O uso do fluxo de gotejamento e Reatores de disco rotativo para Staphylococcus aureus Análise de biofilme
Summary
Protocolos para a utilização de biofilmes fluxo de abrir o sistema com reatores de fluxo de gotejamento e girando reatores disco são apresentadas em detalhe.
Abstract
A maioria dos micróbios na natureza são pensados para existir como superfície associados comunidades em biofilmes. Um biofilme bacteriano são encerradas dentro de uma matriz e anexado a uma superfície de formação de biofilmes. 2 e desenvolvimento são comumente estudados em laboratório, utilizando sistemas de lote, tais como placas de microtitulação ou fluxo sistemas, tais como o fluxo de células. Estas metodologias são úteis para triagem bibliotecas mutante e química (placas de microtitulação) 3 ou crescente biofilmes para visualização (células de fluxo) 4. Aqui apresentamos protocolos detalhados para Staphylococcus aureus crescendo em dois tipos adicionais de biofilmes sistema de fluxo: o gotejamento reator biofilme fluxo e reator de biofilme rotação do disco.
Reatores de gotejamento biofilme de fluxo são projetados para o estudo de biofilmes cultivados sob condições de cisalhamento baixa. 5 O reator de fluxo de gotejamento consiste em quatro canais de teste em paralelo, cada um capaz de manter um padrão de vidro cupom lâmina de microscópio de tamanho, ou um comprimento de cateter ou stint. O reator de fluxo de gotejamento é ideal para monitoramento microsensor, estudos gerais biofilme, as amostras de biofilme cryosectioning, alta produção de biomassa, as avaliações material médico e teste de dispositivo de habitação médica. 6,7,8,9
O reator de disco giratório consiste em um disco de teflon contêm recessos para cupons removível. 10 Os cupons podem removível pelo feito de qualquer material usinável. A parte inferior do disco rotativo contém um ímã de barra para permitir a rotação de disco de corte para criar superfície do líquido sobre a superfície de descarga cupons. Todo o disco contendo 18 cupons é colocado em um copo mL mil vaso do reator lado-braço. Um meio de crescimento líquido é circulado através do navio enquanto o disco é girado por um agitador magnético. Os cupons são removidos do reator e, em seguida, raspado para coletar a amostra de biofilme para estudos adicionais ou imagens de microscopia. Reatores disco rotativo são projetados para avaliações laboratoriais de eficácia biocida, a remoção do biofilme eo desempenho do anti-incrustantes materiais. 9,11,12,13
Protocol
Discussion
Biofilmes cultivados em reatores diferentes, muitas vezes, têm características diferentes e cada reator tem aplicações diferentes. Neste trabalho, descrevemos a utilização de dois reatores de biofilme: um reator de biofilme por gotejamento e um reator de fluxo de disco rotativo. Reatores de fluxo de gotejamento são úteis para o crescimento de biofilmes baixo cisalhamento de uma interface ar-líquido e são adaptáveis a uma variedade de condições. Encontramo-las extremamente conveniente para estudos, ond…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
NIAID conceder K22AI081748.
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Drip Flow Reactors | BioSurface Technologies Corporation | DFR 110 | ||
| Rotating Disk Reactors | BioSurface Technologies Corporation |
Riferimenti
- Costerton, J. W., Lewandowski, Z., Caldwell, D. E., Korber, D. R., Lappin-Scott, H. M. Microbial Biofilms. Annu. Rev. Microbiol. 49, 711-745 (1995).
- 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).
- 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).
- Boles, B. R., Horswill, A. H. Agr-mediated dispersal of Staphylococcus aureus biofilms. PLoS Pathog. 4, e1000052-e1000052 (2008).
- 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).
- 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).
- Xu, K. D., McFeters, G. A., Stewart, P. S. Biofilm resistance to antimicrobial agents. Microbiology. 146, 547-549 (2000).
- 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).
- 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).
- 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).
- Boles, B. R., Thoendel, M., Singh, P. K. Rhamnolipids mediate detachment of Pseudomonas aeruginosa from biofilms. Mol. Microbiol. 57, 1210-1223 (2005).
- 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).
- 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).
