Name: גידול ביופילם מיקובקטריאלי כמודל לחקר עמידות מיקרוביאלית (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-07-12T13:40:00.000+00:00
Duration: 4 min 26 s
Description: למדו פרוטוקול מקיף לגידול ביופילם פליקולרי במיקובקטריום סמגמטיס לחקר מטבוליזם חיידקי ועמידות אנטימיקרוביאלית. השיטה משפרת את הרלוונטיות הפיזיולוגית של ניסויים מעבדתיים ומאפשרת מחקר יעיל של אורח החיים החיידקי.

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

<meta charset="utf8"></head><body>פיתוח והערכה של ביופילמים פליקליים במיקובקטריה

<ol><li>Davey, M. E., O'toole, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbial+biofilms%3A+From+ecology+to+molecular+genetics%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiol+Mol+Biol+Rev%22%5BJournal%5D)">Microbial biofilms: From ecology to molecular genetics.</a> Microbiol Mol Biol Rev. 64 (4), 847-867 (2000).</li>
<li>Rumbaugh, K. P., Sauer, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofilm+dispersion%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Biofilm dispersion.</a> Nat Rev Microbiol. 18 (10), 571-586 (2020).</li>
<li>Davies, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+biofilm+resistance+to+antibacterial+agents%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Drug+Discov%22%5BJournal%5D)">Understanding biofilm resistance to antibacterial agents.</a> Nat Rev Drug Discov. 2 (2), 114-122 (2003).</li>
<li>Hernández-Jiménez, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofilm+vs.+planktonic+bacterial+mode+of+growth%3A+Which+do+human+macrophages+prefer%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem+Biophys+Res+Commun%22%5BJournal%5D)">Biofilm vs. planktonic bacterial mode of growth: Which do human macrophages prefer.</a> Biochem Biophys Res Commun. 441 (4), 947-952 (2013).</li>
<li>Nadell, C. D., Drescher, K., Foster, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+structure%2C+cooperation+and+competition+in+biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Spatial structure, cooperation and competition in biofilms.</a> Nat Rev Microbiol. 14 (9), 589-600 (2016).</li>
<li>Jo, J., Price-Whelan, A., Dietrich, L. E. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gradients+and+consequences+of+heterogeneity+in+biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Gradients and consequences of heterogeneity in biofilms.</a> Nat Rev Microbiol. 20 (10), 593-607 (2022).</li>
<li>Keating, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mycobacterium+tuberculosis+modifies+cell+wall+carbohydrates+during+biofilm+growth+with+a+concomitant+reduction+in+complement+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Surf%22%5BJournal%5D)">Mycobacterium tuberculosis modifies cell wall carbohydrates during biofilm growth with a concomitant reduction in complement activation.</a> Cell Surf. 7, 100065(2021).</li>
<li>Ojha, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+of+Mycobacterium+tuberculosis+biofilms+containing+free+mycolic+acids+and+harbouring+drug-tolerant+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Growth of Mycobacterium tuberculosis biofilms containing free mycolic acids and harbouring drug-tolerant bacteria.</a> Mol Microbiol. 69 (1), 164-174 (2008).</li>
<li>Dietrich, L. E. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacterial+community+morphogenesis+is+intimately+linked+to+the+intracellular+redox+state%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bacteriol%22%5BJournal%5D)">Bacterial community morphogenesis is intimately linked to the intracellular redox state.</a> J Bacteriol. 195 (7), 1371-1380 (2013).</li>
<li>Kulka, K., Hatfull, G., Ojha, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+of+Mycobacterium+tuberculosis+biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Growth of Mycobacterium tuberculosis biofilms.</a> J Vis Exp. (60), e3820(2012).</li>
<li>Wiegand, I., Hilpert, K., Hancock, R. E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Agar+and+broth+dilution+methods+to+determine+the+minimal+inhibitory+concentration+%28MIC%29+of+antimicrobial+substances%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Agar and broth dilution methods to determine the minimal inhibitory concentration (MIC) of antimicrobial substances.</a> Nat Protoc. 3 (2), 163-175 (2008).</li>
<li>Anand, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polyketide+quinones+are+alternate+intermediate+electron+carriers+during+mycobacterial+respiration+in+oxygen-deficient+niches%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Cell%22%5BJournal%5D)">Polyketide quinones are alternate intermediate electron carriers during mycobacterial respiration in oxygen-deficient niches.</a> Mol Cell. 60 (4), 637-650 (2015).</li>
<li>Growth Curves: Generating Growth Curves Using Colony Forming Units and Optical Density Measurements. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.jove.com/v/10511/growth-curves-cfu-and-optical-density-measurements">https://www.jove.com/v/10511/growth-curves-cfu-and-optical-density-measurements</a> (2019).</li>
<li>Høiby, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+personal+history+of+research+on+microbial+biofilms+and+biofilm+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Pathog+Dis%22%5BJournal%5D)">A personal history of research on microbial biofilms and biofilm infections.</a> Pathog Dis. 70 (3), 205-211 (2014).</li>
<li>Rajewska, M., Maciąg, T., Jafra, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+source+and+surface+type+influence+the+early-stage+biofilm+formation+by+rhizosphere+bacterium+Pseudomonas+donghuensis+P482%5BTitle%5D)+AND+%22bioRxiv%22%5BJournal%5D)">Carbon source and surface type influence the early-stage biofilm formation by rhizosphere bacterium Pseudomonas donghuensis P482.</a> bioRxiv. , (2023).</li>
<li>O'Toole, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microtiter+dish+biofilm+formation+assay%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+exp%22%5BJournal%5D)">Microtiter dish biofilm formation assay.</a> J Vis exp. (47), e2437(2011).</li>
<li>Chakraborty, P., Bajeli, S., Kaushal, D., Radotra, B. D., Kumar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofilm+formation+in+the+lung+contributes+to+virulence+and+drug+tolerance+of+Mycobacterium+tuberculosis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Comm%22%5BJournal%5D)">Biofilm formation in the lung contributes to virulence and drug tolerance of Mycobacterium tuberculosis.</a> Nat Comm. 12 (1), 1606(2021).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>0.2 ומיקרו; מסנן מזרק M PVDF</td><td>Axiva</td><td>SFNY04 R</td><td></td></tr><tr><td>1 מ"ל טיפים</td><td>Genetix</td><td>GXM-611000 C</td><td></td></tr><tr><td>10 ומיקרו; טיפים</td><td>L Genetix</td><td>GXM-6110 C</td><td></td></tr><tr><td>200 ומיקרו; L טיפים</td><td>Genetix</td><td>GXM-61200C</td><td></td></tr><tr><td>6 בארות לוחות פוליפרופילן</td><td>Tarsons</td><td>980010</td><td></td></tr><tr><td>צינורות ענבר</td><td>Tarsons</td><td>546051</td><td></td></tr><tr><td>Autoclave</td><td>Hospharma</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Biosafety Cabinet A II</td><td>MSET</td><td></td><td></td></tr><tr><td>נייר ספיגה</td><td>כל ספק</td><td></td><td></td>מתאים</tr><tr><td>צנטריפוגה</td><td>Eppendorf</td><td></td><td></td></tr><tr><td>חומצת לימון</td><td>Sigma</td><td>251275</td><td></td></tr><tr><td>Cuvettes</td><td>Bio-Rad</td><td>2239955</td><td></td></tr><tr><td>ברזל אמוניום ציטראט</td><td></td><td></td> מערכת <td></td></tr><tr><td>תיעוד ג'ל</td><td>Bio-Rad</td><td></td><td></td></tr><tr><td>חרוזי זכוכית</td><td>סיגמא</td><td>G8772</td><td></td></tr><tr><td>גלוקוז</td><td>סיגמא</td><td>49139</td><td></td></tr><tr><td>גליצרול</td><td>Sigma</td><td>G5516</td><td></td></tr><tr><td>לולאות חיסון</td><td>Genaxy</td><td>HS81121C</td><td></td></tr><tr><td>L-Aspargine</td><td>Sigma</td><td>A0884</td><td></td></tr><tr><td>LB-agar</td><td>Himedia</td><td>M1151</td><td></td></tr><tr><td>LB-media</td><td>Himedia</td><td>M575</td><td></td></tr><tr><td>M. smegmatis mc2155 מלאי קריו</td><td>ATCC</td><td>700084</td><td></td></tr><tr><td>מגנזיום גופרתי</td><td>סיגמא</td><td>M2643</td><td></td></tr><tr><td>מיקרופיפטות</td><td>גילסון</td><td></td><td></td></tr><tr><td>פרפילם</td><td>טרסונס</td><td></td><td></td></tr><tr><td>צלחת פטרי</td><td>טרסונס</td><td>460020</td><td></td></tr><tr><td>מד pH</td><td>Labman Scientific Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>קורא צלחות</td><td>מבחנות Tecan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>פוליפרופילן</td><td>Genaxy</td><td>GEN-14100-PS</td><td></td></tr><tr><td>אשלגן פוספט מונו-בסיסי</td><td>סיגמא</td><td>P5379</td><td></td></tr><tr><td>ריפמפיצין</td><td>MedchemExpress</td><td>HY-B0272</td><td></td></tr><tr><td>פיפטה סרולוגית</td><td>SPL מדעי החיים</td><td>95210</td><td></td></tr><tr><td>חממת שייקר</td><td>אפנדורף</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>מרית</td></tr><tr><td>ספקטרופוטומטר</td><td>תרמו סיינטיפיק</td><td></td><td></td></tr><tr><td>חממה סטטית</td><td>CARON</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מזרק סטרילי 10 מ"ל בקטון</td><td>דיקינסון</td><td>309642</td><td></td></tr><tr><td>סטרילי 50 מ"ל</td><td>בקטון דיקינסון</td><td>309653</td><td></td></tr><tr><td>Tween-80</td><td>Sigma</td><td>P1754</td><td></td></tr><tr><td>איזון שקילה</td><td>Sartorius</td><td></td><td></td></tr><tr><td>אבץ גופרתי</td><td>Sigma</td><td>Z0251</td><td></td></tr></tbody></table>

גידול ביופילם מיקובקטריאלי כמודל לחקר עמידות מיקרוביאלית

Growing Mycobacterial Biofilm as a Model to Study Antimicrobial Resistance

כדורי ביופילם הופכים גלויים לעין בלתי מהיום השלישי ואילך. למרות שביופילם גדל על המדיה של סאוטון ללא 2% גלוקוז, נצפה שיפור ברטיקולציה כאשר הוא הוסף. השגנו 10.48 מ"ג ± 3.13 מ"ג (n = 4) של משקל יבש של ביופילם מכל באר של צלחת 24 בארות עם 1.5 מ"ל של מדיה של סאוטון (בתוספת 2% גלוקוז) גדל במשך ארבעה ימים. באיור 2, התפתחות הביופילם נראתה מהיום השלישי עד היום השישי. הוא מתחיל ליצור סרט עם רטיקולציה קלה ביום 3, וביום 5 הוא כבר בשל לחלוטין. מהיום השישי ואילך, הביופילם מתחיל להתפורר. MIC90 של ריפמפיצין (64 מיקרוגרם/מ"ל) הפחית את ה-CFU של הביופילם ב-25% ±-12% (n = 3) בלבד.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66607/66607fig01.jpg"> איור 1: ביופילמים של M. smegmatis לאחר 4 ימים של דגירה במדיה של סאוטון. (1) ללא גלוקוז ומחוסן בחיסון 2%. (2) ללא גלוקוז ומחוסן בחיסון 4%. (3) עם 2% גלוקוז ומחוסן עם 2% חיסון. (4) עם 2% גלוקוז ומחוסן עם 4% חיסון. (5) ו-(6) הם פקדי מדיה. כאן, הדגימות הן בצלחות סטנדרטיות של 6 בארות. הצילומים מצולמים ללא כל הגדלה. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66607/66607fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66607/66607fig02.jpg"> איור 2: מורפולוגיית ביופילם M. smegmatis מהיום השלישי לאחר החיסון ועד היוםהשישי. כאן, הדגימות הן בצלחות סטנדרטיות של 24 בארות. הצילומים מצולמים ללא כל הגדלה. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66607/66607fig02large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>ס. לא.</td>
			<td colspan="3">רכיב</td>
			<td colspan="2">ריכוז עבודה (w/v)</td>
			<td colspan="2">ריכוז תמיסת מלאי</td>
			<td colspan="2">נפח / משקל של פתרון מלאי</td>
		</tr><tr><td>1</td>
			<td colspan="3">אשלגן דימימן פוספט</td>
			<td colspan="2">0.05%</td>
			<td colspan="2">2.50%</td>
			<td colspan="2">20 מ"ל</td>
		</tr><tr><td>2</td>
			<td colspan="3">מגנזיום גופרתי</td>
			<td colspan="2">0.05%</td>
			<td colspan="2">2.50%</td>
			<td colspan="2">20 מ"ל</td>
		</tr><tr><td>3</td>
			<td colspan="3">ברזל אמוניום ציטראט</td>
			<td colspan="2">0.01%</td>
			<td colspan="2">5%</td>
			<td colspan="2">1 מ"ל</td>
		</tr><tr><td>4</td>
			<td colspan="3">גליצרול</td>
			<td colspan="2">6%</td>
			<td colspan="2">100%</td>
			<td colspan="2">60 מ"ל</td>
		</tr><tr><td>5</td>
			<td colspan="3">L- אספרגין</td>
			<td colspan="2">0.40%</td>
			<td colspan="2">נה</td>
			<td colspan="2">4 גרם</td>
		</tr><tr><td>6</td>
			<td colspan="3">חומצת לימון</td>
			<td colspan="2">0.20%</td>
			<td colspan="2">נה</td>
			<td colspan="2">2 גרם</td>
		</tr></tbody></table>טבלה 1: מרכיבים להכנת המדיה של סאוטון.

Many bacteria thrive in intricate natural communities, exhibiting key attributes of multicellularity such as communication, cooperation, and competition. ...

growing-mycobacterial-biofilm-as-model-to-study-antimicrobial

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

מאמר זה מתאר שיטות שונות של...

Co-מודלים של תרבות Pseudomonas aeruginosa Biofilms גדל על תאים חיים Airway האדם

שחפת Mycobacterium מהווה biofilms סמים סובלניים כאשר בתרבית בתנאים מסוימים. כאן אנו מתארים שיטות culturing מ ' שחפת biofilms וקביעת תדירות persisters סמים סובלניים. פרוטוקולים אלה יהיה שימושי למחקרים נוספים לתוך מנגנוני עמידות לתרופה בתוך: מ ' שחפת.

גידול של שחפת Mycobacterium Biofilms

פרוטוקול זה מאפשר השוואה ישירה בין התנגדות פלנקטונית וביופילם לזן חיידקי שיכול ליצור ביופילם במבחנה באמצעות צלחת מיקרוטיטר 96 באר. חיידקי פלנקטוניים או ביופילם נחשפים לדילול סדרתי של הסוכן האנטי-מיקרוביאלי המועדף. הכדאיות נפגעת על ידי צמיחה על צלחות אגר.

הקמת הריכוז החיידקי המינימלי של סוכן מיקרוביאלית לתאים פלנקטוניים (MBC-P) ותאי ביופילם (MBC-B)

פרוטוקול זה מתאר את ההדמיה של התפתחות הביופילם לאחר חשיפה לגורמי מארח באמצעות מודל תא שקופיות. מודל זה מאפשר הדמיה ישירה של התפתחות ביופילם וכן ניתוח פרמטרים של ביופילם באמצעות תוכנות מחשב.

לדמיין את ההשפעות של כיח על פיתוח biofilm באמצעות מודל תאיים coverglass

שינויים אנטי-מיקרוביאליים בארכיטקטורת הביופילם Pseudomonas aeruginosa שונים בין מבודדים קליניים שגודלו בתרבית מחולים עם סיסטיק פיברוזיס וזיהום ריאתי כרוני. לאחר מיקרוסקופיה קונפוקלית, ניתן להשתמש בתוכנת COMSTAT כדי לכמת וריאציות בארכיטקטורת ביופילם (למשל, שטח פנים, עובי, ביומסה) עבור מבודדים בודדים כדי להעריך את היעילות של חומרים אנטי זיהומיים.

כימות ההשפעות של אנטי-מיקרוביאלים על ארכיטקטורת ביופילם במבחנה באמצעות תוכנת COMSTAT

זרימת עבודה זו יכולה לשמש לביצוע בדיקות רגישות לאנטיביוטיקה באמצעות מודל ex vivo הוקמה של ביופילם חיידקי בריאות של אנשים עם סיסטיק פיברוזיס. שימוש במודל זה יכול לשפר את התוקף הקליני של MBEC (ריכוז מיגור ביופילם מינימלי) מבחנים.

בדיקות יעילות אנטיביוטית במודל אקס ויוו של פסאודומונס aeruginosa ו Staphylococcus aureus Biofilms בריאה סיסטיק פיברוזיס

פרוטוקול זה מציג מתודולוגיה לביצוע צמיחת ביופילם ומדידות ביומסה באמצעות התקני לוח PCR עמוקים בהרכבה עצמית עבור הקרנת ביופילם סטטית של מכסה 96-היטב.

ייצור ביופילם ביומסה חיידקית גדולה יותר באמצעות מכשירי מיקרופלאט עמוק באר עמוקה צלחת PCR

פרוטוקול זה מתאר מודל ביופילם פולימיקרוביאלי רלוונטי לארבעה מינים של סיסטיק פיברוזיס (CF), שניתן להשתמש בו כדי לחקור את ההשפעה של אינטראקציות בין מינים חיידקיים.

גידול ביופילם פולימיקרוביאלי רלוונטי לסיסטיק פיברוזיס כדי לחקור פנוטיפים קהילתיים

מתודולוגיה זו מאפשרת הקמת מודל ביופילם פולימיקרוביאלי בסיסטיק פיברוזיס לבדיקת רגישות מיקרוביאלית במעבדות מחקר וקליניות. מודל זה מספק תוצאות מדויקות ואמינות על פני מגוון תפוקות.

פיתוח מודל ביופילם של מושבה פולימיקרוביאלית לבדיקת אנטי-מיקרוביאלים בסיסטיק פיברוזיס

מחקר זה מתאר מסגרת לפיתוח מודל ביופילם פולימיקרוביאלי מצטבר ואופטימיזציה של פרוטוקול מיצוי RNA כדי להעריך את ביטוי הגן Pseudomonas aeruginosa המשקף את סביבת הריאות של סיסטיק פיברוזיס. היישומים כוללים הערכת השפעות אנטי-מיקרוביאליות וחקר חלופות אנטיביוטיות בתנאים הרלוונטיים לסיסטיק פיברוזיס.

מודל ביופילם מצטבר של סיסטיק פיברוזיס לחקר ביטוי גנים רלוונטי לזיהום

למדו פרוטוקול מקיף לגידול ביופילם פליקולרי במיקובקטריום סמגמטיס לחקר מטבוליזם חיידקי ועמידות אנטימיקרוביאלית. השיטה משפרת את הרלוונטיות הפיזיולוגית של ניסויים מעבדתיים ומאפשרת מחקר יעיל של אורח החיים החיידקי.

גידול ביופילם מיקובקטריאלי כמודל לחקר עמידות מיקרוביאלית

גלה סרטונים נוספים