โปรโตคอล ASTM E2799-22 สําหรับการประเมินยาต้านจุลชีพ
Hielscher UIP400MTP เป็นเครื่อง sonicator แบบหลายหลุมที่ทรงพลังและมีประสิทธิภาพที่ออกแบบมาเพื่อปรับปรุงขั้นตอนการ sonication ในโปรโตคอล ASTM E2799-22 ด้วยการส่งมอบพลังงานอัลตราโซนิกที่สม่ําเสมอทั่วทั้งแผ่นไมโครไทเตอร์ UIP400MTP ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการถอดไบโอฟิล์มออกจากฝาหมุดอย่างสม่ําเสมอและเชื่อถือได้โดยไม่ทําลายเซลล์หรือกระทบต่อความสมบูรณ์ของตัวอย่าง ความสามารถในการรับส่งข้อมูลสูงและการใช้งานที่เป็นมิตรกับผู้ใช้ช่วยลดเวลาในการประมวลผลได้อย่างมาก พร้อมทั้งเพิ่มความสามารถในการทําซ้ํา ทําให้เป็นโซลูชั่นที่เหมาะสําหรับห้องปฏิบัติการที่ทําการทดสอบความมีชีวิตของไบโอฟิล์มและการทดสอบประสิทธิภาพของยาต้านจุลชีพ
ASTM E2799
ASTM E2799 เป็นวิธีการทดสอบที่ได้มาตรฐานซึ่งออกแบบมาเพื่อประเมินประสิทธิภาพของสารต้านจุลชีพต่อไบโอฟิล์ม โดยมุ่งเน้นไปที่ Pseudomonas aeruginosa โดยเฉพาะ ไบโอฟิล์มเป็นชุมชนจุลินทรีย์ที่ซับซ้อนซึ่งยึดติดกับพื้นผิวและแสดงความต้านทานต่อการรักษาด้วยยาต้านจุลชีพที่สูงขึ้นทําให้เป็นความท้าทายที่สําคัญในบริบทด้านการดูแลสุขภาพอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อม วิธีนี้ใช้การทดสอบความเข้มข้นของการกําจัดฟิล์มชีวภาพขั้นต่ํา (MBEC) เพื่อให้กรอบการทํางานที่เชื่อถือได้และทําซ้ําได้สําหรับการทดสอบสารฆ่าเชื้อภายใต้สภาวะไบโอฟิล์มที่สมจริง
เครื่องสะท้อนเสียงแบบแผ่น 96 หลุม UIP400MTP สําหรับการคัดกรองปริมาณงานสูง
Sonication มีส่วนช่วยใน ASTM E2799 อย่างไร?
Sonication มีบทบาทสําคัญในโปรโตคอล ASTM E2799 โดยอํานวยความสะดวกในการถอดฟิล์มชีวภาพออกจากพื้นผิวทดสอบเพื่อให้มั่นใจว่าการประเมินความมีชีวิตของจุลินทรีย์หลังการรักษาได้อย่างแม่นยํา ด้วยการใช้พลังงานอัลตราโซนิกที่ควบคุมโปรโตคอลจะบรรลุการหยุดชะงักของไบโอฟิล์มที่มีประสิทธิภาพและสม่ําเสมอโดยไม่ทําลายเซลล์ทําให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยําและทําซ้ําได้ สิ่งนี้ทําให้ ASTM E2799 เป็นเครื่องมือสําคัญสําหรับการพัฒนาการวิจัยไบโอฟิล์มและพัฒนากลยุทธ์การต้านจุลชีพที่มีประสิทธิภาพ
วิธีเรียกใช้การทดสอบ MBEC ตามมาตรฐาน ASTM E2799-22
โปรโตคอล ASTM E2799-22 สรุปขั้นตอนในการประเมินประสิทธิภาพของสารต้านจุลชีพต่อไบโอฟิล์ม เมื่อใช้เครื่อง sonicator แผ่นไมโครไทเตอร์ Hielscher UIP400MTP โปรโตคอลสามารถปรับให้รวมวิธีการ sonication ขั้นสูงนี้สําหรับการถอดฟิล์มชีวภาพ ด้านล่างนี้คือคําอธิบายของขั้นตอนที่ปรับให้เหมาะกับการใช้เครื่องสะท้อนเสียงไมโครเพลท UIP400MTP:
- การเตรียมไบโอฟิล์ม
เตรียมแผ่นไมโครไทเตอร์ 96 หลุมที่ปราศจากเชื้อพร้อมฝาหมุดที่ถอดออกได้
ฉีดวัคซีนหลุมด้วยสารแขวนลอยของแบคทีเรียที่ได้มาตรฐานในอาหารการเจริญเติบโตที่เหมาะสม
วางฝาหมุดลงบนจาน เพื่อให้แน่ใจว่าหมุดแช่อยู่ในสารแขวนลอยของแบคทีเรียจนสุด
บ่มแผ่นภายใต้สภาวะควบคุม (เช่น อุณหภูมิและเวลา) เพื่อให้เกิดฟิล์มชีวภาพบนหมุด - การรักษาด้วยสารต้านจุลชีพ
หลังจากการสร้างไบโอฟิล์มแล้ว ให้เปลี่ยนตัวกลางด้วยตัวกลางสดที่มีสารต้านจุลชีพทดสอบที่ความเข้มข้นต่างกัน
ใส่ฝาหมุดกลับเข้าไปใหม่และฟักไข่ภายใต้เงื่อนไขที่ระบุในการออกแบบการทดสอบ - การเตรียมการสําหรับการถอดไบโอฟิล์ม
หลังการรักษา ให้ล้างฝาหมุดโดยจุ่มลงในน้ํายาล้างที่ปราศจากเชื้อเพื่อขจัดสารต้านจุลชีพที่ตกค้างและเซลล์แพลงก์ตอนที่เกาะติดอย่างหลวม ๆ - การถอดฟิล์มชีวภาพโดยใช้เครื่องสะท้อนเสียง UIP400MTP
เตรียมแผ่นไมโครไทเตอร์สด 96 หลุมที่มีอาหารเสริม (เช่น น้ําซุปทําให้เป็นกลาง)
ถอดไบโอฟิล์มออกโดยวางฝาหมุดลงในหลุมของแผ่นสื่อการกู้คืน
ใส่เพลทลงในเครื่องสะท้อนเสียง UIP400MTP ตรวจสอบให้แน่ใจว่าฝาและเพลตอยู่ในแนวที่ถูกต้อง
ตั้งค่าเครื่องสะท้อนเสียงเป็น 70% -80% amplitude และ sonicate เป็นเวลา 3-4 นาทีที่โหมดรอบเพื่อให้แน่ใจว่ามีการหลุดฟิล์มชีวภาพอย่างสม่ําเสมอโดยไม่ต้องสลายเซลล์ - การประเมินความมีชีวิตของฟิล์มชีวภาพ
หลังจาก sonication ให้ประมวลผลตัวกลางการกู้คืนที่มีเซลล์ไบโอฟิล์มที่แยกออกโดยใช้เทคนิคทางจุลชีววิทยาหรือการวิเคราะห์มาตรฐานเช่น:- การนับหน่วยสร้างอาณานิคม (CFU): ทําการเจือจางแบบอนุกรมและชุบวุ้นเพื่อการแจงนับเซลล์ที่มีชีวิต
- การวัดความหนาแน่นของแสง (OD):ใช้การวิเคราะห์สเปกโตรโฟโตเมตริกเพื่อประเมินความหนาแน่นของเซลล์
- การทดสอบความมีชีวิตที่ใช้การเรืองแสง: หาปริมาณเซลล์ที่มีชีวิตและเซลล์ที่ตายแล้วโดยใช้สีย้อมเรืองแสง
- การวิเคราะห์ข้อมูล
เปรียบเทียบข้อมูลความมีชีวิตของไบโอฟิล์มที่ผ่านการบําบัดและไม่ผ่านการบําบัดเพื่อกําหนดประสิทธิภาพของสารต้านจุลชีพ
คํานวณความเข้มข้นของการกําจัดไบโอฟิล์มขั้นต่ํา (MBEC) ตามความเข้มข้นที่จําเป็นในการกําจัดเซลล์ไบโอฟิล์มที่มีชีวิต - การควบคุมคุณภาพ
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสภาวะ sonication ที่สอดคล้องกันโดยการปรับเทียบ UIP400MTP อย่างสม่ําเสมอและตรวจสอบว่ากระบวนการถอดฟิล์มชีวภาพไม่ส่งผลให้เกิดการสลายเซลล์หรือการทําลายอย่างมีนัยสําคัญ
รวมการควบคุมที่เหมาะสม เช่น ไบโอฟิล์มที่ไม่ผ่านการบําบัดและช่องว่างปานกลางเท่านั้น เพื่อตรวจสอบผลลัพธ์
เซลล์ไบโอฟิล์มที่เกิดขึ้นบนหมุดถูกหลุดออกโดยการ sonication (Hielscher Ultrasound Technology, Teltow, Germany, UIP250MTP) เป็นเวลา 5 นาทีในแผ่น 96 หลุมที่มีอาหารเลี้ยงสดเพื่อการกู้คืนเซลล์
(ภาพและการศึกษา: ©de Oliveira et al., 2016)
ด้วยการรวม UIP400MTP เข้ากับเวิร์กโฟลว์ ASTM E2799-22 กระบวนการลอกฟิล์มชีวภาพได้รับการปรับให้เหมาะสมสําหรับความสม่ําเสมอ ประสิทธิภาพ และการใช้งานที่มีปริมาณงานสูง
วรรณกรรม / อ้างอิง
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- ASTM E2799-22 Standard Test Method for Testing Disinfectant Efficacy against Pseudomonas aeruginosa Biofilm using the MBEC Assay
- 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.
คําถามที่พบบ่อย
ASTM E2799 คืออะไร?
ASTM E2799 เป็นวิธีทดสอบมาตรฐานที่กําหนดโดย ASTM International สําหรับการทดสอบประสิทธิภาพของสารฆ่าเชื้อต่อ Pseudomonas aeruginosa Biofilm โดยใช้การทดสอบ MBEC วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการประเมินการสร้างไบโอฟิล์ม ประสิทธิภาพในการต้านจุลชีพ และปฏิสัมพันธ์ที่พื้นผิวของวัสดุ ทําให้สามารถเปรียบเทียบได้มาตรฐานในการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับไบโอฟิล์ม
อะไรคือความแตกต่างระหว่าง ASTM E2799-22 และ ASTM E2799-11, ASTM E2799-12 และ ASTM E2799-17?
ASTM E2799 เป็นวิธีการทดสอบที่ได้มาตรฐานซึ่งประเมินประสิทธิภาพของสารฆ่าเชื้อต่อไบโอฟิล์ม Pseudomonas aeruginosa โดยใช้การทดสอบ MBEC (Minimum Biofilm Eradication Concentration) วิธีนี้ได้รับการแก้ไขหลายครั้งเพื่อเพิ่มความแม่นยําและการบังคับใช้
- ASTM E2799-11: นี่เป็นการเปิดตัวมาตรฐานครั้งแรก ซึ่งกําหนดขั้นตอนพื้นฐานสําหรับการประเมินประสิทธิภาพของสารฆ่าเชื้อต่อฟิล์มชีวภาพ P. aeruginosa โดยใช้การทดสอบ MBEC
- ASTM E2799-12: การแก้ไขนี้รวมการอัปเดตทางเทคนิคเล็กน้อยเพื่อปรับปรุงความชัดเจนและแก้ไขความคลุมเครือที่ระบุในเวอร์ชันปี 2011
- ASTM E2799-17: ในการอัปเดตนี้ มีการปรับเปลี่ยนโปรโตคอลที่สําคัญมากขึ้น รวมถึงการปรับเปลี่ยนกระบวนการเพาะเลี้ยงไบโอฟิล์ม การประยุกต์ใช้การรักษา และขั้นตอนการทําให้เป็นกลาง โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อเพิ่มความสามารถในการทําซ้ําและสอดคล้องกับความก้าวหน้าในการวิจัยไบโอฟิล์ม
- ASTM E2799-22: การแก้ไขล่าสุดสะท้อนให้เห็นถึงความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ล่าสุดและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในการศึกษาไบโอฟิล์ม ประกอบด้วยวิธีการที่ได้รับการปรับปรุงสําหรับการเจริญเติบโต การรักษา และการวิเคราะห์ของไบโอฟิล์ม เพื่อให้มั่นใจว่าวิธีการทดสอบยังคงมีความเกี่ยวข้องและมีประสิทธิภาพสําหรับการประเมินประสิทธิภาพของน้ํายาฆ่าเชื้อในปัจจุบัน
การแก้ไข ASTM E2799 แต่ละครั้งได้รับการปรับปรุงเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือ ความสามารถในการทําซ้ํา และความเกี่ยวข้องของวิธีการ เพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในด้านการวิจัยไบโอฟิล์ม
อะไรคือความแตกต่างระหว่างการทดสอบ MBEC และ MBIC?
ความแตกต่างที่สําคัญระหว่างการทดสอบ MBEC (Minimum Biofilm Eradication Concentration) และ MBIC (Minimum Biofilm Inhibitiony Concentration) อยู่ที่จุดเน้น:
การทดสอบ MBEC วัดความเข้มข้นต่ําสุดของสารต้านจุลชีพที่จําเป็นในการกําจัดไบโอฟิล์มที่ขึ้นรูปไว้ล่วงหน้าอย่างสมบูรณ์ โดยประเมินความสามารถของสารในการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่ฝังอยู่ในไบโอฟิล์ม
การทดสอบ MBIC กําหนดความเข้มข้นต่ําสุดของสารต้านจุลชีพที่ป้องกันการก่อตัวของไบโอฟิล์มในเบื้องต้น โดยประเมินความสามารถในการยับยั้งการพัฒนาไบโอฟิล์ม
การทดสอบทั้งสองมีความสําคัญต่อการทําความเข้าใจประสิทธิภาพของยาต้านจุลชีพต่อไบโอฟิล์ม แต่กําหนดเป้าหมายขั้นตอนต่างๆ ของวงจรชีวิตไบโอฟิล์ม
เรียนรู้วิธีการใช้เครื่อง sonicator ไมโครเพลท UIP400MTP สําหรับการเคลื่อนย้ายไบโอฟิล์มในการทดสอบ MBIC!
ไมโครเพลทโซนิเคเตอร์รุ่นใหม่สำหรับการทำลายไบโอฟิล์มที่ดื้อดึง
Hielscher Ultrasonics ผลิตโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงจาก ห้องทดลอง ถึง ขนาดอุตสาหกรรม