ไมโครเพลทโซนิเคเตอร์รุ่นใหม่สำหรับการทำลายไบโอฟิล์มที่ดื้อดึง

ไบโอฟิล์ม – ชุมชนจุลชีพหนาแน่นที่เกาะติดกับพื้นผิว – เป็นหนึ่งในความท้าทายที่ยากที่สุดในสาขาจุลชีววิทยาและการวินิจฉัยทางคลินิก เครื่องโซนิเคเตอร์ไมโครเพลท UIP400MTP รุ่นใหม่ช่วยในการเตรียมตัวอย่างแบบปริมาณมาก การวิเคราะห์จากการศึกษาที่ผ่านการตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญแสดงให้เห็นว่าระบบอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูง เช่น เครื่องโซนิเคเตอร์แบบหลายหลุมของ Hielscher กำลังกลายเป็นเครื่องมือห้องปฏิบัติการที่จำเป็นสำหรับการขจัดโครงสร้างที่ดื้อดึงเหล่านี้ออกจากจาน MBEC™ ทำให้การทดสอบต้านจุลชีพมีความแม่นยำมากขึ้นและกระบวนการวิจัยที่รวดเร็วยิ่งขึ้น

การแยกฟิล์มชีวภาพด้วยการใช้คลื่นเสียง

นักวิทยาศาสตร์พึ่งพาการสั่นด้วยคลื่นเสียงในแผ่นหลุมหลายหลุมมากขึ้น เนื่องจากไบโอฟิล์มสามารถทนต่อยาปฏิชีวนะได้มากกว่าแบคทีเรียแพลงก์ตอนที่ลอยอิสระหลายร้อยเท่า ตามการศึกษาใหญ่สองชิ้นเกี่ยวกับไบโอฟิล์มของ Staphylococcus aureus, coagulase-negative staphylococci และ Staphylococcus saprophyticusเมื่อฝังอยู่ในเมทริกซ์ของไบโอฟิล์ม จุลชีพเหล่านี้จะแสดงค่าความเข้มข้นต่ำสุดที่ยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ (MICs) และค่าความเข้มข้นต่ำสุดที่สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ (MBCs) เพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งมักจะเกินระดับยาที่สามารถบรรลุได้ทางคลินิก

แต่การทดสอบที่มีประสิทธิภาพเริ่มต้นด้วยการแยกเซลล์ไบโอฟิล์มที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ – และนี่คือจุดที่ UIP400MTP โดดเด่น

ไบโอฟิล์มถูกเพาะเลี้ยงบนหมุดของแผ่นทดสอบ

ไบโอฟิล์ม: เกราะป้องกันที่ซ่อนอยู่ของยาปฏิชีวนะ

จากการศึกษาทั้งสองฉบับที่อ้างถึง นักวิจัยได้บันทึกการเพิ่มขึ้นอย่างมากของการดื้อยาต้านจุลชีพเมื่อแบคทีเรียถูกทดสอบในรูปแบบไบโอฟิล์ม:

ค่า MIC เพิ่มขึ้น 2 ถึง 32 เท่า และบางครั้งมากกว่านั้น เมื่อเทียบกับเซลล์แพลงก์ตอน
เชื้อบางสายพันธุ์เปลี่ยนจากไวต่อยาปฏิชีวนะเป็นดื้อยาอย่างสมบูรณ์เมื่ออยู่ในสภาวะไบโอฟิล์ม
บางไบโอฟิล์มต้องการระดับ MBC ที่สูงกว่าความเข้มข้นสูงสุดที่ทดสอบไว้ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความทนทานอย่างสูงของพวกมัน

ผลการศึกษานี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการแยกไบโอฟิล์มออกจากกัน: การวิเคราะห์ความต้านทานยาอย่างแม่นยำขึ้นอยู่กับการปล่อยเซลล์ออกจากเมทริกซ์ที่ปกป้อง เพื่อให้สามารถทดสอบแต่ละเซลล์ได้อย่างเป็นรายบุคคล

ทางออก: เครื่องโซนิเคเตอร์ไมโครเพลท UIP400MTP

ทั้งสองการศึกษาใช้เครื่องโซนิเคเตอร์แบบหลายหลุมรุ่น UIP250MTP ของ Hielscher ในการแยกฟิล์มชีวภาพที่เจริญเติบโตบนอุปกรณ์ฝาปิดแบบหมุด MBEC™ ที่ได้รับการออกแบบเฉพาะ การโซนิเคชันแผ่นหลายหลุมเป็นเวลา 5 นาทีสามารถทำให้เซลล์ฟิล์มชีวภาพหลุดออกสู่สื่อใหม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้นักวิจัยสามารถวัดค่า MICB และ MBCB ได้ด้วยความแม่นยำสูงและสามารถทำซ้ำได้

เทคนิคนี้ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายเนื่องจาก:

1. มันทำการบำบัดบ่อทั้งหมดพร้อมกันและสม่ำเสมอ ซึ่งจำเป็นสำหรับการทดสอบต้านจุลชีพเปรียบเทียบ
2. การเกิดโพรงอากาศในของเหลวด้วยคลื่นเสียงสามารถสลายเมทริกซ์นอกเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ทำลายเซลล์
3. ทำงานได้อย่างราบรื่นกับแพลตฟอร์มฝาปิดแบบพินของ MBEC ที่ใช้ในงานวิจัยความต้านทานไบโอฟิล์ม

 
คุณสมบัติเด่นที่จะทำให้ผู้วิจัยตัดสินใจได้ทันที

• กำลังอัลตราโซนิก 400 วัตต์ (20 kHz) สำหรับการแยกไบโอฟิล์มอย่างรวดเร็วและทั่วถึง
• การควบคุมพารามิเตอร์ทั้งหมดรวมถึงพลังงานที่ป้อน (Ws/mL), แอมพลิจูด, อุณหภูมิ, และเวลา
• ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในตัวพร้อมปั๊มหมุนเวียนเพื่อรักษาความเย็นของแผ่นระหว่างการทำโซนิเคชัน
• โหมดที่ตั้งโปรแกรมได้สำหรับกระบวนการทำงานอัตโนมัติที่ซ้ำกันได้
• การสั่นด้วยคลื่นเสียงแบบสม่ำเสมอทั่วทั้งแผ่น ดูวิดีโอด้านล่าง!

การทดสอบความสม่ำเสมอเป็นการยืนยันด้วยสายตาว่าสนามคาวิเตชันมีความเป็นเนื้อเดียวกันตามที่กำหนดไว้สำหรับการทำลายไบโอฟิล์มตามมาตรฐาน – เป็นความท้าทายที่ทราบกันดีในอ่างอัลตราโซนิกที่ใช้พลังงานต่ำ

เหตุใดสิ่งนี้จึงสำคัญสำหรับโรงพยาบาล ห้องปฏิบัติการ และการพัฒนายาปฏิชีวนะ

การติดเชื้อที่เกี่ยวข้องกับไบโอฟิล์ม – จากการติดเชื้อในทางเดินปัสสาวะไปจนถึงการติดเชื้อในกระแสเลือดที่เกี่ยวข้องกับสายสวน – เป็นที่รู้กันดีว่ายากต่อการรักษา การศึกษาแสดงให้เห็นว่า:

1. การทดสอบยาปฏิชีวนะแบบดั้งเดิมบนเซลล์แพลงก์ตอนประเมินค่าความต้านทานในสภาพแวดล้อมจริงต่ำเกินไป
2. การโซนิคคุณภาพสูงมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการเตรียมตัวอย่างที่ได้จากไบโอฟิล์มอย่างถูกต้อง
3. เครื่องมือเช่น UIP400MTP ช่วยเชื่อมช่องว่างระหว่างการทดสอบในห้องปฏิบัติการกับความเป็นจริงทางคลินิก

เมื่อการต้านทานต่อสารต้านจุลชีพยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีที่ช่วยปรับปรุงความสามารถในการทำซ้ำและความน่าเชื่อถือในการวิจัยเกี่ยวกับไบโอฟิล์มอาจมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาการรักษาใหม่ ๆ

การศึกษาที่แนบมานี้สรุปได้อย่างชัดเจนว่า: แบคทีเรียที่สร้างไบโอฟิล์มต้องการวิธีการทดสอบแบบใหม่ และการสั่นด้วยแผ่นหลายหลุม – โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับระบบอัลตราโซนิกที่มีพลังสูงมากและกระจายอย่างสม่ำเสมอ เช่น Hielscher UIP400MTP – กำลังกลายเป็นมาตรฐานทองคำสำหรับการขจัดไบโอฟิล์มออกจากจานเพาะเชื้อ MBEC อย่างรวดเร็ว

สำหรับห้องปฏิบัติการจุลชีววิทยา นักพัฒนาด้านเภสัชกรรม และนักวิจัยทางคลินิก อุปกรณ์เหล่านี้ไม่ใช่เพียงแค่สิ่งอำนวยความสะดวกอีกต่อไป – พวกมันกำลังกลายเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในการวัดความต้านทานยาปฏิชีวนะที่แท้จริงของเชื้อโรคที่ฝังตัวอยู่ในไบโอฟิล์มได้อย่างแม่นยำ

 
ค้นหาข้อมูลเกี่ยวกับเครื่องโซนิเคเตอร์แบบหลายหลุม UIP400MTP ได้ที่นี่!