استخدام الري بالتنقيط وتدفق مفاعلات الأقراص الدوارة ل المكورات العنقودية الذهبية التحليل بيوفيلم
Summary
وتعرض لاستخدام بروتوكولات مفتوحة مع نظام الأغشية الحيوية تدفق مفاعلات تدفق بالتنقيط والدورية المفاعلات القرص بالتفصيل.
Abstract
ويعتقد أن معظم الميكروبات في الطبيعة في الوجود والسطحية المصاحبة للمجتمعات المحلية في الأغشية الحيوية. 1 الأغشية الحيوية الجرثومية المغطى داخل مصفوفة وتعلق على تشكيل سطح الأرض. بيوفيلم 2 والتنمية تدرس عادة في المختبر باستخدام نظم الدفعي مثل لوحات أو تدفق microtiter نظم ، مثل خلايا التدفق. هذه المنهجيات هي مفيدة لفحص المكتبات متحولة والكيميائية (لوحات microtiter) 3 أو الأغشية الحيوية المتنامية للمرئيات (خلايا تدفق) 4. هنا نقدم بروتوكولات وإجراءات تفصيلية عن المكورات العنقودية الذهبية المتزايد في نوعين من الأغشية الحيوية إضافية نظام التدفق : بيوفيلم في تدفق مفاعل بالتنقيط وبيوفيلم القرص مفاعل بالتناوب.
تم تصميم المفاعلات بالتنقيط تدفق بيوفيلم لدراسة الأغشية الحيوية نمت في ظل ظروف القص منخفضة. بالتنقيط تدفق 5 المفاعل يتكون من أربع قنوات اختبار بالتوازي مع ذلك ، كل قادر على عقد one ميكروسكوب القسيمة الشريحة القياسية الحجم ، أو طول قسطرة أو مهمة. المفاعل بالتنقيط تدفق مثالية لرصد microsensor ، الدراسات العامة بيوفيلم ، وعينات بيوفيلم cryosectioning ، وارتفاع إنتاج الكتلة الحيوية ، وتقييم المواد الطبية ، وسكنى اختبار الجهاز الطبي. 6،7،8،9
المفاعل القرص الدورية يتكون من قرص يحتوي على تجاويف للتفلون القسائم القابلة للإزالة. القسائم القابلة للإزالة (10) التي يمكن من أي مادة ألالة. الجزء السفلي من قرص يحتوي على المغناطيس الدورية للسماح للشريط تناوب على القرص لإنشاء القص السائل عبر سطح سطح دافق القسائم. يوضع القرص بأكمله يحتوي على 18 قسيمة في كوب مل 1000 سفينة المفاعل الجانبية الذراع. ويتم توزيع وسائل الاعلام من خلال النمو السائل السفينة في حين يتم تدوير القرص من قبل النمام المغناطيسي. تتم إزالة القسائم من السفينة المفاعل ثم كشط لجمع عينة بيوفيلم لمزيد من الدراسة أو التصوير المجهري. تم تصميم المفاعلات القرص الدورية لتقييم كفاءة المختبر بالطرق البيولوجية ، وإزالة بيوفيلم ، وأداء المواد المانعة للقاذورات. 9،11،12،13
Protocol
Discussion
الأغشية الحيوية ونمت في المفاعلات مختلفة في كثير من الأحيان ، والخصائص المختلفة لكل مفاعل لها تطبيقات مختلفة. في هذا العمل ، ونحن تصف استخدام المفاعلات بيوفيلم هما : بيوفيلم تدفق مفاعل بالتنقيط ومفاعل القرص بالتناوب. المفاعلات بالتنقيط تدفق مفيدة لنمو منخفض في الأغ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
NIAID منح 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).
