Tách bong màng sinh học bằng máy siêu âm thông lượng cao UIP400MTP
Các máy siêu âm thông lượng cao được thiết kế cho đĩa đa giếng và đĩa 96 giếng là những công cụ thiết yếu trong nghiên cứu màng sinh học, đặc biệt để tách bong và loại bỏ màng sinh học khỏi giếng, ống, chốt và đĩa Petri. Các máy siêu âm này giúp xử lý đồng thời nhiều mẫu, cải thiện hiệu suất và tính nhất quán. Máy siêu âm thông lượng cao UIP400MTP của Hielscher là lựa chọn lý tưởng để xử lý siêu âm đĩa đa giếng, đĩa 96 giếng, nhiều ống hoặc đĩa Petri. Sự rung động siêu âm và hiện tượng xâm thực đồng đều giúp loại bỏ màng sinh học khỏi đáy đĩa một cách đáng tin cậy. Điều này khiến máy siêu âm đĩa đa giếng UIP400MTP trở thành công cụ chuẩn bị mẫu lý tưởng để loại bỏ màng sinh học, thực hiện các phép thử màng sinh học và nghiên cứu vi khuẩn cũng như vi sinh vật.
Máy siêu âm đĩa đa giếng UIP400MTP để tách bong và loại bỏ màng sinh học trong quy trình chuẩn bị mẫu thông lượng cao:
- Màng sinh học vi khuẩn
- Màng sinh học sinh vật nhân thực
- Màng sinh học nấm
- Màng sinh học vi khuẩn cổ
- Màng sinh học đa vi sinh vật / Màng sinh học hỗn hợp nhiều loài
- Màng sinh học răng miệng (mảng bám)
- Màng sinh học biển
- Màng sinh học môi trường
- Màng sinh học trên thiết bị y tế
- Huyền phù tế bào nuôi cấy
Máy siêu âm thông lượng cao UIP400MTP để loại bỏ màng sinh học khỏi đĩa đa giếng, đĩa 96 giếng, ống và đĩa Petri.
Tách bong và loại bỏ màng sinh học bằng siêu âm
Máy siêu âm thông lượng cao UIP400MTP của Hielscher được thiết kế chuyên biệt để xử lý siêu âm đĩa đa giếng và đĩa 96 giếng một cách đáng tin cậy và đồng đều. Là công cụ thiết yếu trong nghiên cứu màng sinh học, máy siêu âm đĩa đa giếng UIP400MTP cung cấp công nghệ đáng tin cậy để tách bong và loại bỏ màng sinh học khỏi đĩa đa giếng, ống và đĩa Petri. Nhờ cho phép chuẩn bị mẫu với thông lượng cao, UIP400MTP nâng cao hiệu suất và tính nhất quán của các phép thử màng sinh học cùng các nghiên cứu liên quan khác, khiến máy siêu âm này trở thành công cụ không thể thiếu trong cả nghiên cứu vi sinh học hàn lâm và công nghiệp.
Loại bỏ màng sinh học bằng siêu âm: Để tách bong màng sinh học, màng sinh học được tạo điều kiện hình thành trong các giếng của đĩa đa giếng dưới những điều kiện được kiểm soát. Sau đó, đĩa được đặt vào máy siêu âm, nơi các thông số như thời gian, biên độ và tần số được thiết lập theo yêu cầu cụ thể của loại màng sinh học và mục tiêu thí nghiệm. Sóng siêu âm tạo ra hiện tượng xâm thực bên trong từng giếng, phá vỡ hiệu quả chất nền màng sinh học và tách các tế bào ra.
Chuẩn bị mẫu màng sinh học bằng siêu âm: Trong các phép thử màng sinh học, máy siêu âm thông lượng cao có nhiều ứng dụng. Sau khi xử lý siêu âm, các tế bào màng sinh học đã được tách ra có thể được thu gom và định lượng bằng nhiều phép thử khác nhau như nhuộm tím tinh thể, đếm tế bào sống hoặc đo sinh khối. Ngoài ra, màng sinh học có thể được xử lý bằng các tác nhân kháng vi sinh vật, sau đó xử lý siêu âm để đánh giá hiệu quả phá vỡ màng sinh học của các tác nhân này. Các tế bào màng sinh học đã được tách ra cũng hữu ích cho nghiên cứu hệ gen và hệ protein, vì chúng có thể được sử dụng để chiết xuất DNA, RNA và protein nhằm phân tích phân tử sâu hơn.
Máy siêu âm thông lượng cao mang lại nhiều ưu điểm. Chúng cho phép xử lý đồng thời nhiều mẫu, tiết kiệm thời gian và công sức, đồng thời bảo đảm xử lý đồng đều tất cả các giếng, giảm biến thiên và cải thiện khả năng tái lập kết quả. Các thiết bị này cũng phù hợp với nghiên cứu quy mô lớn, cho phép sàng lọc thông lượng cao về sự hình thành, phá vỡ và xử lý màng sinh học.
(A) Đĩa chứa TSB với 2% glucose được sử dụng để hình thành màng sinh học, thu hồi tế bào và xác định MIC và MBCB; (B) Nắp có các chốt để hình thành màng sinh học tụ cầu.
Các tế bào màng sinh học hình thành trên các chốt được tách ra bằng máy siêu âm UIP250MTP của Hielscher trong 5 min trong đĩa 96 giếng chứa môi trường nuôi cấy mới để thu hồi tế bào.
(Hình ảnh và nghiên cứu: ©de Oliveira et al., 2016)
Máy siêu âm đĩa 96 giếng UIP400MTP để xử lý siêu âm đĩa vi chuẩn độ và đĩa đa giếng
Tầm quan trọng của việc loại bỏ màng sinh học bằng siêu âm trong nghiên cứu màng sinh học
Việc loại bỏ màng sinh học bằng siêu âm đóng vai trò thiết yếu trong nghiên cứu màng sinh học nhờ tính hiệu quả, nhất quán, hiệu suất và khả năng ứng dụng đa dạng. Phương pháp này bảo đảm phá vỡ màng sinh học một cách triệt để và đồng đều, tạo điều kiện cho việc phân tích chính xác và có khả năng tái lập trong nhiều phép thử màng sinh học. Các phép thử này, bao gồm nhuộm tím tinh thể, đếm tế bào sống, phát quang sinh học ATP, khử XTT, phân tích bằng kính hiển vi và chiết xuất axit nucleic/protein, cung cấp hiểu biết toàn diện về sự hình thành, khả năng sống, cấu trúc và đáp ứng của màng sinh học với các biện pháp xử lý.
Xử lý bằng siêu âm nhẹ nhàng tách và loại bỏ màng sinh học khỏi các giá thể rắn như đáy đĩa, kim, chốt hoặc lá kính đậy mẫu.
- Phá vỡ màng sinh học hiệu quả:
Xâm thực: Sóng siêu âm tạo ra các bọt xâm thực sinh ra lực cắt mạnh khi sụp đổ, phá vỡ hiệu quả cấu trúc phức tạp của màng sinh học.
Tách triệt để: Bảo đảm các tế bào trong màng sinh học được tách triệt để khỏi bề mặt, điều này đóng vai trò thiết yếu đối với việc định lượng và phân tích chính xác. - Tính nhất quán và khả năng tái lập:
Xử lý đồng đều: Các thiết bị siêu âm năng suất cao phân bố năng lượng siêu âm đồng đều trên tất cả các mẫu, giảm biến thiên và cải thiện khả năng tái lập.
Chuẩn hóa: Cho phép chuẩn hóa các quy trình phá vỡ màng sinh học, mang lại kết quả đáng tin cậy hơn và dễ so sánh hơn. - Hiệu suất:
Khả năng xử lý mẫu với năng suất cao: Cho phép xử lý đồng thời nhiều mẫu, tiết kiệm thời gian và tăng số lượng mẫu được xử lý trong nghiên cứu màng sinh học.
Tự động hóa: Có thể dễ dàng tích hợp vào các quy trình tự động, nâng cao hơn nữa hiệu suất và giảm lao động thủ công. - Bảo toàn khả năng sống và tính toàn vẹn:
Điều kiện được kiểm soát: Các thông số như thời gian và cường độ có thể được tinh chỉnh để phá vỡ màng sinh học mà không làm suy giảm khả năng sống hoặc tính toàn vẹn của tế bào, điều này rất quan trọng đối với các phép thử tiếp theo. - Khả năng ứng dụng đa dạng:
Phạm vi ứng dụng rộng: Phù hợp với nhiều loại màng sinh học (vi khuẩn, nấm, hỗn hợp nhiều loài) và tương thích với các bề mặt cũng như vật liệu khác nhau được sử dụng trong nghiên cứu màng sinh học.
Thiết bị siêu âm đĩa nhiều giếng UIP400MTP mang lại nhiều lợi ích, khiến thiết bị này trở thành công cụ không thể thiếu trong việc chuẩn bị mẫu với năng suất cao.
Hielscher Ultrasonics cung cấp nhiều mẫu thiết bị siêu âm, bao gồm thiết bị siêu âm dạng đầu dò, thiết bị siêu âm không tiếp xúc và thiết bị siêu âm năng suất cao. Hãy liên hệ với chúng tôi ngay! Các chuyên gia kỹ thuật của chúng tôi sẵn lòng thảo luận với bạn về các yêu cầu xử lý và đề xuất thiết bị siêu âm phù hợp nhất cho ứng dụng màng sinh học của bạn.
Thiết bị siêu âm đĩa vi chuẩn độ UIP400MTP được sử dụng để tách màng sinh học phục vụ nghiên cứu
Tài liệu / Tài liệu tham khảo
- 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.
Các câu hỏi thường gặp về nghiên cứu màng sinh học
Giá thể phổ biến nhất cho màng sinh học là gì?
Giá thể phổ biến nhất cho màng sinh học trong nghiên cứu tại phòng thí nghiệm là đĩa vi chuẩn độ. Đĩa vi chuẩn độ, đặc biệt là loại 96 giếng, được sử dụng rộng rãi nhờ khả năng ứng dụng đa dạng, dễ sử dụng và tương thích với nhiều kỹ thuật phân tích.
Đĩa 96 giếng nào tốt nhất cho màng sinh học?
Đĩa 96 giếng tốt nhất cho nghiên cứu màng sinh học phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm loại màng sinh học đang được nghiên cứu, cách bố trí thí nghiệm và các yêu cầu cụ thể của nghiên cứu. Tuy nhiên, một số đĩa 96 giếng thường được khuyến nghị cho nghiên cứu màng sinh học là:
- Corning® Costar® 3596 96-well Clear Flat Bottom Plate: Đĩa này thường được sử dụng nhờ độ trong quang học cao, có lợi cho việc chụp ảnh và các phép thử quang phổ hấp thụ.
- Nunc™ MicroWell™ 96-Well Plates: Các đĩa này được biết đến nhờ kích thước giếng đồng đều và độ trong quang học cao. Các đĩa có nhiều kiểu xử lý bề mặt để hỗ trợ các loại hình nuôi cấy tế bào khác nhau.
- Greiner Bio-One CELLSTAR® 96-Well Microplate: Đĩa này thường được sử dụng trong nghiên cứu màng sinh học nhờ chất lượng nhất quán giữa các giếng và có nhiều lớp phủ bề mặt khác nhau, chẳng hạn như bề mặt được xử lý để nuôi cấy mô hoặc bề mặt có khả năng liên kết thấp.
- Đĩa 96 giếng màu đen có đáy trong suốt: Đối với các nghiên cứu cần đo huỳnh quang hoặc phát quang, đĩa màu đen có đáy trong suốt (ví dụ: Corning® 3603) là lựa chọn lý tưởng vì giúp giảm thiểu nhiễu chéo giữa các giếng và cải thiện khả năng phát hiện tín hiệu.
- Đĩa phủ lớp kỵ nước hoặc ưa nước: Tùy thuộc vào bản chất của màng sinh học và vi sinh vật, các đĩa có lớp phủ đặc hiệu giúp thúc đẩy hoặc ức chế sự bám dính có thể mang lại lợi ích. Ví dụ, đĩa kỵ nước có thể phù hợp với màng sinh học do một số vi khuẩn nhất định hình thành.
- Đĩa chuyên dụng cho màng sinh học: Một số nhà sản xuất cung cấp các đĩa được thiết kế riêng cho nghiên cứu màng sinh học. Những đĩa này thường có các đặc tính bề mặt được cải thiện để thúc đẩy sự hình thành màng sinh học và được tối ưu hóa cho các phép thử màng sinh học.
Khi chọn đĩa 96 giếng để nghiên cứu màng sinh học, hãy cân nhắc các tiêu chí sau:
- Vật liệu và xử lý bề mặt: Chọn vật liệu đĩa và phương pháp xử lý bề mặt hỗ trợ sự bám dính và phát triển của các vi sinh vật tạo màng sinh học mà bạn đang nghiên cứu.
Độ trong quang học: Đối với các phép thử có sử dụng phép đo quang học, hãy đảm bảo đĩa có độ trong quang học cao. - Thiết kế giếng: Cân nhắc hình dạng và độ sâu của các giếng, vì những yếu tố này có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của màng sinh học và hiệu quả của các bước xử lý hoặc phép đo tiếp theo.
- Khả năng tương thích với thiết bị: Đảm bảo đĩa tương thích với thiết bị siêu âm, tủ ấm và mọi thiết bị khác được sử dụng trong nghiên cứu của bạn. Thiết bị siêu âm đĩa nhiều giếng Hielscher tương thích với tất cả các đĩa vi chuẩn độ và đĩa nhiều giếng tiêu chuẩn.
Cuối cùng, lựa chọn tốt nhất sẽ phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể của nghiên cứu màng sinh học và đặc điểm của các vi sinh vật liên quan.
Các phép thử màng sinh học điển hình được sử dụng trong nghiên cứu là gì?
Trong nghiên cứu và chẩn đoán, nhiều loại phép thử được sử dụng để khảo sát và phân loại màng sinh học. Xử lý siêu âm là một bước chuẩn bị mẫu phổ biến để loại màng sinh học khỏi giá thể rắn, giúp thu được màng sinh học để thực hiện các phép thử và phân tích.
- Nhuộm tím tinh thể:
Mục đích: Định lượng tổng sinh khối màng sinh học.
Phương pháp: Màng sinh học được nhuộm bằng thuốc nhuộm tím tinh thể, sau đó thuốc nhuộm được hòa tan và đo bằng phương pháp quang phổ.
Ứng dụng: Được sử dụng để đánh giá sự hình thành màng sinh học và tác động của các tác nhân kháng vi sinh vật. - Đếm tế bào sống (phép thử CFU):
Mục đích: Xác định số lượng tế bào sống trong màng sinh học.
Phương pháp: Các tế bào màng sinh học đã được tách khỏi bề mặt được pha loãng nối tiếp và cấy trên thạch để đếm các đơn vị hình thành khuẩn lạc (CFUs).
Ứng dụng: Đánh giá khả năng sống của tế bào màng sinh học và hiệu quả kháng vi sinh vật. - Phát quang sinh học ATP:
Mục đích: Đo hoạt động trao đổi chất của tế bào màng sinh học.
Phương pháp: Hàm lượng ATP được định lượng bằng phép thử phát quang sinh học.
Ứng dụng: Cho biết khả năng sống và trạng thái trao đổi chất của màng sinh học. - Phép thử khử XTT:
Mục đích: Đánh giá hoạt động trao đổi chất của tế bào.
Phương pháp: Thuốc thử XTT được các tế bào có hoạt động trao đổi chất khử để tạo thành sản phẩm formazan có màu, sau đó sản phẩm này được định lượng bằng phương pháp quang phổ.
Ứng dụng: Được sử dụng để đánh giá khả năng sống của tế bào màng sinh học và tác động của các biện pháp xử lý. - Phân tích bằng kính hiển vi:
Mục đích: Quan sát cấu trúc và thành phần của màng sinh học.
Phương pháp: Các kỹ thuật bao gồm hiển vi quang học, hiển vi quét laser đồng tiêu (CLSM) và hiển vi điện tử quét (SEM).
Ứng dụng: Cung cấp thông tin chi tiết về kiến trúc, sự phân bố của màng sinh học và tác động của các biện pháp xử lý. - Chiết xuất DNA, RNA và protein:
Mục đích: Phân tích đặc trưng di truyền và hệ protein của tế bào màng sinh học.
Phương pháp: Tế bào màng sinh học được ly giải để chiết xuất axit nucleic và protein phục vụ các phân tích tiếp theo (ví dụ: PCR, qPCR, giải trình tự, phân tích hệ protein).
Ứng dụng: Nghiên cứu biểu hiện gen, tính đa dạng di truyền và biểu hiện protein trong màng sinh học. - Các phép thử ức chế và tiêu diệt màng sinh học:
Mục đích: Sàng lọc các hợp chất dựa trên khả năng ngăn ngừa sự hình thành màng sinh học hoặc tiêu diệt màng sinh học đã hình thành.
Phương pháp: Màng sinh học được xử lý bằng các tác nhân chống màng sinh học tiềm năng, và mức độ phá vỡ được đánh giá bằng các phép thử nêu trên.
Ứng dụng: Khám phá thuốc và phát triển các liệu pháp chống màng sinh học.
Hielscher Ultrasonics sản xuất các thiết bị đồng nhất hóa bằng siêu âm hiệu suất cao từ quy mô phòng thí nghiệm đến quy mô công nghiệp.