Het gebruik van Drip Flow en roterende schijf reactoren voor Staphylococcus aureus Biofilm Analyse
Summary
Protocollen voor het gebruik van open systeem stroom biofilms met drip stroom reactoren en roterende schijf reactoren worden in detail.
Abstract
De meeste microben in de natuur worden verondersteld te bestaan als oppervlakte-geassocieerde gemeenschappen in biofilms. Bacteriële biofilms een zijn gevat in een matrix en gehecht aan een oppervlak. Twee biofilm vorming en ontwikkeling worden vaak onderzocht in het laboratorium met behulp van batch-systemen zoals microtiterplaten of stroom systemen, zoals flow-cellen. Deze methoden zijn bruikbaar voor het screenen mutant en chemische bibliotheken (microtiterplaten) 3 of groeiende biofilms voor visualisatie (flow-cellen) 4. Hier presenteren wij gedetailleerde protocollen voor de teelt van Staphylococcus aureus in de twee andere soorten van flow systeem biofilms: het infuus stroom biofilm reactor en de roterende schijf biofilm reactor.
Drip stroom biofilm reactoren zijn ontworpen voor de studie van biofilms gegroeid onder lage afschuiving omstandigheden. 5 De drip flow reactor bestaat uit vier parallelle test kanalen, die elk kunnen houden een standaard glas microscoopglaasje grote coupon, of een lengte van katheter of stint. Het infuus flow reactor is ideaal voor microsensor monitoring, algemeen biofilm studies, biofilm cryosectioning monsters, een hoge productie van biomassa, medisch materiaal evaluaties en inwoning medische apparatuur testen. 6,7,8,9
De roterende schijf reactor bestaat uit een teflon schijf met uitsparingen voor uitneembare coupons. 10 De verwijderbare coupons kan door gemaakt van een machinaal materiaal. De onderkant van de draaiende schijf bevat een staafmagneet, zodat schijf draaien om vloeibare slijtvastheid van het oppervlak te creëren over het oppervlak-flush coupons. De hele schijf met 18 coupons is geplaatst in een 1000 ml glas side-arm reactorvat. Een vloeibaar groei media is verspreid via het vat, terwijl de schijf wordt gedraaid door een magnetische roerder. De coupons worden verwijderd uit het reactorvat en dan geschraapt om de biofilm monster te verzamelen voor verdere studie of microscopie beeldvorming. Draaiende schijf reactoren zijn ontworpen voor laboratorium evaluaties van biocide werkzaamheid, biofilm verwijdering, en de prestaties van anti-fouling materialen. 9,11,12,13
Protocol
Discussion
Biofilms gekweekt in verschillende reactoren hebben vaak verschillende eigenschappen en elke reactor heeft verschillende toepassingen. In dit werk beschrijven we het gebruik van twee reactoren biofilm: een druppel stroom biofilm reactor en een roterende schijf reactor. Drip reactoren zijn nuttig voor de teelt van lage shear biofilms op een lucht-water grensvlak en zijn aanpasbaar aan verschillende omstandigheden. We vinden ze erg handig voor studies waar een grote hoeveelheid van biofilm biomassa is wenselijk. Deze opst…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
NIAID verlenen K22AI081748.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Drip Flow Reactors | BioSurface Technologies Corporation | DFR 110 | ||
| Rotating Disk Reactors | BioSurface Technologies Corporation |
References
- 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).
