью ультразвука
Ученые все чаще прибегают к озвучиванию многолуночных планшетов, поскольку биопленки могут быть в сотни раз более устойчивы к антибиотикам, чем свободно плавающие планктонные бактерии, согласно двум крупным исследованиям биопленок золотистого стафилококка, коагулазоотрицательных стафилококков и Staphylococcus saprophyticus. Попадая в матрицу биопленки, эти микробы демонстрируют резко повышенные минимальные ингибирующие концентрации (МИК) и минимальные бактерицидные концентрации (МБК), часто превышающие клинически достижимые уровни лекарственных препаратов.
Но эффективное тестирование начинается с эффективного и надежного удаления клеток биопленки – и именно здесь UIP400MTP выделяется на фоне других.
Отделение адгезивных культур клеток от любого стандартного микропланшета: Высокопроизводительная подготовка проб с помощью соникатора UIP400MTP
Биопленки: Скрытый щит против антибиотиков
В обоих приведенных исследованиях ученые зафиксировали резкое повышение устойчивости к противомикробным препаратам, когда бактерии тестировались в форме биопленки:
Значения МИК увеличивались от 2 до 32 раз, а иногда и больше, по сравнению с планктонными клетками.
Некоторые изоляты переходили от чувствительности к антибиотикам к полной резистентности, когда оказывались в состоянии биопленки.
Для некоторых биопленок требовались уровни MBC, превышающие самые высокие протестированные концентрации, что свидетельствует об их чрезвычайной устойчивости.
Эти результаты подчеркивают, почему разрушение биопленок имеет решающее значение: точное профилирование лекарственной устойчивости зависит от освобождения клеток от защитной матрицы, чтобы их можно было тестировать по отдельности.
Решение: Микропланшетный соникатор UIP400MTP
В обоих исследованиях использовался ультразвуковой аппарат UIP250MTP компании Hielscher для отсоединения биопленок, выращенных на специализированных устройствах MBEC™ со штырьковой крышкой. Звуковое воздействие на многолуночные планшеты в течение 5 минут успешно вытесняло клетки биопленки в свежую среду, что позволяло исследователям измерять MICB и MBCB с высокой воспроизводимостью.
Эта техника получила широкое распространение, потому что:
- Он обрабатывает все лунки одновременно и равномерно, что очень важно для сравнительных антимикробных испытаний.
- Акустическая кавитация эффективно разрушает внеклеточный матрикс, не разрушая клетки.
- Он легко сочетается с платформами MBEC с булавочной крышкой, используемыми в исследованиях устойчивости биопленки.
Ключевые особенности, которые сразу же убедят исследователей
- Ультразвуковая мощность 400 Вт (20 кГц) для быстрого и тщательного удаления биопленки
- Полный контроль параметров, включая потребляемую энергию (Вт/мл), амплитуду, температуру и время
- Встроенный теплообменник с рециркуляционным насосом для поддержания пластин в холодном состоянии во время соникации
- Программируемые режимы для повторяющихся, автоматизированных рабочих процессов
- Равномерное сонирование по всей пластине. Смотрите видео ниже!
Тест на однородность визуально подтверждает однородность кавитационного поля, необходимого для стандартного разрушения биопленки. – известная проблема в ультразвуковых ваннах меньшей мощности.
Многолуночный планшетный ультразвуковой аппарат UIP400MTP для эффективного анализа MBEC
Почему это важно для больниц, лабораторий и разработки антибиотиков
Инфекции, связанные с биопленкой – от инфекций мочевыводящих путей до катетер-ассоциированных инфекций кровотока – как известно, трудно поддаются лечению. Исследования показывают:
- Обычное тестирование антибиотиков на планктонных клетках недооценивает реальную устойчивость.
- Качественное сонирование крайне важно для подготовки точных образцов биопленок.
- Такие инструменты, как UIP400MTP, помогают преодолеть разрыв между лабораторными исследованиями и клинической реальностью.
Поскольку устойчивость к противомикробным препаратам продолжает расти, технологии, повышающие воспроизводимость и надежность исследований биопленок, могут сыграть решающую роль в разработке новых методов лечения.
Приведенные исследования позволяют сделать однозначный вывод: биопленкообразующие бактерии требуют новых подходов к тестированию, и соникация в многолуночных планшетах – в частности, с помощью сверхмощных ультразвуковых систем с равномерным распределением, таких как Hielscher UIP400MTP – быстро становится золотым стандартом для удаления биопленок с пластин MBEC.
Для микробиологических лабораторий, разработчиков фармацевтических препаратов и клинических исследователей эти устройства больше не являются просто удобством. – Они становятся незаменимыми инструментами для точного измерения реальной антибиотикорезистентности патогенов, обитающих в биопленках.
Найти информацию о соникаторе для многолуночных планшетов UIP400MTP можно здесь!
Дополнительные ссылки
- 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.


