Artykuł metodologiczny

Wysokoprzepustowa identyfikacja polimerów odpychających bakterie za pomocą badań przesiewowych mikromacierzy

26 września 2025

W tym artykule

Streszczenie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Źródło: Venkateswaran, S., et al. Wysokowydajna identyfikacja polimerów odstraszających bakterie do wyrobów medycznych. J. Vis. Exp. (2016)

Ten film przedstawia wysokoprzepustową metodę identyfikacji polimerów odstraszających bakterie za pomocą szkiełka mikromacierzowego wystawionego na działanie mieszanych kultur bakteryjnych. Wiązanie bakteryjne ocenia się za pomocą fluorescencji DAPI, gdzie zmniejszony sygnał wskazuje na polimery o minimalnym przyczepieniu powierzchniowym.

Protokół

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Inokulacja mikromacierzy polimerowych bakteriami

NUTA: Zapewnij dobrą technikę aseptyczną. Cała praca z kulturami powinna odbywać się w sterylnym środowisku: za pomocą palnika Bunsena lub w okapie przepływowym. Kultury powinny być uprawiane z dostępnością tlenu, podłożem wzrostowym i temperaturą dostosowaną do wymagań każdego gatunku.

  1. Przygotuj nocne kultury, zaszczepiając 5 ml bulionu Luria-Bertani (LB: 10 g/L baktoo-tryptonu, 5 g/l chlorku sodu, NaCl i 10 g/l ekstraktu drożdżowego) kolonią z talerza. Inkubować przez noc w temperaturze 37 °C, wytrząsając z prędkością 200 obr./min (obrotów na minutę).
  2. Przygotować wywar z nocnych kultur zamrażarkowych przez dodanie glicerolu (stężenie ogólne 10%) i przechowywać wywar w temperaturze -80 °C.
  3. W celu określenia liczby komórek z próbek rozmrożonych zasobów bakteryjnych, należy wykonać seryjne rozcieńczenia każdego z nich i hodować bakterie przez noc na pożywkach stałych. Dokładne określenie liczby komórek w stadach zapewnia odpowiednią inokulację każdego gatunku.
  4. Przygotować inokulant do mikromacierzy. Kultury jednogatunkowe są uprawiane jak powyżej i stosowane bezpośrednio do mikromacierzy. BacMix-1 jest mieszaniną bakteryjną Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae), Staphylococcus saprophyticus (S. saprophyticus) i Staphylococcus aureus (S. aureus). BacMix-2 jest mieszaniną bakteryjną składającą się z Streptococcus mutans (S. mutans), S. aureus, K. pneumoniae i Enterococcus faecalis (E. faecalis).
  5. Aby uzyskać mieszaną kulturę, należy wymieszać przez noc w równych objętościach (po 3 ml każda) i rozcieńczyć czterokrotnie świeżym LB (do około 50 ml końcowej objętości).
  6. Umieścić mikromacierze polimerowe sterylizowane ultrafioletem na prostokątnych płytkach 4-dołkowych i inkubować je z 6 ml mieszanych kultur bakteryjnych w temperaturze 37 °C z delikatnym mieszaniem (30 obr./min) przez 5 dni.
  7. Po inkubacji delikatnie przepłukać mikromacierze dwukrotnie roztworem soli fizjologicznej buforowanej fosforanem (PBS: 137 mM NaCl, 2,7 mM chlorek potasu, KCl, 10 mM wodorofosforan disodowy, Na2HPO4, 1,8 mM diwodorofosforan potasu, KH2PO4) i inkubować roztworem 1 μg/ml barwienia 4',6-diamidyno-2-fenyloindolowego (DAPI) w PBS przez 30 min.
  8. Umyj zabarwione szkiełka do mikromacierzy na świeżej płytce studzienki, przykrywając PBS i delikatnie obracając, zmieniając PBS jeden raz. Suszyć pod strumieniem powietrza. Nałóż szklane szkiełko nakrywkowe na szkiełko do mikromacierzy i uszczelnij za pomocą kleju. Po wyschnięciu wysterylizuj zewnętrzną powierzchnię 70% (v/v) etanolem.
  9. Bezpiecznie utylizuj kultury zgodnie z ich poziomem hermetyczności.

2. Obrazowanie i analiza mikromacierzy

  1. Rejestruj pojedyncze obrazy dla każdej plamki polimerowej w kanałach jasnego pola i DAPI (wzbudzenie/emisja, Ex/Em = 358 nm / 361 nm). Wykonaj to ręcznie za pomocą mikroskopu fluorescencyjnego lub za pomocą automatycznego mikroskopu fluorescencyjnego (ze stolikiem X-Y-Z sterowanym przez oprogramowanie do akwizycji obrazu) wyposażonego w obiektyw 20X.
    NUTA: Dostosuj mikroskop, aby uzyskać obrazy przy użyciu kanałów jasnego pola i DAPI. Upewnij się, że wzmocnienie i czas naświetlania obrazu dla wszystkich mikromacierzy są takie same.
  2. Uzyskaj średnią intensywność fluorescencji każdego punktu w kanale DAPI, wybierając obszar plamki i określając ilościowo fluorescencję za pomocą oprogramowania do przetwarzania obrazu.
  3. W celu uzyskania fluorescencji tła każdej plamki należy uzyskać obrazy plamek polimerowych na kontruplikowanej mikromacierzy inkubowanej tylko z pożywką bez bakterii. Odejmij fluorescencję tła od intensywności plamki, aby uzyskać fluorescencję od bakterii.
  4. Oblicz średnią znormalizowaną wartość z czterech plamek reprezentujących każdy polimer, używanych do porównywania wiązań bakterii różnych polimerów.
  5. Zidentyfikuj polimery, które wykazują najmniejsze wiązanie bakteryjne (najniższą fluorescencję), jako polimery "trafione".

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Preparaty z silanemSigmaZobacz materiał S4651 powiedział:
PolimerySynteza we własnym zakresieNie dotyczy
Rosół LBOxoid (Oxoid)Zobacz materiał CM1018
DAPI (interfejs DAPI)Rybak termicznyZobacz materiał D1306
Szkiełka szklane pokryte (3-aminopropylo)trietoksysilanemSigmaPreparat silanowy
Sprzęt  
Mikroskop mikromacierzowyIMSTAR (Gwiazda NiebezpiecznaOdnajdywanie ścieżek
Mikroskop konfokalnyKsięga LeicaDodatek SP5
Oprogramowanie do analizy obrazuCybernetyka mediówImage-Pro Plus

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Przesiewanie wysokoprzepustoweszkie ko do mikromacierzymieszana kultura bakteryjnafluorescencja DAPIkropki polimerowemikroskopia fluorescencyjnap ukanie w PBSpowlekanie agarozprzyleganie bakterii

Powiązane artykuły