Quy trình ASTM E2799-22 để đánh giá hiệu quả kháng vi sinh vật
Hielscher UIP400MTP là thiết bị siêu âm đĩa nhiều giếng mạnh mẽ và hiệu quả, được thiết kế để đơn giản hóa bước xử lý siêu âm trong quy trình ASTM E2799-22. Bằng cách cung cấp năng lượng siêu âm đồng đều trên toàn bộ đĩa vi chuẩn độ, UIP400MTP bảo đảm tách màng sinh học khỏi nắp có chốt một cách nhất quán và đáng tin cậy mà không làm tổn thương tế bào hoặc ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của mẫu. Khả năng xử lý số lượng mẫu lớn và cách vận hành thân thiện với người dùng giúp giảm đáng kể thời gian xử lý, đồng thời nâng cao khả năng tái lập kết quả, khiến thiết bị trở thành giải pháp lý tưởng cho các phòng thí nghiệm thực hiện phép thử khả năng sống của màng sinh học và kiểm tra hiệu quả kháng vi sinh vật.
ASTM E2799
ASTM E2799 là phương pháp thử tiêu chuẩn hóa được thiết kế để đánh giá hiệu quả của các tác nhân kháng vi sinh vật đối với màng sinh học, tập trung cụ thể vào Pseudomonas aeruginosa. Màng sinh học là các quần xã vi sinh vật phức tạp bám trên bề mặt và có khả năng đề kháng cao hơn với các biện pháp xử lý kháng vi sinh vật, khiến chúng trở thành thách thức đáng kể trong các lĩnh vực y tế, công nghiệp và môi trường. Phương pháp này sử dụng phép thử nồng độ diệt trừ màng sinh học tối thiểu (MBEC) để cung cấp một khuôn khổ đáng tin cậy và có khả năng tái lập cho việc kiểm tra chất khử trùng trong điều kiện màng sinh học thực tế.
Thiết bị siêu âm đĩa 96 giếng UIP400MTP để sàng lọc số lượng mẫu lớn
Xử lý siêu âm đóng góp như thế nào cho ASTM E2799?
Xử lý siêu âm đóng vai trò then chốt trong quy trình ASTM E2799 bằng cách tạo điều kiện tách màng sinh học khỏi các bề mặt thử nghiệm, bảo đảm đánh giá chính xác khả năng sống của vi sinh vật sau xử lý. Bằng cách sử dụng năng lượng siêu âm có kiểm soát, quy trình này phá vỡ màng sinh học một cách hiệu quả và nhất quán mà không làm tổn thương tế bào, cho phép thu được kết quả chính xác và có khả năng tái lập. Điều này khiến ASTM E2799 trở thành công cụ thiết yếu để thúc đẩy nghiên cứu màng sinh học và phát triển các chiến lược kháng vi sinh vật hiệu quả.
Cách thực hiện phép thử MBEC theo ASTM E2799-22
Quy trình ASTM E2799-22 trình bày các bước đánh giá hiệu quả của các tác nhân kháng vi sinh vật đối với màng sinh học. Khi sử dụng thiết bị siêu âm đĩa vi chuẩn độ Hielscher UIP400MTP, có thể điều chỉnh quy trình để tích hợp phương pháp xử lý siêu âm tiên tiến này nhằm tách màng sinh học. Dưới đây là mô tả các bước được điều chỉnh cho việc sử dụng thiết bị siêu âm đĩa vi giếng UIP400MTP:
- Chuẩn bị màng sinh học
Chuẩn bị đĩa vi chuẩn độ 96 giếng vô trùng có nắp gắn chốt tháo rời được.
Cấy vào các giếng huyền phù vi khuẩn đã được chuẩn hóa trong môi trường nuôi cấy thích hợp.
Đặt nắp có chốt lên đĩa, bảo đảm các chốt ngập hoàn toàn trong huyền phù vi khuẩn.
Ủ đĩa trong các điều kiện được kiểm soát (ví dụ: nhiệt độ và thời gian) để màng sinh học hình thành trên các chốt. - Xử lý bằng các tác nhân kháng vi sinh vật
Sau khi màng sinh học hình thành, thay môi trường bằng môi trường mới chứa các tác nhân kháng vi sinh vật cần thử ở các nồng độ khác nhau.
Lắp lại nắp có chốt và ủ trong các điều kiện được quy định trong thiết kế thử nghiệm. - Chuẩn bị tách màng sinh học
Sau khi xử lý, rửa nắp có chốt bằng cách nhúng vào dung dịch rửa vô trùng để loại bỏ các tác nhân kháng vi sinh vật còn dư và các tế bào sống tự do bám lỏng lẻo. - Tách màng sinh học bằng thiết bị siêu âm UIP400MTP
Chuẩn bị một đĩa vi chuẩn độ 96 giếng mới chứa môi trường phục hồi (ví dụ: canh thang trung hòa).
Tách màng sinh học bằng cách đặt nắp có chốt vào các giếng của đĩa chứa môi trường phục hồi.
Đưa đĩa vào thiết bị siêu âm UIP400MTP, bảo đảm nắp và đĩa được căn chỉnh đúng.
Đặt thiết bị siêu âm ở biên độ 70%–80% và xử lý siêu âm trong 3–4 phút ở chế độ chu kỳ để bảo đảm tách màng sinh học một cách nhất quán mà không gây ly giải tế bào. - Đánh giá khả năng sống của màng sinh học
Sau khi xử lý siêu âm, xử lý môi trường phục hồi chứa các tế bào màng sinh học đã được tách bằng các kỹ thuật vi sinh hoặc phân tích tiêu chuẩn, chẳng hạn như:- Đếm đơn vị hình thành khuẩn lạc (CFU): Thực hiện pha loãng nối tiếp và cấy trên thạch để định lượng tế bào sống.
- Đo mật độ quang (OD): Sử dụng phân tích quang phổ hấp thụ để đánh giá mật độ tế bào.
- Phép thử khả năng sống dựa trên huỳnh quang: Định lượng tế bào sống và chết bằng thuốc nhuộm huỳnh quang.
- Phân tích dữ liệu
So sánh dữ liệu về khả năng sống của màng sinh học đã xử lý và chưa xử lý để xác định hiệu quả của các tác nhân kháng vi sinh vật.
Tính nồng độ diệt trừ màng sinh học tối thiểu (MBEC) dựa trên nồng độ cần thiết để loại bỏ các tế bào màng sinh học còn sống. - Kiểm soát chất lượng
Bảo đảm điều kiện xử lý siêu âm nhất quán bằng cách thường xuyên hiệu chuẩn UIP400MTP và xác minh rằng quá trình tách màng sinh học không gây ly giải hoặc phá hủy tế bào đáng kể.
Bổ sung các đối chứng thích hợp, chẳng hạn như màng sinh học chưa xử lý và mẫu trắng chỉ chứa môi trường, để xác nhận tính hợp lệ của kết quả.
Các tế bào màng sinh học hình thành trên các chốt được tách bằng xử lý siêu âm (Hielscher Ultrasound Technology, Teltow, Đức, UIP250MTP) trong 5 min trong các đĩa 96 giếng chứa môi trường nuôi cấy mới để phục hồi tế bào.
(Hình ảnh và nghiên cứu: ©de Oliveira và cộng sự, 2016)
Bằng cách tích hợp UIP400MTP vào quy trình làm việc theo ASTM E2799-22, quá trình tách màng sinh học được tối ưu hóa về tính nhất quán, hiệu quả và khả năng ứng dụng để xử lý số lượng mẫu lớn.
Tài liệu / Tài liệu tham khảo
- 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.
Câu hỏi thường gặp
ASTM E2799 là gì?
ASTM E2799 là phương pháp thử tiêu chuẩn do ASTM International thiết lập để kiểm tra hiệu quả của chất khử trùng đối với màng sinh học Pseudomonas aeruginosa bằng phép thử MBEC. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi để đánh giá sự hình thành màng sinh học, hiệu quả kháng vi sinh vật và các tương tác với bề mặt vật liệu, cho phép thực hiện các so sánh theo tiêu chuẩn trong nghiên cứu liên quan đến màng sinh học.
ASTM E2799-22 khác gì so với ASTM E2799-11, ASTM E2799-12 và ASTM E2799-17?
ASTM E2799 là phương pháp thử tiêu chuẩn hóa nhằm đánh giá hiệu quả của chất khử trùng đối với màng sinh học Pseudomonas aeruginosa bằng phép thử MBEC (nồng độ diệt trừ màng sinh học tối thiểu). Phương pháp này đã trải qua nhiều lần sửa đổi để nâng cao độ chính xác và khả năng áp dụng.
- ASTM E2799-11: Đây là phiên bản đầu tiên của tiêu chuẩn, thiết lập các quy trình nền tảng để đánh giá hiệu quả của chất khử trùng đối với màng sinh học P. aeruginosa bằng phép thử MBEC.
- ASTM E2799-12: Lần sửa đổi này bổ sung các cập nhật kỹ thuật nhỏ nhằm làm rõ nội dung và giải quyết những điểm chưa rõ được xác định trong phiên bản năm 2011.
- ASTM E2799-17: Trong lần cập nhật này, quy trình được sửa đổi đáng kể hơn, bao gồm các điều chỉnh đối với quá trình nuôi cấy màng sinh học, việc áp dụng biện pháp xử lý và các quy trình trung hòa, nhằm nâng cao khả năng tái lập kết quả và phù hợp với những tiến bộ trong nghiên cứu màng sinh học.
- ASTM E2799-22: Phiên bản sửa đổi gần đây nhất phản ánh những hiểu biết khoa học và tiến bộ công nghệ mới nhất trong nghiên cứu màng sinh học. Phiên bản này bao gồm các phương pháp được cải tiến để nuôi tạo, xử lý và phân tích màng sinh học, bảo đảm phương pháp thử vẫn phù hợp và hiệu quả cho các đánh giá hiệu quả chất khử trùng hiện nay.
Mỗi lần sửa đổi ASTM E2799 đều nhằm nâng cao độ tin cậy, khả năng tái lập và tính phù hợp của phương pháp, bảo đảm phương pháp luôn theo kịp tiến bộ khoa học và công nghệ trong lĩnh vực nghiên cứu màng sinh học.
Phép thử MBEC và MBIC khác nhau như thế nào?
Khác biệt chính giữa phép thử MBEC (nồng độ diệt trừ màng sinh học tối thiểu) và MBIC (nồng độ ức chế màng sinh học tối thiểu) nằm ở trọng tâm đánh giá:
Các phép thử MBEC đo nồng độ thấp nhất của một tác nhân kháng vi sinh vật cần thiết để diệt trừ hoàn toàn màng sinh học đã hình thành, qua đó đánh giá khả năng tiêu diệt vi sinh vật nằm trong màng sinh học của một chất.
Các phép thử MBIC xác định nồng độ thấp nhất của một tác nhân kháng vi sinh vật có khả năng ngăn chặn sự hình thành ban đầu của màng sinh học, qua đó đánh giá khả năng ức chế sự phát triển màng sinh học của tác nhân đó.
Cả hai phép thử đều đóng vai trò thiết yếu trong việc tìm hiểu hiệu quả của các tác nhân kháng vi sinh vật đối với màng sinh học, nhưng nhắm đến các giai đoạn khác nhau trong vòng đời của màng sinh học.
Tìm hiểu cách sử dụng thiết bị siêu âm đĩa vi giếng UIP400MTP để tách màng sinh học trong các phép thử MBIC!
Các thiết bị siêu âm đĩa vi giếng mới để phá vỡ màng sinh học khó loại bỏ
Hielscher Ultrasonics sản xuất các thiết bị đồng nhất hóa bằng siêu âm hiệu suất cao từ quy mô phòng thí nghiệm đến công nghiệp.