Summary

Damla Akış ve Döner Disk Reaktörler kullanın Staphylococcus aureus Biyofilm Analizi

Published: December 27, 2010
doi:

Summary

Damla akış reaktörleri, açık sistem akış biyofilm kullanan ve diski reaktörler dönen için Protokoller ayrıntılı olarak sunulmuştur.

Abstract

Doğada en çok mikrop 1 Bakteriyel biyofilm bir matriks içinde kaplı. Biyofilm yüzey ile ilişkili topluluklar gibi mevcut düşünce ve bir yüzey 2 Biyofilm oluşumu ve gelişimi bağlı yaygın microtiter plakalar veya akış gibi toplu sistemlerini kullanarak laboratuvarda incelenir sistemleri, akış hücreleri gibi. Bu metodolojileri mutant ve kimyasal kütüphaneleri (microtiter plakalar) görselleştirme (akış hücreleri) 4 için 3 ya da büyüyen biyofilm tarama için yararlıdır. Damla akışı biyofilm reaktörü ve dönen disk biyofilm reaktörü: Burada iki ek tip akış sistemi biyofilm büyüyen Staphylococcus aureus için ayrıntılı protokolleri mevcut.

Damla akış biyofilm reaktörleri düşük kesme koşulları altında yetiştirilen biyofilm çalışma için tasarlanmış dört paralel test kanalları, her bir standart cam mikroskop lamı büyüklüğünde kupon tutma kapasitesine sahip, ya da bir kateter ya da çalıştıktan uzunluğu 5 damla akış reaktör oluşur . Damla akış reaktör mikrosensor izleme, genel biyofilm çalışmaları, biyofilm cryosectioning örnekleri, yüksek biyokütle üretimi, tıbbi malzeme değerlendirmeler ve kalıcı bir tıbbi cihazın denenmesi için idealdir. 6,7,8,9

Dönen disk reaktör, çıkarılabilir kuponlar için girinti içeren bir teflon disk oluşur. Çıkarılabilir 10 kupon yazan işlenebilir herhangi bir malzemeden yapılmış olabilir. Dönen disk alt diskin dönme yüzey yıkama kuponlar arasında sıvı yüzey kesme oluşturmak için izin veren bir çubuk mıknatıs içerir. 18 kupon içeren tüm disk, 1000 ml'lik cam yan kol reaktör damar yerleştirilir. Disk, manyetik karıştırıcı ile döndürülmüş ise sıvı bir büyüme ortamı gemi dolaşıyor. Kupon reaktör damarı çıkarılmış ve ardından daha fazla çalışma veya mikroskopi görüntüleme biyofilm örnek toplamak için kazınır. Döner disk reaktörler biyosit etkinlik, biyofilm kaldırılması ve anti-kirlenme malzemeleri performans laboratuvar değerlendirmeler için tasarlanmıştır. 9,11,12,13

Protocol

1. Damla Akış Biyofilm Reaktörü Damla akış biyofilm reaktörü monte edilmiş ve otoklava (Biosurface Technologies ya da özel olarak tasarlanmış sürümleri mevcuttur genellikle üniversite makine atölyeleri tarafından yapılabilir, bkz. Şekil 1). Meclis odaları ve güvence odasına kapakları iliştirilmesi kupon içerir. Biyofilm orta (triptik soy broth 2 gram / L ve glukoz 2 gram / L) ve akma besin boru ile birlikte odası, otoklav ile sterilize edilir. Damla akış reaktör, reaktö…

Discussion

Farklı reaktörler yetiştirilen Biyofilmler genellikle farklı özelliklere sahip olacak ve her reaktör farklı uygulamalar vardır. Bir damla akış biyofilm reaktörü ve dönen bir disk reaktör: Bu çalışmada, iki biyofilm reaktörlerin kullanımı açıklanmaktadır. Damla akış reaktörleri düşük bir hava-sıvı arayüzü kesme biyofilm yetiştirmek için yararlı olan ve çeşitli koşullara uyarlanabilir. Biz büyük bir miktarda biyofilm biyokütle arzu edilir çalışmaları için son derece kullanı?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

NIAID hibe K22AI081748.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Drip Flow Reactors   BioSurface Technologies Corporation DFR 110  
Rotating Disk Reactors   BioSurface Technologies Corporation    

References

  1. Costerton, J. W., Lewandowski, Z., Caldwell, D. E., Korber, D. R., Lappin-Scott, H. M. Microbial Biofilms. Annu. Rev. Microbiol. 49, 711-745 (1995).
  2. Costerton, J. W., Cheng, K. J., Gessey, G. G., Ladd, T. I., Nickel, J. C., Dasgupta, M., Marrie, T. J. Bacterial biofilms in nature and disease. Ann. Rev. Microbiol. 41, 435-464 (1987).
  3. O’Toole, G. A., Kolter, R. Initiation of biofilm formation in Pseudomonas fluorescens WCS365 proceeds via multiple, convergent signaling pathways: a genetic analysis. Mol. Micro. 28, 449-461 (2002).
  4. Boles, B. R., Horswill, A. H. Agr-mediated dispersal of Staphylococcus aureus biofilms. PLoS Pathog. 4, e1000052-e1000052 (2008).
  5. Goeres, D. M., Haamilton, M. A., Beck, N. A., Buckingham-Meyer, K., Hilyard, J., Loetterle, L. A., Walker, D. K., Stewart, P. A method for growing a biofilm under low shear at the air-liquid interface using the drip flow biofilm reactor. Nature Protocols. 4, 783-788 (2009).
  6. Fu, W., Forster, T., Mayer, O., Curtin, J. J., Lehman, S. M., Donlan, R. M. Bacteriophage cocktail for the prevention of biofilm formation by Pseudomonas aeruginosa on catheters in an in vitro model system. Antimicrob Agents Chemother. 54, 397-404 (2010).
  7. Xu, K. D., McFeters, G. A., Stewart, P. S. Biofilm resistance to antimicrobial agents. Microbiology. 146, 547-549 (2000).
  8. Xu, K. D., Stewart, P. S., Xia, F., Huang, C. T., McFeters, G. A. Spatial physiological heterogeneity in Pseudomonas aeruginosa biofilm is determined by oxygen availability. Appl. Environ. Microbiol. 64, 4035-4039 (1998).
  9. Boles, B. R., Thoendel, M., Singh, P. K. Self-generated diversity produces “insurance effects” in biofilm communities. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 101, 16630-16635 (2004).
  10. Pitts, B., Willse, A., McFeters, G. A., Hamilton, M. A., Zelver, N., Stewart, P. S. A repeatable laboratory method for testing the efficacy of biocides against toilet bowl biofilms. J. Appl. Microbiol. 91, 117-11 (2001).
  11. Boles, B. R., Thoendel, M., Singh, P. K. Rhamnolipids mediate detachment of Pseudomonas aeruginosa from biofilms. Mol. Microbiol. 57, 1210-1223 (2005).
  12. Hentzer, M., Teitzel, G. M., Balzer, G. J., Heydorn, A., Molin, S., Givskov, M., Parsek, M. R. Alginate overproduction affects Pseudomonas aeruginosa biofilm structure and function. J. Bacteriol. 183, 5395-5401 (2001).
  13. Lin, H. Y., Chen, C. T., Huang, C. T. Use of merocyanine 540 for photodynamic inactivation of Staphylococcus aureus planktonic and biofilm cells. Appl. Environ. Microbiol. 70, 6453-6458 (2004).

Play Video

Cite This Article
Schwartz, K., Stephenson, R., Hernandez, M., Jambang, N., Boles, B. R. The Use of Drip Flow and Rotating Disk Reactors for Staphylococcus aureus Biofilm Analysis. J. Vis. Exp. (46), e2470, doi:10.3791/2470 (2010).

View Video