Name: Vierfach-Schachbrett: Eine Modifikation des dreidimensionalen Schachbretts zur Untersuchung von Arzneimittelkombinationen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-07-24T14:30:00.000+00:00
Duration: 11 min 15 s
Description: Lernen Sie die Vierfach-Schachbrett-Methode zur Analyse aller Kombinationen von vier Arzneimitteln gegen multiresistente Mikroorganismen. Diese effiziente Technik ermöglicht schnelle Synergietests mit E. coli ESBL.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

1. Vorbereitungsschritte
<ol><li>Muller-Hinton-Brühe (MHB) zubereiten, indem Sie 25 g MH-Brühe zu 1 L destilliertem Wasser geben und mischen. Autoklav bei 121 °C für 2,5 h. Anschließend lagern Sie die autoklavierten Medien bei Raumtemperatur oder im Kühlschrank.</li>
	<li>Subkulturieren Sie die betreffenden Bakterien (E. coli ESBL) auf dem Agarmedium mit der Vier-Quadranten-Streifenmethode und inkubieren Sie über Nacht bei 37 °C.<ol>
<li>Nehmen Sie mit einer sterilen Schlaufe eine Kolonie und verteilen Sie sie in der ersten Hälfte der MacConkey-Agarplatte, indem Sie enge parallele Streifen machen.</li>
		<li>Verteilen Sie mit der Schleife die Bakterien im zweiten Quadranten, indem Sie sie aus dem ersten Quadranten streifen.</li>
		<li>Verlängern Sie vom zweiten Quadranten aus die Streifen im dritten Quadranten mit engen parallelen Streifen.</li>
		<li>Verbreiten Sie die Bakterien in der Mitte des vierten Quadranten, indem Sie sie aus dem dritten Quadranten streifen.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Vorbereitung des Panels
<ol><li>Platzieren Sie vier 96-Well-Platten nebeneinander, um ein Quadrat zu bilden. Kleben Sie ihren Boden mit einem Band zusammen.</li>
	<li>Wiederholen Sie diesen Schritt, um vier Panels mit jeweils 4 Platten zu erhalten und sie A1, A2, A3 und A4 zu nennen.</li>
	<li>50 μL MH-Brühe in die Vertiefungen zwischen Spalte 2 und Spalte 11 in den 16 96-Well-Platten der vier Paneele geben.</li>
	<li>Fügen Sie 200 μL MH-Brühe in die Vertiefung H12 ein, die als Negativkontrollbohrung in den 16 96-Well-Platten der vier Panels dient.</li>
	<li>Fügen Sie 150 μL MH-Brühe zu den Vertiefungen A1 und H1 hinzu, die als Positivkontrollbrunnen in den 16 96-Well-Platten der vier Panels dienen.</li>
</ol>3. Medikament 1, Cefotaxim, serielle Verdünnung
<ol><li>In ein konisches Röhrchen werden 15 ml sterilesdH2O gegeben.<ol>
<li>Berechnen Sie das Volumen, das aus der Stammlösung des Arzneimittels nach der FormelC1V1 =C2 V2entfernt werdensoll. Somit istV1 = (C2 x 15 mL) / C1. HINWEIS: In unserem Fall beträgt die Cefotaxim-Stammlösung 105 μg / ml und C2 256 μg / ml; somitV1 = 38,4 μL.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Entfernen Sie das berechnete Volumen aus den 15 ml sterilem dH2O und fügen Sie dann das Medikament hinzu.</li>
	<li>50 μL der hergestellten Wirkstofflösung werden in jede Vertiefung in Spalte 11 und Spalte 12 außer H12 pipetten.</li>
	<li>Beginnen Sie die serielle Verdünnung, indem Sie 50 μL aus Spalte 11 entfernen und in die entsprechenden Vertiefungen in Spalte 10 und dann von 10 bis zum Erreichen von Spalte 2 geben, wo die 50 μL aus Spalte 2 verworfen werden.</li>
	<li>Wiederholen Sie die Schritte 3.4 und 3.5 für alle 16 96-Well-Platten der vier Panels.</li>
</ol>4. Medikament 2, Amkacin, serielle Verdünnung
<ol><li>In ein konisches Röhrchen werden 10 ml sterilesdH2O gegeben.</li>
	<li>Berechnen Sie das Volumen, das aus der Stammlösung des Arzneimittels nach der FormelC1V1 =C2 V2entfernt werdensoll. Somit istV1 = (C2 x 10 mL) / C1. HINWEIS: In unserem Fall beträgt die Amikacin-Stammlösung 103 μg/ml undC2 64 μg/ml; somitV1 = 64 μL.</li>
	<li>Entfernen Sie das berechnete Volumen aus den 10 ml sterilem dH2O und fügen Sie dann das Medikament hinzu.</li>
	<li>Nehmen Sie acht separate 96-Well-Platten.</li>
	<li>Zu jeder Platte werden 100 μL MHB zu den Vertiefungen zwischen den Reihen G und B hinzugefügt.</li>
	<li>100 μL der zuvor hergestellten Wirkstoff-2-Lösung in die Vertiefungen der Reihe G geben.</li>
	<li>Verdünnen Sie seriell von Zeile G nach Reihe B, indem Sie 100 μL aus jeder Vertiefung nehmen und schließlich die 100 μL aus den Vertiefungen von Reihe B verwerfen.</li>
	<li>Wiederholen Sie die Schritte 4.5, 4.6 und 4.7, um acht Platten vorzubereiten.</li>
</ol>5. Übertragung von Medikament 2 auf die vier Panels
<ol><li>Pipetten Sie 50 μL des Arzneimittels 2 aus den Vertiefungen zwischen den Reihen G und B in die entsprechenden Vertiefungen in jeder Platte in den vier Paneelen. Eine vorbereitete 96-Well-Platte enthält 100 μL Medikament 2, was für zwei Platten in einem Panel ausreicht.</li>
</ol>6. Arzneimittel 3, Levofloxacin, Zusatz
<ol><li>Zu vier verschiedenen konischen Röhrchen werden 14 ml sterilesdH2Ohinzugefügt.</li>
	<li>Berechnen Sie das Volumen, das aus der Stammlösung des Arzneimittels nach der FormelC1V1 =C2 V2entfernt werdensoll. Somit istV1 = (C2 x 14 mL) / C1. HINWEIS: In unserem Fall wird Levofloxacin in vier verschiedenen Konzentrationen aus einer Stammlösung von 5 x 103 μg/ml hergestellt. C1 = 2 μg/ml, V1 = 5,6 μL C2 = 4 μg/ml,V1 = 11,2 μL C3 = 8 μg/ml, V1 = 22,4 μL C4 = 16 μg/ml, V1 = 44,8 μL</li>
	<li>Entfernen Sie das berechnete Volumen aus den 14 ml sterilem dH2O aus jedem Röhrchen und fügen Sie dann das Medikament hinzu.</li>
	<li>Nach der Herstellung der erforderlichen Konzentrationen des dritten Arzneimittels nehmen Sie 50 μL und fügen Sie es den entsprechenden Vertiefungen zwischen den Reihen B und G und den Spalten 2 und 12 in der entsprechenden Platte in jeder Platte hinzu, wobei C1 den vier P1-Platten in den vier Platten entspricht, C2 entspricht den vier P2-Platten in den vier Platten C3 entspricht den vier P3-Platten in den vier Panels und C4 entspricht den vier P4-Platten in den vier Panels.</li>
</ol>7. Arzneimittel 4, Trimethoprim-Sulfamethoxazol, Zusatz
<ol><li>In ein konisches Röhrchen werden 14 ml sterilesdH2O gegeben.</li>
	<li>Berechnen Sie das Volumen, das aus der Stammlösung des Arzneimittels nach der FormelC1V1 =C2 V2entfernt werdensoll. Somit istV1 = (C2 x 14 mL) / C1. HINWEIS: In unserem Fall wird Trimethoprim-Sulfamethoxazol in vier verschiedenen Konzentrationen aus einer Stammlösung von 48 x 103 μg/ml hergestellt. C1 = 512 μg/ml, V1 = 149,33 μL C2 = 1024 μg/ml, V1 = 298,66 μL C3 = 2048 μg/ml, V1 = 597,33 μL C4 = 4096 μg/ml, V1 = 1 194,66 μL</li>
	<li>Entfernen Sie das berechnete Volumen aus den 14 ml sterilem dH2O jedes Röhrchens und fügen Sie dann das Medikament hinzu.</li>
	<li>Nach der Vorbereitung der erforderlichen Konzentrationen des vierten Arzneimittels nehmen Sie 50 μL und fügen Sie es den entsprechenden Vertiefungen zwischen den Reihen B und G und den Spalten 2 und 12 in den vier Platten des entsprechenden Panels hinzu, wobei C1 Panel 1, C2 Panel 2, C3 Panel 3 und C4 Panel 4 entspricht.</li>
</ol>8. Herstellung und Zugabe von bakteriellem Inoculum E. coli ESBL
<ol><li>Übertragen Sie mit einer sterilen Schleife eine Kolonie des Bakterienisolats E. coli ESBL, das zuvor auf einer Platte kultiviert wurde, in 2 ml steriles MHB und Wirbel.</li>
	<li>Überprüfen Sie die Trübung, wo sie 0,5 McFarland mit einem Densitometer betragen sollte.</li>
	<li>Fügen Sie 80 ml sterile MH-Brühe in einen sterilen Urinbecher hinzu.</li>
	<li>Bakterielles Inokum aus dem 0,5 McFarland Inokum in den Urinbecher nachC1V1 =C2V2hinzufügen, wobeiV1 = (106 x 80 ml) / 108 = 800 μL.</li>
	<li>Pipette 50 μL der Inokkulumlösung 106 KBE/ml in jede Vertiefung außer H12, die die Sterilitätskontrollbohrung ist.</li>
	<li>Inkubieren Sie die Platten bei 37 °C über Nacht.</li>
	<li>Nach der Inkubation 50 μL Iodotetrazolium hinzufügen, um das Wachstum in den Vertiefungen aufzuzeichnen.</li>
</ol>9. Protokoll für die FIC-Vorlage (Supplemental File)
<ol><li>Schreiben Sie die höchste Konzentration von Medikament 1 (Cefotaxim) in die gelbe Zelle in Panel A.</li>
	<li>Schreiben Sie die höchste Konzentration von Medikament 2 (Amikacin) in die gelbe Zelle in Panel B.</li>
	<li>Schreiben Sie die höchste Konzentration von Medikament 3 (Levofloxacin) in die gelbe Zelle in Panel C.</li>
	<li>Schreiben Sie die höchste Konzentration von Medikament 4 (Trimethoprim-Sulfamethoxazol) in Panel D.</li>
	<li>Verfolgen Sie die rote Linie (Growth/no Growth interface), indem Sie die Bohrbrunnen mit Wachstum rot hervorheben.</li>
	<li>Schreiben Sie das MIC von Medikament 1 in die Tabelle von Medikament 1 (ATB1).</li>
	<li>Schreiben Sie das MIC von Medikament 2 in die Tabelle von Medikament 2 (ATB2).</li>
	<li>Schreiben Sie das MIC von Medikament 3 in die Tabelle von Medikament 3 (ATB3).</li>
	<li>Schreiben Sie das MIC von Medikament 4 in die Tabelle von Medikament 4 (ATB4).</li>
	<li>So berechnen Sie FIC für ATB1<ol>
<li>Bestimmen Sie die Vertiefungen auf der Schnittstelle Wachstum/kein Wachstum.</li>
		<li>Doppelklicken Sie in Tabelle ATB1 auf die Zelle neben FIC1 und ziehen Sie die gelbe Zelle links neben Bedienfeld A an die erste ausgewählte Vertiefung.</li>
		<li>Wiederholen Sie Schritt 9.10.2 für jede ausgewählte Vertiefung, bei der Vertiefung 1 FIC1, Vertiefung 2 FIC2 usw. entspricht.</li>
	</ol>
</li>
	<li>So berechnen Sie den FIC für ATB2<ol>
<li>Doppelklicken Sie in tabelle ATB2 auf die Zelle neben FIC1 und ziehen Sie die gelbe Zelle links neben Feld B zur ersten vorausgewählten Vertiefung.</li>
		<li>Wiederholen Sie Schritt 9.11.1 für jede vorausgewählte Vertiefung.</li>
	</ol>
</li>
	<li>So berechnen Sie den FIC für ATB3<ol>
<li>Doppelklicken Sie in Tabelle ATB3 auf die Zelle neben FIC1 und ziehen Sie die gelbe Zelle links neben Bedienfeld C zur ersten vorausgewählten Vertiefung.</li>
		<li>Wiederholen Sie Schritt 9.12.1 für jede vorausgewählte Vertiefung.</li>
	</ol>
</li>
	<li>So berechnen Sie den FIC für ATB4<ol>
<li>Doppelklicken Sie in Tabelle ATB4 auf die Zelle neben FIC1 und ziehen Sie die gelbe Zelle links neben Feld D zur ersten vorausgewählten Vertiefung.</li>
		<li>Wiederholen Sie Schritt 9.13.1 für jede vorausgewählte Vertiefung.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Summieren Sie in der Tabelle atB1+2+3+4 automatisch den FIC1 jedes ATB. Dasselbe gilt für die anderen FICs (FIC2, FIC3 usw.).<ol>
<li>Doppelklicken Sie in der Zelle, die FIC enthält und gelb hervorgehoben ist, darauf und wählen Sie die summierten ΣFICs aus der Tabelle ATB1+2+3+4 aus.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Wiederholen Sie diese Schritte für jedes der neun Blätter, die die neun Blätter darstellen. HINWEIS: Im Blatt FIC all zeigt die Tabelle den endgültigen summierten FIC mit der Interpretation des erhaltenen Wertes.</li>
</ol>10. MIC-Bestimmung mit dem Mikrodilutionsassay für die vier Medikamente
<ol><li>Kennzeichnen Sie vier verschiedene Zeilen mit der Abkürzung jedes getesteten Medikaments. Zum Beispiel CTX für Cefotaxim, AMK für Amikacin, LEVO für Levofloxacin und SXT für Trimethoprim-Sulfamethoxazol.</li>
	<li>200 μL sterile Muller Hinton Brühe in Vertiefung Nummer 1 und Vertiefung Nummer 12 in jeder verwendeten Reihe pipetten. Bohrfach Nummer 12 wird als Negativkontrollbrunnen dienen.</li>
	<li>100 μL sterile Muller Hinton Brühe in die Vertiefungen 2 bis 11 in jeder verwendeten Reihe pipetten.</li>
	<li>Berechnen Sie das Volumen jedes zuzugesetzten Arzneimittels mit der FormelC1V1 =C2V2. Somit ist V1 = (C2 x 4 x V2) / C1. V2 ist das Endvolumen in den Bohrungen, das 200 μL beträgt, C1 ist die Konzentration der Stammlösung undC2 ist die Anfangskonzentration, die wir in der ersten Bohrung haben müssen. HINWEIS: Hier verwenden wir Folgendes: Cefotaxim:C1 = 105 μg/ml, wobei wir es auf 104 μg/ml verdünnen,C2 = 256 μg/ml; somitV1 = 20,48 μL Amikacin: C1 = 103 μg/ml,C2 = 64 μg/ml; somitV1 = 51,2 μL Levofloxacin: C1 = 5 x 103 μg/ml, wobei wir es auf 5 x 102 μg/ml verdünnen,C2 = 16 μg/ml; somitV1 = 25,6 μL Trimethoprim-Sulfamethoxazol:C1 = 48 x 103 μg/ml,C2 = 4096 μg/ml; somitV1 = 68,26 μL</li>
	<li>Pipetten Sie das erforderliche Volumen für jedes Medikament in der ersten Vertiefung der entsprechenden Reihe, nachdem Sie das gleiche Volumen aus der 200 μL-Brühe entfernt haben, um nach der Zugabe des Arzneimittels ein Gesamtvolumen von 200 μL zu erhalten.</li>
	<li>Seriell verdünnen, indem 100 μL aus Bohrung 1 in Vertiefung 2 und so weiter entfernt werden, bis Bohrung 10 erreicht wird, wo die aus Vertiefung 10 entfernten 100 μL verworfen werden. Beachten Sie, dass Gut 11 als Positivkontrollbrunnen dient.</li>
	<li>Pipette 100 μL von 106 vorbereiteten bakteriellen Inokum in jede Vertiefung in jeder verwendeten Reihe mit Ausnahme von Bohrstätte Nummer 12, die als Negativkontrolle dient.</li>
	<li>Über Nacht bei 37 °C inkubieren.</li>
</ol>

<ol><li>Ibezim, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbial+resistance+to+antibiotics%5BTitle%5D)+AND+%22African+Journal+of+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Microbial resistance to antibiotics.</a> African Journal of Biotechnology. 4, 1606-1611 (2006).</li>
<li>Ventola, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+antibiotic+resistance+crisis%3A+part+1%3A+causes+and+threats%5BTitle%5D)+AND+%22P+%26+T%3A+A+Peer-Reviewed+Journal+for+Formulary+Management%22%5BJournal%5D)">The antibiotic resistance crisis: part 1: causes and threats.</a> P & T: A Peer-Reviewed Journal for Formulary Management. 40 (4), 277-283 (2015).</li>
<li>Alanis, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resistance+to+antibiotics%3A+Are+we+in+the+post-antibiotic+era%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Medical+Research%22%5BJournal%5D)">Resistance to antibiotics: Are we in the post-antibiotic era.</a> Archives of Medical Research. 36 (6), 697-705 (2005).</li>
<li>Nathan, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antibiotics+at+the+crossroads%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Antibiotics at the crossroads.</a> Nature. 431 (7011), 899-902 (2004).</li>
<li>Bollenbach, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antimicrobial+interactions%3A+mechanisms+and+implications+for+drug+discovery+and+resistance+evolution%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Antimicrobial interactions: mechanisms and implications for drug discovery and resistance evolution.</a> Current Opinion in Microbiology. 27, 1-9 (2015).</li>
<li>Mehta, K. C., Dargad, R. R., Borade, D. M., Swami, O. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Burden+of+antibiotic+resistance+in+common+infectious+diseases%3A+role+of+antibiotic+combination+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+and+Diagnostic+Research%3A+JCDR%22%5BJournal%5D)">Burden of antibiotic resistance in common infectious diseases: role of antibiotic combination therapy.</a> Journal of Clinical and Diagnostic Research: JCDR. 8 (6), (2014).</li>
<li>Chanda, S., Rakholiya, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combination+therapy%3A+Synergism+between+natural+plant+extracts+and+antibiotics+against+infectious+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Science+against+Microbial+Pathogens%3A+Communicating+Current+Research+and+Technological+Advances%22%5BJournal%5D)">Combination therapy: Synergism between natural plant extracts and antibiotics against infectious diseases.</a> Science against Microbial Pathogens: Communicating Current Research and Technological Advances. , (2011).</li>
<li>Cottarel, G., Wierzbowski, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combination+drugs%2C+an+emerging+option+for+antibacterial+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Combination drugs, an emerging option for antibacterial therapy.</a> Trends in Biotechnology. 25 (12), 547-555 (2007).</li>
<li>Kristiansen, J., Amaral, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+potential+management+of+resistant+infection+with+non-antibiotics%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Antimicrobial+Chemotherapy%22%5BJournal%5D)">The potential management of resistant infection with non-antibiotics.</a> The Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 40, 319-327 (1997).</li>
<li>Tamma, P. D., Cosgrove, S. E., Maragakis, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combination+therapy+for+treatment+of+infections+with+gram-negative+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Microbiology+Reviews%22%5BJournal%5D)">Combination therapy for treatment of infections with gram-negative bacteria.</a> Clinical Microbiology Reviews. 25 (3), 450-470 (2012).</li>
<li>Leekha, S., Terrell, C. L., Edson, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((General+principles+of+antimicrobial+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Mayo+Clinic+Proceedings%22%5BJournal%5D)">General principles of antimicrobial therapy.</a> Mayo Clinic Proceedings. 86 (2), 156-167 (2011).</li>
<li>Eliopoulos, G. M., Eliopoulos, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antibiotic+combinations%3A+Should+they+be+tested%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Microbiology+Reviews%22%5BJournal%5D)">Antibiotic combinations: Should they be tested.</a> Clinical Microbiology Reviews. 1 (2), 139-156 (1988).</li>
<li>Doern, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((When+does+2+plus+2+equal+5%3F+A+review+of+antimicrobial+synergy+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Microbiology%22%5BJournal%5D)">When does 2 plus 2 equal 5? A review of antimicrobial synergy testing.</a> Journal of Clinical Microbiology. 52 (12), 4124-4128 (2014).</li>
<li>Stein, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three+dimensional+checkerboard+synergy+analysis+of+colistin%2C+meropenem%2C+tigecycline+against+multidrug-resistant+clinical+klebsiella+pneumonia+isolates%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Three dimensional checkerboard synergy analysis of colistin, meropenem, tigecycline against multidrug-resistant clinical klebsiella pneumonia isolates.</a> PloS One. 10 (6), 0126479(2015).</li>
<li>Langeveld, W. T., Veldhuizen, E. J. A., Burt, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synergy+between+essential+oil+components+and+antibiotics%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Critical+Reviews+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Synergy between essential oil components and antibiotics: a review.</a> Critical Reviews in Microbiology. 40 (1), 76-94 (2014).</li>
<li>Pankey, G., Ashcraft, D., Kahn, H., Ismail, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time-kill+assay+and+Etest+evaluation+for+synergy+with+polymyxin+B+and+fluconazole+against+Candida+glabrata%5BTitle%5D)+AND+%22Antimicrobial+Agents+and+Chemotherapy%22%5BJournal%5D)">Time-kill assay and Etest evaluation for synergy with polymyxin B and fluconazole against Candida glabrata.</a> Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 58 (10), 5795-5800 (2014).</li>
<li>Odds, F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synergy%2C+antagonism%2C+and+what+the+chequerboard+puts+between+them%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Antimicrobial+Chemotherapy%22%5BJournal%5D)">Synergy, antagonism, and what the chequerboard puts between them.</a> The Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 52 (1), 1(2003).</li>
</ol>

Die Quadruple Checkerboard-Methode ähnelt in ihrem Protokoll dem Schachbrett und dem dreidimensionalen Schachbrett. Es sollten jedoch bestimmte entscheidende Schritte berücksichtigt werden, um Fehler während des Experiments zu vermeiden.
Stellen Sie sicher, dass Sie das MIC jedes Arzneimittels gegen das getestete Isolat testen, bevor Sie das Protokoll starten, um zu wissen, welche Konzentrationen erforderlich sind, um die Verdünnungen für Medikament 1 und Medikament 2 zu starten, die in den Pl...

Mit der Zunahme der Resistenz aufgrund des übermäßigen Einsatzes und Missbrauchs von Antibiotika1,2ist die Notwendigkeit, neue Medikamente und Mittel zur Behandlung bakterieller Infektionen zu entwickeln, entscheidend geworden. Neue Ansätze wie die Entwicklung neuer Medikamente sind sehr wichtig, um die Resistenzkrise zu überwinden. Die pharmaindustrie ist jedoch nicht daran interessiert, neue antimikrobielle Wirkstoffe zu entwickeln. Darüber hinaus werden sich Bakterien, wenn neue Medikamente entwickelt werden, weiterentwickeln und Resistenzen gegen diese neuen Medikamente entwickeln3,4. Somit wird das Problem der Resistenz nicht gelöst, was die Notwendigkeit eines anderen Ansatzes zu einem Muss macht, das in Betracht gezogen und untersucht werden sollte, um bakterielle Resistenzen zu überwinden.
Die Arzneimittelkombination ist ein sehr wichtiges Konzept zur Behandlung bakterieller Infektionen, hauptsächlich solche, die durch multiresistente Erreger verursacht werden5,6. Es verringert den Verlauf der Behandlung, verringert die verabreichte Dosis; So hilft die Verringerung der Toxizität des gegebenen Arzneimittels, die Rate der Resistenzentwicklung zu verringern und sensibilisiert in gewisser Weise die Bakterien für die gegebenen Arzneimittel, wie im Konzept der Kollateralempfindlichkeit5,7,8,9beschrieben .
Die Entwicklung von Resistenzen gegen ein Medikament erfordert eine einzige Mutation; Die Entwicklung von Resistenzen gegen eine Kombination von Medikamenten, die auf mehrere Signalwege abzielen, erfordert jedoch mehrere unabhängige Mutationen, die durch diese Kombination verlangsamt werden. Ein Beispiel für eine verminderte Resistenz während der Kombinationstherapie ist die verminderte Resistenzrate gegen Rifampin bei Mycobacterium Tuberculosis10. Ein weiteres Beispiel ist eine Studie von Gribble et al., die zeigte, dass die Rate des Auftretens resistenter Stämme bei Patienten, die Piperacillin allein einnehmen, höher ist als bei Patienten, die eine Kombination aus Carboxypenicillin und Aminoglycosid10einnehmen. Studien haben gezeigt, dass die Entwicklung von Resistenzen gegen Aminoglykoside in sich entwickelnden Bakterien diese Stämme empfindlich gegenüber verschiedenen anderen Medikamenten machte5. Die Kombination zwischen dem Beta-Lactam-Klasse-Medikament Amoxicillin und dem Lactamase-Inhibitor Clavulansäure zeigte Erfolge bei der Behandlung resistenter Bakterienstämme8.
Die Verkürzung der Behandlungszeit ist ein guter Vorteil, der sich aus Arzneimittelkombinationen ergibt. Zum Beispiel wird eine Therapie von kombiniertem Penicillin oder Ceftriaxon mit Gentamicin für 2 Wochen die gleiche Wirksamkeit von Penicillin oder Ceftriaxon allein geben, wenn es für 4 Wochen11gegeben wird. Die Kombination von Medikamenten ermöglicht die Verwendung niedrigerer Dosierungen von Medikamenten, die nicht wirksam sind, wenn sie allein verabreicht werden, wie die Sub-MICs. Das Beispiel von Sulfonamiden kann gegeben werden, wenn die Verwendung von Tripelsulfonamiden bei niedrigeren Dosen die Toxizität minimiert, die bei der Verwendung unlöslicher Sulfonamide in vollen Dosen entsteht12.
So wird die Verringerung der verabreichten Dosierung und der Behandlungszeit schließlich die Toxizität der Medikamente auf dem Körper verringern. Die Idee, Methoden zu entwickeln, um die Wechselwirkung zwischen kombinierten Medikamenten zu bewerten, ist sehr wichtig. In einer Studie zeigten die Ergebnisse, dass die Kombinationstherapie bei der Behandlung resistenter Arten von Acinetobacter und P. aeruginosa wirksamerist8.
Medikamente in Kombination verern Es gibt verschiedene Methoden, mit denen wir Arzneimittelkombinationen untersuchen können, wie die Schachbrettmethode, die Time-Kill-Kurvenmethode und die E-Testmethode13. Die Schachbrettmethode kann alle möglichen Kombinationen zwischen den beiden fraglichen Medikamenten in einem Experiment selbst untersuchen. Darüber hinaus wurde es entwickelt, um eine Kombination von drei Medikamenten14zu untersuchen. Nun erweitern wir dies, um eine Kombination von vier Medikamenten hauptsächlich zur Behandlung von multiresistenten Krankheitserregern zu untersuchen.
Der Time-Kill-Curve-Assay wird normalerweise durchgeführt, um die bakterizide Wirkung eines bestimmten Arzneimittels zu testen. Es wurde auch verwendet, um die Wirkung von Arzneimittelkombinationen zu testen, bei denen mehrere Medikamente in bestimmten Konzentrationen kombiniert werden. Dieses Protokoll erfordert die Herstellung mehrerer steriler Röhrchen oder Becher, in denen wir in jede Tasse die Brühe, die Kombination von Medikamenten und den erforderlichen Bakterienstamm hinzufügen. Nach Inkubation und Aufzeichnung der optischen Dichte zu mehreren Zeitpunkten werden die Ergebnisse mit der normalen Wachstumsrate der verwendeten Sorte verglichen, um zu sehen, ob die Wachstumsrate zugenommen, abgenommen oder sich nicht verändert hat13.
Die E-Test-Methode wird normalerweise durchgeführt, um auf die minimale hemmende Konzentration (MIC) zu testen, bei der ein Streifen, der eine Gradientenkonzentration des betreffenden Arzneimittels enthält, auf eine geimpfte Platte gelegt wird. Es wurde auch verwendet, um die Kombination zwischen zwei Medikamenten zu testen, bei denen zwei Streifen senkrecht zur Platte hinzugefügt werden, die sich an ihren MICs13schneiden.
Laut Literatur gibt es keinen Goldstandard, um Synergien zu definieren und zu untersuchen; Daher ist es schwierig zu beurteilen, welche der Methoden, die zur Untersuchung der Kombination verwendet werden, besser ist und welche bessere und zuverlässigere Ergebnisse liefert, hauptsächlich13. Der Time-Kill-Assay ist jedoch arbeitsintensiv, zeitaufwendig und teuer15,16, während die E-Test-Methode entwickelt wurde, um nur eine Kombination zwischen zwei Medikamenten zu untersuchen. Checkerboard kann alle möglichen Kombinationen zwischen den beiden getesteten Medikamenten untersuchen und deshalb wurde diese Technik ausgewählt, um entwickelt zu werden.

<table><tbody><tr><td>1000 &Mikro; L Spitzen</td><td>Citotest</td><td>4330000402</td><td></td></tr><tr><td>200 &micro; L-Spitzen</td><td>Citotest</td><td>4330-0013-17</td><td></td></tr><tr><td>50 mL Zentrifugenröhrchen</td><td>Corning</td><td>430828</td><td>Für die Zubereitung von Medikament 3 und 4</td></tr><tr><td>5 mL Polysteren Rundbodenröhrchen</td><td>Falcon 352058</td><td></td><td>Für 0,5 MacFarland bakterielle Inokulumvorbereitung</td></tr><tr><td>90 mm Petrischalen</td><td>JRZ Plastilab</td><td></td><td>Als Bett für die Lösungen, die mit der Mehrkanalpipette</td></tr><tr><td>hinzugefügt werden sollen 96-Well-Platten</td><td>Corning</td><td>3596</td><td>Für Seriendiltuion und Kombinationsmedikamente</td></tr><tr><td>Bactrim 200, 40 mg (Trimethoprim-sulamethoxazol</td><td>Von CRNEXI SAS Fontenay-sous-Bois, Frankreich</td><td>10177403</td><td>Medikament 4</td></tr><tr><td>Ceforane, 1 g (Cefotaxim)</td><td>PHARCO Pharmaceuticals</td><td>24750/2006</td><td>Medikament 1</td></tr><tr><td>Densitometer</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>E. Coli ESBL-Stamm</td><td>Als medizinischer Stamm aus dem Saint-George zurückgeholt Krankenhaus Libanon</td><td></td><td>Bakterienstamm</td></tr><tr><td>Mac Conkey + Kristallviolett-Agar</td><td>BIO-RAD</td><td>64169508</td><td>Zur Herstellung von Agarplatten zur Subkultivierung</td></tr><tr><td>von Miacin 500 mg/2 mL (Amikacin)</td><td>HIKMA Pharmaceuticals</td><td>2BXMIA56N-AEF</td><td>Medikament 2</td></tr><tr><td>Müller-Hinton-Bouillon</td><td>BIO-RAD</td><td>69444</td><td>Zur Herstellung von bakteriellen Medien</td></tr><tr><td>Mehrkanalpipette</td><td>Thermo Scientific</td><td>GJ54761</td><td>Zur seriellen Verdünnung und Zugabe von Medien, Bakterien und Arzneimitteln</td></tr><tr><td>Papierband</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Einkanalpipetten</td><td>Thermo Scientific</td><td>OH19855 HH40868</td><td>Zur Zugabe von Medien, Bakterien und Arzneimitteln</td></tr><tr><td>Tavanic, 500 mg (Levofloxacin)</td><td>sanofi aventis</td><td>221937/2009</td><td>Medikament 3</td></tr></tbody></table>

vierfach-schachbrett: eine modifikation des dreidimensionalen schachbretts zur untersuchung von arzneimittelkombinationen

Quadruple-Checkerboard: A Modification of the Three-Dimensional Checkerboard for Studying Drug Combinations

Das Konzept der Arzneimittel-Kombinationstherapie gewinnt vor allem mit der drastischen Zunahme der Arzneimittelresistenz an Bedeutung. Das Quadruple Checkerboard, auch Q-Checkerboard genannt, zielt darauf ab, die Anzahl der möglichen Kombinationen zu maximieren, die zwischen vier Medikamenten in einem Experiment erhalten werden können, um die Zeit und Arbeit zu minimieren, die erforderlich sind, um die gleichen Ergebnisse mit anderen Protokollen zu erzielen. Dieses Protokoll basiert auf der einfachen Mikroverdünnungstechnik, bei der die Medikamente verdünnt und in mehreren 96-Well-Platten kombiniert werden.
Im ersten Satz von 96-Well-Platten wird Muller-Hinton-Brühe hinzugefügt, gefolgt von dem ersten erforderlichen Medikament (z. B. Cefotaxim hier), um es seriell zu verdünnen. Nachdem der erste Schritt abgeschlossen ist, wird ein weiterer Satz von 96-Well-Platten verwendet, um das zweite Medikament (z. B. Amikaci) zu verdünnen, das durch Entfernen eines bestimmten Volumens von Medikament 2 übertragen und in die entsprechenden Vertiefungen in den ersten Satz von 96-Well-Platten, die Medikament eins enthalten, gelegt wird. Der dritte Schritt erfolgt durch Zugabe der erforderlichen Konzentrationen des dritten Arzneimittels (z. B. Levofloxacin) zu den entsprechenden Platten im Ausgangssatz, der die Kombination von Arzneimittel 1 und 2 enthält. Der vierte Schritt erfolgt durch Zugabe der erforderlichen Konzentrationen des vierten Arzneimittels (z. B. Trimethoprim-Sulfamethoxazol) in die entsprechenden Platten im ersten Satz. Dann wird E. coli ESBL bakterielles Inokum hergestellt und hinzugefügt.
Diese Methode ist wichtig, um alle möglichen Kombinationen zu bewerten und hat ein breiteres Spektrum an Möglichkeiten, die darüber hinaus für In-vivo-Tests getestet werden können. Obwohl es sich um eine ermüdende Technik handelt, die viel Konzentration erfordert, sind die Ergebnisse bemerkenswert und zeitsparend, wo viele Kombinationen in einem einzigen Experiment getestet werden können.

Abbildung 2A stellt die Ergebnisse dar, die durch die Kombination von Cefotaxim und Amikacin mit spezifischen Konzentrationen von Levofloxacin und Trimethoprim-Sulfamethoxazol erzielt werden. Wir können im linken Teil der Abbildung die vier Platten sehen, die schematisch mit den Konzentrationen der Medikamente im rechten Teil der Abbildung dargestellt sind. Die Pfeile stellen die Vertiefungen auf der Schnittstelle Wachstum/kein Wachstum dar. Die farbigen Brunnen sind die Brunnen, die Wachstu...

Dieses Protokoll beschreibt, wie alle möglichen Kombinationen untersucht werden können, die zwischen vier Medikamenten in einem einzigen Experiment erhalten werden können. Diese Methode basiert auf dem Standard-96-Well-Platten-Mikroverdünnungsassay und der Berechnung fraktionaler inhibitorischer Konzentrationen (FICs) zur Bewertung der Ergebnisse.

Vierfach-Schachbrett: Eine Modifikation des dreidimensionalen Schachbretts zur Untersuchung von Arzneimittelkombinationen

The concept of drug-combination therapy is becoming very important mainly with the drastic increase in resistance to drugs. The ...

quadruple-checkerboard-modification-three-dimensional-checkerboard

Research

Forschung

JoVE Journal

Biology

Biologie

Adhesive Mikrostrukturen, dass zelluläre Architektur normalisieren kann die Empfindlichkeit in der Detektion von Arzneimittelwirkungen, die Verbesserung der Reproduzierbarkeit und vereinfachen automatisierte Bildaufnahme und-analyse werden. Eine solche Technologie profitieren Arzneimittel / siRNA Screening-Assays, auf konventionellen Zellkultur unterstützt durchgeführt und somit leidet übermäßige Zelle zu Zelle Variabilität.

Verbesserte Visualisierung und quantitative Analyse von Arzneimittelwirkungen mit mikrostrukturierten Cells

Verfahren zum Entwickeln und Validieren eines quantitativen Fluoreszenz-Assay zur Messung der Aktivität von Kalium Einwärtsgleichrichter (KIR) Kanäle für das Hochdurchsatz-Screening Verbindung wird vorgestellt.

High-throughput Screening niedermolekularer Modulatoren von Inward Gleichrichter-Kaliumkanäle

Hier beschreiben wir einen Arbeitsablauf für die schnelle Analyse und Erforschung von Sammlungen Fluoreszenzmikroskopiebilder mit PhenoRipper, eine kürzlich entwickelte Bild-Analyse-Plattform.

Schnelle Analyse und Exploration von Fluoreszenzmikroskopie Images

Es wurde ein Echtzeit-Assay mit hohem Durchsatz entwickelt, um gleichzeitig (1) eukaryotische zellpenetrierende antimikrobielle Wirkstoffe zu identifizieren, die auf einen intrazellulären bakteriellen Krankheitserreger abzielen, und (2) die Zytotoxizität eukaryotischer Zellen zu bewerten. Eine Variation der gleichen Technologie wurde anschließend mit digitaler Dosiertechnologie kombiniert, um einfache, hochauflösende Dosis-Wirkungs-Studien sowie zwei- und dreidimensionale Synergiestudien zu...

Hoher Durchsatz, Echtzeit, Doppel-Ausleseprüfung intrazellulärer antimikrobieller Aktivität und eukaryotischen Zelle Zytotoxizität

Synergistische Wirkstoffkombinationen sind schwierig und zeitaufwändig, empirisch zu identifizieren. Hier beschreiben wir eine Methode zur Identifizierung und Validierung von synergistischen kleine Moleküle.

Hochdurchsatz-Identifizierung von synergistischen Wirkstoffkombinationen durch die Überlappung2 Methode

In diesem Protokoll beschreiben wir wie Sie Loewe Additivität basierende Medikament Interaktion Messungen paarweise für und Dreiwege Medikamenten-Kombinationen.

Diagonale Methode zur Maßnahme Synergie zwischen beliebig vieler Medikamente

Antimikrobielle Synergie Prüfung dient zur Bewertung der Wirkung von zwei oder mehr Antibiotika in Kombination eingesetzt und erfolgt in der Regel durch eine von zwei Methoden: die schachbrettartige Anordnung oder die Zeit-Kill-Assay. Hier präsentieren wir eine automatisierte, Inkjet-Drucker unterstützt Schachbrett Array Synergie-Technik und eine klassische Zeit-Kill-Synergie-Studie.

Antimikrobielle Synergie Tests durch Tintenstrahldrucker-gestützte, automatisierte schachbrettartige Anordnung und die manuelle Zeit-Kill-Methode

Bis-3-Chloropiperidine (B-CePs) sind nützliche chemische Sonden, um G-Quadruplex-Strukturen in DNA-Matrizen in vitro zu identifizieren und zu charakterisieren. Dieses Protokoll beschreibt das Verfahren zur Durchführung von Sondierungsreaktionen mit B-CePs und zur Auflösung von Reaktionsprodukten durch hochauflösende Polyacrylamid-Gelelektrophorese.

In vitro Chemische Kartierung von G-Quadruplex-DNA-Strukturen durch Bis-3-Chlorpiperidine

Wir beschreiben eine Chip-basierte Plattform für die dreidimensionale Kultivierung von Zellen in Mikro-Bioreaktoren. Ein Chip kann bis zu 10 Mio. Zellen, die unter genau definierten Bedingungen im Hinblick auf die Strömung, Sauerstoffspannung etc. in einem sterilen, geschlossenen Kreislauf kultiviert werden können.

Chip-basierte dreidimensionale Zellkultur in perfundierten Micro-Bioreaktoren

Wir präsentieren zwei Prozesse für die Mikrofabrikation von porösen Polymer-Chips für dreidimensionale Zellkultivierung. Die erste ist Heißprägen mit einem Lösemitteldampf Schweißverfahren kombiniert. Die zweite nutzt ein neu entwickeltes microthermoforming Prozess mit Ionen-Track-Technologie führt zu einer wesentlichen Vereinfachung der Herstellung kombiniert.

Microfabrication der Chip-Größe Gerüste für die dreidimensionale Kultivierung der Zellen

Lernen Sie die Vierfach-Schachbrett-Methode zur Analyse aller Kombinationen von vier Arzneimitteln gegen multiresistente Mikroorganismen. Diese effiziente Technik ermöglicht schnelle Synergietests mit E. coli ESBL.

Vierfach-Schachbrett: Eine Modifikation des dreidimensionalen Schachbretts zur Untersuchung von Arzneimittelkombinationen

Weitere Videos entdecken