Máy siêu âm microplate mới để phá vỡ các biofilm cứng đầu

Màng sinh học – Các cộng đồng vi sinh vật dày đặc bám dính vào bề mặt. – là những thách thức khó khăn nhất trong vi sinh học và chẩn đoán lâm sàng. Máy siêu âm microplate UIP400MTP mới giúp chuẩn bị mẫu với năng suất cao. Các phân tích từ các nghiên cứu được đánh giá ngang hàng cho thấy các hệ thống siêu âm hiệu suất cao như máy siêu âm microplate đa giếng của Hielscher đang trở thành công cụ phòng thí nghiệm thiết yếu để loại bỏ các cấu trúc cứng đầu khỏi các tấm MBEC™, cho phép thử nghiệm kháng sinh chính xác hơn và quy trình nghiên cứu nhanh hơn.

Tách biofilm bằng siêu âm

Các nhà khoa học ngày càng phụ thuộc vào phương pháp siêu âm trên đĩa nhiều giếng vì biofilm có thể kháng kháng sinh gấp hàng trăm lần so với vi khuẩn planktonic tự do, theo hai nghiên cứu lớn về biofilm của Staphylococcus aureus, Staphylococcus coagulase âm tính và Staphylococcus saprophyticus. Khi được nhúng trong ma trận biofilm, các vi sinh vật này cho thấy nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) tăng đột biến, thường vượt quá mức thuốc có thể đạt được trong lâm sàng.

Nhưng việc kiểm tra hiệu quả bắt đầu từ việc tách rời hiệu quả và đáng tin cậy các tế bào biofilm. – Và đây chính là điểm nổi bật của UIP400MTP.

Biofilm được nuôi cấy trên các cọc của đĩa thử nghiệm.

Biofilms: Lớp bảo vệ ẩn khỏi kháng sinh

Trong cả hai nghiên cứu được trích dẫn, các nhà nghiên cứu đã ghi nhận sự gia tăng đáng kể về kháng kháng sinh khi vi khuẩn được thử nghiệm dưới dạng biofilm:

Giá trị MIC tăng từ 2 đến 32 lần, và đôi khi cao hơn, so với các tế bào lơ lửng.
Một số chủng vi khuẩn đã chuyển từ nhạy cảm với kháng sinh sang kháng hoàn toàn khi ở trạng thái biofilm.
Một số biofilm yêu cầu nồng độ MBC cao hơn mức cao nhất đã được thử nghiệm, cho thấy khả năng chịu đựng cực cao của chúng.

Các kết quả này nhấn mạnh tại sao việc phá vỡ biofilm là điều quan trọng: việc xác định chính xác khả năng kháng thuốc phụ thuộc vào việc giải phóng các tế bào khỏi ma trận bảo vệ để chúng có thể được kiểm tra riêng lẻ.

Giải pháp: Máy siêu âm viplate UIP400MTP

Cả hai nghiên cứu đều sử dụng máy siêu âm đa giếng UIP250MTP của Hielscher để tách biofilm được nuôi cấy trên các thiết bị MBEC™ pin-lid chuyên dụng. Việc siêu âm tấm đa giếng trong 5 phút đã thành công trong việc tách các tế bào biofilm ra khỏi môi trường nuôi cấy, cho phép các nhà nghiên cứu đo lường MICB và MBCB với độ tái hiện cao.

Kỹ thuật này được áp dụng rộng rãi vì:

1. Nó xử lý tất cả các giếng cùng lúc và đồng đều, điều này là cần thiết cho các thử nghiệm kháng khuẩn so sánh.
2. Hiện tượng cavitation âm thanh có hiệu quả trong việc phá vỡ ma trận ngoại bào mà không gây hủy hoại tế bào.
3. Nó hoạt động một cách trơn tru với các nền tảng MBEC pin-lid được sử dụng trong nghiên cứu kháng sinh biofilm.

 
Các tính năng nổi bật sẽ thuyết phục các nhà nghiên cứu ngay lập tức

• Công suất siêu âm 400 watt (20 kHz) cho việc tách biofilm nhanh chóng và triệt để.
• Điều khiển đầy đủ các thông số bao gồm công suất đầu vào (Ws/mL), biên độ, nhiệt độ và thời gian.
• Bộ trao đổi nhiệt tích hợp với bơm tuần hoàn để duy trì nhiệt độ mát cho các tấm trong quá trình siêu âm.
• Các chế độ có thể lập trình cho các quy trình làm việc lặp lại và tự động hóa.
• Sóng siêu âm đồng đều trên toàn bộ bề mặt. Xem video bên dưới!

Thử nghiệm đồng nhất xác nhận trực quan trường cavitation đồng nhất cần thiết để phá vỡ biofilm theo tiêu chuẩn. – Một thách thức đã được biết đến trong các bồn siêu âm công suất thấp.

Tại sao điều này quan trọng đối với bệnh viện, phòng thí nghiệm và phát triển kháng sinh

Nhiễm trùng liên quan đến biofilm – Từ nhiễm trùng đường tiết niệu đến nhiễm trùng máu liên quan đến ống thông. – là những bệnh lý nổi tiếng là khó điều trị. Các nghiên cứu cho thấy:

1. Thử nghiệm kháng sinh truyền thống trên tế bào lơ lửng đánh giá thấp mức độ kháng thuốc trong thực tế.
2. Sonication chất lượng cao là yếu tố quan trọng để chuẩn bị các mẫu biofilm chính xác.
3. Các công cụ như UIP400MTP giúp thu hẹp khoảng cách giữa thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và thực tế lâm sàng.

Khi tình trạng kháng kháng sinh tiếp tục gia tăng, các công nghệ giúp nâng cao tính tái hiện và độ tin cậy trong nghiên cứu biofilm có thể đóng vai trò quyết định trong việc phát triển các liệu pháp mới.

Các nghiên cứu đính kèm đưa ra một kết luận không thể phủ nhận: vi khuẩn tạo biofilm đòi hỏi các phương pháp thử nghiệm mới, và siêu âm trên đĩa nhiều giếng. – Đặc biệt với các hệ thống siêu âm có công suất cực cao và phân bố đều như Hielscher UIP400MTP. – đang nhanh chóng trở thành tiêu chuẩn vàng trong việc loại bỏ biofilm khỏi các tấm MBEC.

Đối với các phòng thí nghiệm vi sinh, nhà phát triển dược phẩm và nhà nghiên cứu lâm sàng, các thiết bị này không còn chỉ là những tiện ích. – Chúng đang trở thành công cụ không thể thiếu trong việc đo lường chính xác mức độ kháng kháng sinh thực sự của các tác nhân gây bệnh được bao phủ bởi biofilm.

 
Tìm thông tin về máy siêu âm đa giếng UIP400MTP tại đây!