Användning av Drip Flow och roterande reaktorer Disk för Staphylococcus aureus Biofilm Analys
Summary
Protokollen för att utnyttja öppna biofilmer systemflöde med reaktorer dropp flöde och roterande skiva reaktorer presenteras i detalj.
Abstract
De flesta mikrober i naturen är tänkt att finnas som underlag-associerad samhällen i biofilmer. 1 Bakteriella biofilmer är inneslutna i en matris och knytas till en yta. 2 biofilm bildning och utveckling ofta studeras i laboratorium med parti system som mikrotiterplattor eller flöde system, såsom flow-celler. Dessa metoder är användbara för screening mutant och kemiska bibliotek (mikrotiterplattor) 3 eller växande biofilmer för visualisering (flöde celler) 4. Här presenterar vi detaljerade protokoll för växande Staphylococcus aureus i ytterligare två typer av biofilmer flödessystem: dropp flödet biofilmen reaktorn och roterande skiva biofilmen reaktor.
Drip flöde biofilm reaktorer är konstruerade för att studera biofilmer odlas under låg skjuvning villkor. 5 droppa flödet Reaktorn består av fyra parallella testa kanaler, var och kan hålla en standard glas objektglas storlek kupong, eller en längd av kateter eller snåla. Droppet flödet reaktorn är idealisk för microsensor övervakning, allmän biofilm studier, biofilm cryosectioning prover, hög produktion av biomassa, medicinska utvärderingar material och inneboende medicintekniskt testning. 6,7,8,9
Den roterande skiva Reaktorn består av en teflon-skiva som innehåller urtag för flyttbara kuponger. 10 Den avtagbara kuponger som kan göras från någon bearbetbara material. I botten av den roterande skivan innehåller en stavmagnet att låta disken rotera för att skapa vätskeytan klippa över ytan-flush kuponger. Hela skiva som innehåller 18 kuponger placeras i en 1000 ml glasflaska sida armen reaktortanken. En flytande tillväxt media cirkulerar genom fartyget medan skivan roteras med en magnetomrörare. Kupongerna tas bort från reaktortanken och sedan skrapade samla biofilmen prov för vidare studier eller mikroskopi avbildning. Roterande skiva reaktorer är konstruerade för Laboratoriebedömning av biocid effekt, biofilm borttagning, och prestanda för antifoulingsystem material. 9,11,12,13
Protocol
Discussion
Biofilmer odlas i olika reaktorer kommer ofta har olika egenskaper och varje reaktor har olika användningsområden. I detta arbete beskriver vi att använda två biofilm reaktorer: dropp flöde biofilm reaktor och en roterande skiva reaktor. Drip flöde reaktorer är användbara för att odla låg skjuvning biofilmer på en luft-vätska gränssnitt och är anpassningsbara till en mängd olika förhållanden. Vi finner dem oerhört bekvämt för studier där en stor del av biofilm biomassa är önskvärt. Denna inställ…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
NIAID bidrag 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).
