Uvoľňovanie biofilmu pomocou vysokovýkonného sonikátora UIP400MTP
Vysokovýkonné sonikátory určené pre viacjamkové platne a 96-jamkové platne sú základnými nástrojmi vo výskume biofilmu, najmä na vytláčanie a odstraňovanie biofilmov zo jamiek, skúmaviek, kolíkov a Petriho misiek. Tieto sonikátory uľahčujú spracovanie mnohých vzoriek súčasne, čím zlepšujú účinnosť a konzistenciu. Vysokovýkonný sonikátorový UIP400MTP Hielscher je ideálny na sonikáciu viacjamkových platní, 96-jamkových tanierov, niekoľkých skúmaviek alebo Petriho misiek. Rovnomerné ultrazvukové vibrácie a kavitácia spoľahlivo odstraňujú biofilmy zo spodnej časti platne. Vďaka tomu UIP400MTP viacjamkový sonikátor ideálnym nástrojom na prípravu vzoriek na odstraňovanie biofilmu, testovanie biofilmu a výskum baktérií a mikróbov.
Viacjamkový sonikátor UIP400MTP na uvoľnenie a odstránenie biofilmu pri vysokovýkonnej príprave vzoriek:
- Bakteriálne biofilmy
- Eukaryotické biofilmy
- Plesňové biofilmy
- Archaeálne biofilmy
- Polymikrobiálne biofilmy / Zmiešané biofilmy
- Zubné biofilmy (plak)
- Morské biofilmy
- Environmentálne biofilmy
- Biofilmy zdravotníckych pomôcok
- Kultivované bunkové suspenzie
UIP400MTP vysokovýkonný sonikátor na odstraňovanie biofilmu z viacjamkových platní, 96-jamkových platní, skúmaviek a Petriho misiek.
Tento sonikátor Hielscher je certifikovaný ISO, v súlade s UL, RoHs a CE. Má prevádzkovú schopnosť 24 hodín denne, 7 dní v týždni pre vysokovýkonné pracovné postupy.
Uvoľnenie a odstránenie biofilmu pomocou sonikácie
Vysokovýkonný sonikátor Hielscher UIP400MTP je prispôsobený na spoľahlivú a rovnomernú sonikáciu viacjamkových a 96-jamkových platní. Viacjamkový sonikátor UIP400MTP je nevyhnutný vo výskume biofilmu a ponúka spoľahlivú technológiu na uvoľňovanie a odstraňovanie biofilmov z viacjamkových platní, skúmaviek a Petriho misiek. Umožňujúc vysokovýkonnú prípravu vzoriek, UIP400MTP zvyšuje účinnosť a konzistenciu testov biofilmu a ďalších súvisiacich štúdií, vďaka čomu je tento sonikátor nepostrádateľný v akademickom aj priemyselnom mikrobiologickom výskume.
Odstránenie biofilmu pomocou sonikácie: Na uvoľnenie biofilmu sa biofilmy môžu vytvárať v jamkách viacjamkovej platne za kontrolovaných podmienok. Doska sa potom umiestni do sonikátora, kde sa nastavia parametre ako čas, amplitúda a frekvencia podľa špecifických požiadaviek typu biofilmu a experimentálnych cieľov. Ultrazvukové vlny vytvárajú kavitáciu v každej jamke, čím účinne narúšajú matricu biofilmu a uvoľňujú bunky.
Ultrazvuková príprava vzorky pre biofilmy: V testoch biofilmu majú vysokovýkonné sonikátory niekoľko aplikácií. Po sonikácii je možné zozbierať a kvantifikovať uvoľnené biofilmové bunky pomocou rôznych testov, ako je farbenie kryštálovou fialovou, počítanie životaschopných buniek alebo meranie biomasy. Okrem toho môžu byť biofilmy ošetrené antimikrobiálnymi látkami, po ktorých nasleduje sonikácia, aby sa posúdila účinnosť týchto látok pri narúšaní biofilmov. Uvoľnené biofilmové bunky sú užitočné aj pre genómové a proteomické štúdie, pretože ich možno použiť na extrakciu DNA, RNA a proteínov na ďalšiu molekulárnu analýzu.
Vysokovýkonné sonikátory ponúkajú množstvo výhod. Umožňujú súčasné spracovanie viacerých vzoriek, šetria čas a prácu a zabezpečujú rovnomerné ošetrenie všetkých jamiek, znižujú variabilitu a zlepšujú reprodukovateľnosť výsledkov. Tieto zariadenia sú vhodné aj pre rozsiahle štúdie, ktoré umožňujú vysokovýkonný skríning tvorby, narušenia a liečby biofilmu.
(A) Doštička obsahujúca TSB s 2 % glukózy použitá na tvorbu biofilmu, obnovu buniek a stanovenie MIC a MBCB; (B) Veko s kolíkmi na tvorbu stafylokokových biofilmov.
Biofilmové bunky vytvorené na kolíkoch boli uvoľnené pomocou Hielscherovej sonikátorovej UIP250MTP na 5 minút v 96-jamkových platniach obsahujúcich čerstvé kultivačné médium na obnovu buniek.
(Obrázok a štúdia: ©de Oliveira a kol., 2016)
96-jamkový tanierový sonikátor UIP400MTP na sonikáciu mikrotitra a viacjamkových platničiek
Význam ultrazvukového odstraňovania biofilmu vo výskume biofilmu
Ultrazvukové odstraňovanie biofilmu je pri výskume biofilmu rozhodujúce kvôli jeho účinnosti, konzistencii, efektívnosti a všestrannosti. Zabezpečuje dôkladné a rovnomerné narušenie biofilmov a uľahčuje presnú a reprodukovateľnú analýzu v rôznych testoch biofilmu. Tieto testy, vrátane farbenia kryštálovou fialovou, počítania životaschopných buniek, bioluminiscencie ATP, redukcie XTT, mikroskopickej analýzy a extrakcie nukleových kyselín/proteínov, poskytujú komplexný pohľad na tvorbu biofilmu, životaschopnosť, štruktúru a reakciu na liečbu.
Sonikácia jemne uvoľňuje a odstraňuje biofilm z pevných substrátov, ako sú dná dosiek, špendlíky, kolíky alebo krycie sklíčka.
- Efektívne narušenie biofilmov:
Kavitácia: Ultrazvukové vlny vytvárajú kavitačné bubliny, ktoré pri zrútení vytvárajú silné šmykové sily, čím účinne narúšajú zložitú štruktúru biofilmov.
Dôkladné vytlačenie: Zabezpečuje dôkladné uvoľnenie biofilmových buniek z povrchov, čo je rozhodujúce pre presnú kvantifikáciu a analýzu. - Konzistencia a reprodukovateľnosť:
Jednotné ošetrenie: Vysokovýkonné sonikátory poskytujú rovnomerné rozloženie ultrazvukovej energie vo všetkých vzorkách, znižujú variabilitu a zlepšujú reprodukovateľnosť.
Štandardizácia: Umožňuje štandardizáciu protokolov o narušení biofilmu, čo vedie k spoľahlivejším a porovnateľnejším výsledkom. - Účinnosť:
Schopnosť vysokého výkonu: Umožňuje súčasné spracovanie viacerých vzoriek, čo šetrí čas a zvyšuje priepustnosť štúdií biofilmu.
Automatizácia: Dá sa ľahko integrovať do automatizovaných pracovných postupov, čím sa ďalej zvyšuje efektivita a znižuje manuálna práca. - Zachovanie životaschopnosti a integrity:
Kontrolované podmienky: Parametre, ako je čas a intenzita, je možné jemne doladiť tak, aby narušili biofilmy bez toho, aby bola ohrozená životaschopnosť alebo integrita buniek, čo je dôležité pre následné testy. - Univerzálnosť:
Široké využitie: Vhodné pre rôzne typy biofilmov (bakteriálne, plesňové, zmiešané druhy) a kompatibilné s rôznymi povrchmi a materiálmi používanými pri výskume biofilmov.
Viacjamkový doštičkový sonikátor UIP400MTP ponúka množstvo výhod, ktoré z nich robia nepostrádateľný nástroj pri vysokovýkonnej príprave vzoriek.
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics ponúka rôzne modely sonikátorov vrátane sondových sonikátorov, bezkontaktných sonikátorov a vysokovýkonných sonikátorov. Kontaktujte nás už teraz! Naši technickí odborníci s vami radi prediskutujú vaše požiadavky na spracovanie a odporučia vám najvhodnejší sonikátor pre vašu aplikáciu biofilmu.
Mikrotitračná doska sonikátor UIP400MTP sa používa na vytlačenie biofilmov na výskum
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 biofilmu
Aké je najbežnejšie lešenie pre biofilmy?
Najbežnejším lešením pre biofilmy v laboratórnom výskume je mikrotitračná doska. Mikrotitračné platne, najmä 96-jamkový formát, sú široko používané vďaka svojej všestrannosti, jednoduchému použitiu a kompatibilite s rôznymi analytickými technikami.
Aká je najlepšia 96-jamková platňa pre biofilmy?
Najlepšia 96-jamková platňa na štúdium biofilmu závisí od niekoľkých faktorov vrátane typu skúmaného biofilmu, experimentálneho nastavenia a špecifických požiadaviek výskumu. Niektoré bežne odporúčané 96-jamkové platničky pre štúdie biofilmu však sú:
- Corning® Costar® 3596 96-jamková priehľadná plochá spodná doska: Táto doska sa často používa kvôli svojej vysokej optickej čistote, čo je prospešné pre zobrazovacie a spektrofotometrické testy.
- 96-jamkové platne Nunc™ MicroWell™: Tieto platne sú známe svojimi jednotnými rozmermi jamiek a vysokou optickou čistotou. Sú k dispozícii v rôznych povrchových úpravách na podporu rôznych typov bunkových kultúr.
- Greiner Bio-One CELLSTAR® 96-jamková mikroplatňa: Táto doska sa často používa na štúdium biofilmu kvôli jej konzistentnej kvalite a dostupnosti v rôznych povrchových náteroch, ako sú povrchy ošetrené tkanivovými kultúrami alebo povrchy s nízkou väzbou.
- Čierne/priehľadné spodné 96-jamkové platne: Pre štúdie vyžadujúce fluorescenčné alebo luminiscenčné merania sú čierne platne s priehľadným dnom (napr. Corning® 3603) ideálne, pretože minimalizujú presluchy medzi jamkami a zlepšujú detekciu signálu.
- Hydrofóbne alebo hydrofilne potiahnuté platne: V závislosti od povahy biofilmu a mikroorganizmu môžu byť prospešné platne so špecifickými povlakmi, ktoré podporujú alebo inhibujú priľnavosť. Napríklad hydrofóbne platne môžu byť vhodné pre biofilmy tvorené určitými baktériami.
- Doštičky špecifické pre biofilm: Niektorí výrobcovia ponúkajú platne špeciálne navrhnuté na výskum biofilmu. Tieto platne majú často vylepšené povrchové vlastnosti, ktoré podporujú tvorbu biofilmu a sú optimalizované pre testy biofilmu.
Pri výbere 96-jamkovej platne na štúdium biofilmu zvážte nasledujúce kritériá:
- Materiál a povrchová úprava: Vyberte si materiál dosky a povrchovú úpravu, ktorá podporuje priľnavosť a rast mikroorganizmov tvoriacich biofilm, ktoré študujete.
Optická čistota: Pri testoch zahŕňajúcich optické merania sa uistite, že doska má vysokú optickú čistotu. - Dizajn studne: Zvážte tvar a hĺbku jamiek, ktoré môžu ovplyvniť rast biofilmu a účinnosť následných ošetrení alebo meraní.
- Kompatibilita so zariadením: Uistite sa, že platňa je kompatibilná s vaším sonikátorom, inkubátorom a akýmkoľvek iným zariadením používaným vo vašej štúdii. Viacjamkový doštička Hielscher je kompatibilná so všetkými štandardnými mikrotitromi a viacjamkovými platničkami.
V konečnom dôsledku bude najlepšia voľba závisieť od konkrétnych požiadaviek vášho výskumu biofilmu a charakteristík zúčastnených mikroorganizmov.
Aké sú typické testy biofilmu používané vo výskume?
Vo výskume a diagnostike sa na skúmanie a klasifikáciu biofilmov používajú rôzne typy testov. Sonikácia je bežným krokom prípravy vzorky na odstránenie biofilmu z pevného substrátu, čím sa biofilm sprístupní na testy a analýzu.
- Krištáľovo fialové farbenie:
Účel: Kvantifikuje celkovú biomasu biofilmu.
Metóda: Biofilmy sa zafarbia krištáľovo fialovým farbivom a farbivo sa potom rozpustí a zmeria spektrofotometricky.
Použitie: Používa sa na hodnotenie tvorby biofilmu a účinkov antimikrobiálnych látok. - Životaschopné počítanie buniek (test CFU):
Účel: Určuje počet životaschopných biofilmových buniek.
Metóda: Uvoľnené biofilmové bunky sa sériovo riedia a nanášajú na agar, aby sa spočítali jednotky tvoriace kolónie (CFU).
Použitie: Hodnotí životaschopnosť biofilmových buniek a antimikrobiálnu účinnosť. - Bioluminiscencia ATP:
Účel: Meria metabolickú aktivitu biofilmových buniek.
Metóda: Hladiny ATP sa kvantifikujú pomocou bioluminiscenčného testu.
Aplikácia: Označuje životaschopnosť biofilmu a metabolický stav. - Redukčný test XTT:
Účel: Posúdi bunkovú metabolickú aktivitu.
Metóda: Činidlo XTT je redukované metabolicky aktívnymi bunkami za vzniku farebného formazanového produktu, ktorý je kvantifikovaný spektrofotometricky.
Aplikácia: Používa sa na hodnotenie životaschopnosti biofilmových buniek a účinku liečby. - Mikroskopická analýza:
Účel: Vizualizuje štruktúru a zloženie biofilmu.
Metóda: Techniky zahŕňajú svetelnú mikroskopiu, konfokálnu laserovú skenovaciu mikroskopiu (CLSM) a skenovaciu elektrónovú mikroskopiu (SEM).
Aplikácia: Poskytuje podrobný prehľad o architektúre, distribúcii a účinkoch liečby biofilmu. - Extrakcia DNA, RNA a bielkovín:
Cieľ: Analyzuje genetické a proteomické profily biofilmových buniek.
Metóda: Biofilmové bunky sa lyzujú na extrakciu nukleových kyselín a proteínov na následnú analýzu (napr. PCR, qPCR, sekvenovanie, proteomika).
Aplikácia: Študuje génovú expresiu, genetickú diverzitu a expresiu proteínov v biofilmoch. - Testy inhibície a eradikácie biofilmu:
Účel: Strieda zlúčeniny z hľadiska ich schopnosti zabrániť tvorbe biofilmu alebo odstrániť vytvorené biofilmy.
Metóda: Biofilmy sa ošetria potenciálnymi antibiofilmovými látkami a narušenie sa hodnotí pomocou vyššie uvedených testov.
Aplikácia: Objavovanie liekov a vývoj antibiofilmových terapií.
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do priemyselná veľkosť.