Uvoľňovanie biofilmu pomocou vysokokapacitného sonikátora UIP400MTP
Vysokokapacitné sonikátory určené pre viacjamkové platničky a 96-jamkové platničky sú základnými nástrojmi pri výskume biofilmov, najmä na uvoľňovanie a odstraňovanie biofilmov z jamiek, skúmaviek, kolíkov a Petriho misiek. Tieto sonikátory umožňujú súčasné spracovanie veľkého počtu vzoriek, čím zvyšujú efektívnosť a konzistentnosť. Vysokokapacitný sonikátor Hielscher UIP400MTP je ideálny na sonikáciu viacjamkových platničiek, 96-jamkových platničiek, viacerých skúmaviek alebo Petriho misiek. Rovnomerné ultrazvukové vibrácie a kavitácia spoľahlivo odstraňujú biofilmy z dna platničky. Vďaka tomu je sonikátor pre viacjamkové platničky UIP400MTP ideálnym nástrojom na prípravu vzoriek na odstraňovanie biofilmov, testovanie biofilmov a výskum baktérií a mikróbov.
Sonikátor pre viacjamkové platničky UIP400MTP na uvoľňovanie a odstraňovanie biofilmov pri vysokokapacitnej príprave vzoriek:
- Bakteriálne biofilmy
- Eukaryotické biofilmy
- Hubové biofilmy
- Archeálne biofilmy
- Polymikrobiálne biofilmy / Biofilmy tvorené viacerými druhmi
- Zubné biofilmy (zubný povlak)
- Morské biofilmy
- Environmentálne biofilmy
- Biofilmy na zdravotníckych pomôckach
- Suspenzie kultivovaných buniek
Vysokokapacitný sonikátor UIP400MTP na odstraňovanie biofilmov z viacjamkových platničiek, 96-jamkových platničiek, skúmaviek a Petriho misiek.
Uvoľňovanie a odstraňovanie biofilmov pomocou sonikácie
Vysokokapacitný sonikátor Hielscher UIP400MTP je prispôsobený na spoľahlivú a rovnomernú sonikáciu viacjamkových a 96-jamkových platničiek. Sonikátor pre viacjamkové platničky UIP400MTP je základným nástrojom pri výskume biofilmov a ponúka spoľahlivú technológiu na uvoľňovanie a odstraňovanie biofilmov z viacjamkových platničiek, skúmaviek a Petriho misiek. UIP400MTP umožňuje vysokokapacitnú prípravu vzoriek a zvyšuje efektívnosť a konzistentnosť testovania biofilmov a ďalších súvisiacich štúdií, vďaka čomu je tento sonikátor nenahraditeľný v akademickom aj priemyselnom mikrobiologickom výskume.
Odstraňovanie biofilmov pomocou sonikácie: Pri uvoľňovaní biofilmov sa najprv nechajú biofilmy vytvoriť v jamkách viacjamkovej platničky za kontrolovaných podmienok. Platnička sa potom vloží do sonikátora, kde sa parametre, ako sú čas, amplitúda a frekvencia, nastavia podľa špecifických požiadaviek daného typu biofilmu a cieľov experimentu. Ultrazvukové vlny vytvárajú v každej jamke kavitáciu, ktorá účinne narúša matricu biofilmu a uvoľňuje bunky.
Ultrazvuková príprava vzoriek biofilmov: Vysokokapacitné sonikátory majú pri testovaní biofilmov viacero využití. Po sonikácii možno uvoľnené bunky biofilmu zozbierať a kvantifikovať pomocou rôznych testov, ako sú farbenie kryštálovou violeťou, počítanie životaschopných buniek alebo meranie biomasy. Okrem toho možno biofilmy ošetriť antimikrobiálnymi látkami a následne sonikovať, aby sa posúdila účinnosť týchto látok pri narúšaní biofilmov. Uvoľnené bunky biofilmu sú užitočné aj pri genomických a proteomických štúdiách, pretože sa môžu použiť na extrakciu DNA, RNA a proteínov na ďalšiu molekulárnu analýzu.
Vysokokapacitné sonikátory ponúkajú množstvo výhod. Umožňujú súčasné spracovanie viacerých vzoriek, čím šetria čas a prácu, a zabezpečujú rovnomerné ošetrenie všetkých jamiek, čím znižujú variabilitu a zlepšujú reprodukovateľnosť výsledkov. Tieto zariadenia sú vhodné aj na rozsiahle štúdie a umožňujú vysokokapacitný skríning tvorby, narúšania a ošetrovania biofilmov.
(A) Platnička obsahujúca TSB s 2% glukózou používaná na tvorbu biofilmu, získavanie buniek a stanovenie MIC a MBCB; (B) Veko s kolíkmi na tvorbu stafylokokových biofilmov.
Bunky biofilmu vytvoreného na kolíkoch sa uvoľňovali pomocou sonikátora Hielscher UIP250MTP počas 5 min v 96-jamkových platničkách obsahujúcich čerstvé kultivačné médium na získanie buniek.
(Obrázok a štúdia: ©de Oliveira et al., 2016)
Sonikátor pre 96-jamkové platničky UIP400MTP na sonikáciu mikrotitračných a viacjamkových platničiek
Význam ultrazvukového odstraňovania biofilmov pri výskume biofilmov
Ultrazvukové odstraňovanie biofilmov je vo výskume biofilmov kľúčové vďaka svojej účinnosti, konzistentnosti, efektívnosti a všestrannosti. Zabezpečuje dôkladné a rovnomerné narušenie biofilmov, čím uľahčuje presnú a reprodukovateľnú analýzu pri rôznych testoch biofilmov. Tieto testy vrátane farbenia kryštálovou violeťou, počítania životaschopných buniek, bioluminiscencie ATP, redukcie XTT, mikroskopickej analýzy a extrakcie nukleových kyselín/proteínov poskytujú komplexný pohľad na tvorbu, životaschopnosť a štruktúru biofilmov a ich reakciu na ošetrenie.
Sonikácia šetrne uvoľňuje a odstraňuje biofilm z pevných podkladov, ako sú dná platničiek, kolíky, čapy alebo krycie sklíčka.
- Účinné narušenie biofilmov:
Kavitácia: Ultrazvukové vlny vytvárajú kavitačné bubliny, ktoré pri kolapse generujú silné šmykové sily a účinne narúšajú komplexnú štruktúru biofilmov.
Dôkladné uvoľnenie: Zabezpečuje dôkladné uvoľnenie buniek biofilmu z povrchov, čo je kľúčové pre presnú kvantifikáciu a analýzu. - Konzistentnosť a reprodukovateľnosť:
Rovnomerné ošetrenie: Vysokokapacitné sonikátory zabezpečujú rovnomerné rozloženie ultrazvukovej energie vo všetkých vzorkách, čím znižujú variabilitu a zlepšujú reprodukovateľnosť.
Štandardizácia: Umožňuje štandardizáciu protokolov narúšania biofilmov, čo vedie k spoľahlivejším a porovnateľnejším výsledkom. - Efektívnosť:
Schopnosť vysokokapacitného spracovania: Umožňuje súčasné spracovanie viacerých vzoriek, čím šetrí čas a zvyšuje počet spracovaných vzoriek pri štúdiách biofilmov.
Automatizácia: Dá sa ľahko integrovať do automatizovaných pracovných postupov, čím sa ďalej zvyšuje efektívnosť a znižuje potreba manuálnej práce. - Zachovanie životaschopnosti a integrity:
Kontrolované podmienky: Parametre, ako sú čas a intenzita, možno presne nastaviť tak, aby sa biofilmy narušili bez narušenia životaschopnosti alebo integrity buniek, čo je dôležité pre následné testy. - Všestrannosť:
Široká použiteľnosť: Vhodné pre rôzne typy biofilmov (bakteriálne, hubové, viacdruhové) a kompatibilné s rôznymi povrchmi a materiálmi používanými vo výskume biofilmov.
Sonikátor pre viacjamkové platničky UIP400MTP ponúka množstvo výhod, ktoré z neho robia nepostrádateľný nástroj na vysokokapacitnú prípravu vzoriek.
Hielscher Ultrasonics ponúka rôzne modely sonikátorov vrátane sondových sonikátorov, bezkontaktných sonikátorov a vysokokapacitných sonikátorov. Kontaktujte nás ešte dnes! Naši technickí odborníci s vami radi prediskutujú vaše požiadavky na spracovanie a odporučia vám najvhodnejší sonikátor pre vašu aplikáciu s biofilmami.
Sonikátor pre mikrotitračné platničky UIP400MTP sa používa na uvoľňovanie biofilmov na výskumné účely
Literatúra / Referencie
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- UIP400MTP-Multi-well-Plate-Sonicator-Infographic
- 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.
Často kladené otázky o výskume biofilmov
Aký je najbežnejší podklad pre biofilmy?
Najbežnejším podkladom pre biofilmy v laboratórnom výskume je mikrotitračná platnička. Mikrotitračné platničky, najmä v 96-jamkovom formáte, sa široko používajú vďaka svojej všestrannosti, jednoduchému používaniu a kompatibilite s rôznymi analytickými technikami.
Aká je najlepšia 96-jamková platnička pre biofilmy?
Najlepšia 96-jamková platnička na štúdium biofilmov závisí od viacerých faktorov vrátane typu skúmaného biofilmu, experimentálneho usporiadania a konkrétnych požiadaviek výskumu. Medzi bežne odporúčané 96-jamkové platničky na štúdium biofilmov však patria:
- Priehľadná 96-jamková platnička s plochým dnom Corning® Costar® 3596: Táto platnička sa často používa vďaka svojej vysokej optickej priehľadnosti, ktorá je výhodná pri zobrazovaní a spektrofotometrických testoch.
- 96-jamkové platničky Nunc™ MicroWell™: Tieto platničky sú známe jednotnými rozmermi jamiek a vysokou optickou priehľadnosťou. Sú dostupné s rôznymi povrchovými úpravami na podporu rôznych typov bunkových kultúr.
- 96-jamková mikroplatnička Greiner Bio-One CELLSTAR®: Táto platnička sa často používa na štúdium biofilmov vďaka konzistentnej kvalite jednotlivých jamiek a dostupnosti s rôznymi povrchovými úpravami, napríklad s povrchmi upravenými na kultiváciu tkanív alebo s povrchmi s nízkou väzbovou kapacitou.
- Čierne 96-jamkové platničky s priehľadným dnom: Pri štúdiách vyžadujúcich meranie fluorescencie alebo luminiscencie sú ideálne čierne platničky s priehľadným dnom (napr. Corning® 3603), pretože minimalizujú presluch medzi jamkami a zlepšujú detekciu signálu.
- Platničky s hydrofóbnou alebo hydrofilnou povrchovou vrstvou: V závislosti od povahy biofilmu a mikroorganizmu môžu byť prínosné platničky so špecifickými povrchovými vrstvami, ktoré podporujú alebo inhibujú adhéziu. Napríklad hydrofóbne platničky môžu byť vhodné pre biofilmy tvorené určitými baktériami.
- Platničky špecificky určené pre biofilmy: Niektorí výrobcovia ponúkajú platničky navrhnuté špeciálne na výskum biofilmov. Tieto platničky majú často vylepšené povrchové vlastnosti, ktoré podporujú tvorbu biofilmu, a sú optimalizované na testovanie biofilmov.
Pri výbere 96-jamkovej platničky na štúdium biofilmov zvážte tieto kritériá:
- Materiál a povrchová úprava: Vyberte materiál platničky a povrchovú úpravu, ktoré podporujú adhéziu a rast skúmaných mikroorganizmov tvoriacich biofilm.
Optická čírosť: Pri testoch zahŕňajúcich optické merania zabezpečte, aby mala platnička vysokú optickú čírosť. - Konštrukcia jamiek: Zvážte tvar a hĺbku jamiek, ktoré môžu ovplyvniť rast biofilmu a účinnosť následných ošetrení alebo meraní.
- Kompatibilita so zariadeniami: Zabezpečte, aby bola platnička kompatibilná s vaším sonikátorom, inkubátorom a všetkými ďalšími zariadeniami používanými vo vašej štúdii. Sonikátor Hielscher pre viacjamkové platničky je kompatibilný so všetkými štandardnými mikrotitračnými a viacjamkovými platničkami.
Najlepšia voľba bude napokon závisieť od konkrétnych požiadaviek vášho výskumu biofilmov a od vlastností príslušných mikroorganizmov.
Aké sú typické testy biofilmov používané vo výskume?
Vo výskume a diagnostike sa na skúmanie a klasifikáciu biofilmov využívajú rôzne typy testov. Sonikácia je bežným krokom prípravy vzoriek na odstránenie biofilmu z jeho pevného podkladu, čím sa biofilm sprístupní na testovanie a analýzu.
- Farbenie kryštálovou violeťou:
Účel: Kvantifikuje celkovú biomasu biofilmu.
Metóda: Biofilmy sa farbia kryštálovou violeťou a farbivo sa následne solubilizuje a meria spektrofotometricky.
Použitie: Používa sa na hodnotenie tvorby biofilmu a účinkov antimikrobiálnych látok. - Počítanie životaschopných buniek (test CFU):
Účel: Určuje počet životaschopných buniek biofilmu.
Metóda: Uvoľnené bunky biofilmu sa sériovo riedia a vysievajú na agar na spočítanie jednotiek tvoriacich kolónie (CFU).
Použitie: Hodnotí životaschopnosť buniek biofilmu a antimikrobiálnu účinnosť. - Bioluminiscencia ATP:
Účel: Meria metabolickú aktivitu buniek biofilmu.
Metóda: Hladiny ATP sa kvantifikujú pomocou bioluminiscenčného testu.
Použitie: Indikuje životaschopnosť a metabolický stav biofilmu. - Test redukcie XTT:
Účel: Hodnotí metabolickú aktivitu buniek.
Metóda: Metabolicky aktívne bunky redukujú činidlo XTT za vzniku farebného formazánového produktu, ktorý sa kvantifikuje spektrofotometricky.
Použitie: Používa sa na hodnotenie životaschopnosti buniek biofilmu a účinku ošetrení. - Mikroskopická analýza:
Účel: Vizualizuje štruktúru a zloženie biofilmu.
Metóda: Techniky zahŕňajú svetelnú mikroskopiu, konfokálnu laserovú skenovaciu mikroskopiu (CLSM) a skenovaciu elektrónovú mikroskopiu (SEM).
Použitie: Poskytuje podrobné poznatky o architektúre biofilmu, jeho rozložení a účinkoch ošetrení. - Extrakcia DNA, RNA a proteínov:
Účel: Analyzuje genetické a proteomické profily buniek biofilmu.
Metóda: Bunky biofilmu sa lyzujú na extrakciu nukleových kyselín a proteínov na následnú analýzu (napr. PCR, qPCR, sekvenovanie, proteomika).
Použitie: Skúma génovú expresiu, genetickú diverzitu a expresiu proteínov v biofilmoch. - Testy inhibície a eradikácie biofilmu:
Účel: Skríningom preveruje zlúčeniny z hľadiska ich schopnosti zabrániť tvorbe biofilmu alebo eradikovať už vytvorené biofilmy.
Metóda: Biofilmy sa ošetrujú potenciálnymi látkami proti biofilmom a ich narušenie sa hodnotí pomocou vyššie uvedených testov.
Použitie: Objavovanie liečiv a vývoj terapií proti biofilmom.
Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory vo veľkostiach od laboratórnej až po priemyselnú.