Протокол описывает выращивание кросс-царства биопленок, состоящий из Candida Albicans и Streptococcus mutans и представляет конфокальную микроскопию на основе метода для мониторинга внеклеточного рН внутри этих биопленок.
Методическая статья
Протокол описывает выращивание кросс-царства биопленок, состоящий из Candida Albicans и Streptococcus mutans и представляет конфокальную микроскопию на основе метода для мониторинга внеклеточного рН внутри этих биопленок.
Кросс-царство биопленки, состоящие из грибковых и бактериальных клеток участвуют в различных заболеваний полости рта, таких как эндодонтические инфекции, пародонтит, слизистой инфекции и, прежде всего, раннего детства кариеса. Во всех этих условиях рН в матрице биопленки воздействует на взаимодействие микробов-хозяина и, таким образом, прогрессирование болезни. Настоящий протокол описывает конфокальный метод на основе микроскопии для мониторинга динамики рН внутри кросс-царства биопленок, включая Candida Albicans и Streptococcus mutans. РН-зависимый спектр двойного излучения и окрашивающие свойства социеметрического зонда C-SNARF-4 используются для определения капель рН во внеклеточных областях биопленок. Использование коэффициента рН с зондом требует тщательного выбора параметров изображения, тщательной калибровки красителя и осторожной, пороговой постобработки данных изображения. При правильном использовании метод позволяет быстро оценивать внеклеточный рН в различных областях биопленки и, таким образом, мониторинг как горизонтальных, так и вертикальных градиентов рН с течением времени. В то время как использование конфокальной микроскопии ограничивает профилирование до тонких биопленок размером 75 мкм или менее, использование коэффициента рН идеально подходит для неинвазивного изучения важного фактора вирулентности в биопленках кросс-царства.
Кросс-царство биопленки, состоящие как грибковых и бактериальных видов участвуют в нескольких патологических условиях в полости рта. Candida spp. часто были изолированы от эндодонтических инфекций1 и от пародонта поражений2,3. В слизистых инфекций, стрептококковых видов из группы мит, были показаны для повышения грибковой биопленки формирования, ткани вторжения, и распространение в обоих в пробирке и морин модели4,5,6,7. Самое интересное, устные перевозки Candida spp. было доказано, что связано с распространенностью кариеса у детей8. Как показано в моделях грызунов, симбиотические отношения между Streptococcus mutans и Candidas albicans увеличивают выработку внеклеточных полисахаридов и приводят к образованию более толстых и кариогенных биопленок9,10.
Во всех вышеупомянутых условиях, раннего детства кариеса, в частности, биопленка рН имеет важное значение для прогрессирования заболевания, и выдающаяся роль биопленки матрицы для развития ацидогенной микросреды11 требует методологии, которые позволяют изучать изменения рН внутри кросс-царства биопленки. Были разработаны простые и точные подходы на основе конфокальной микроскопии для мониторинга рН внутри бактериальных12 и грибковых13 биопленок. С соотношением метрического красителя C-SNARF-4 и пороговым изображением после обработки, внеклеточный рН может быть определен в режиме реального времени во всех трех измерениях биопленки14. По сравнению с другими опубликованными методами для микроскопии на основе рН-мониторинга в биопленках, рН коэффициентеметрия с C-SNARF-4 проста и дешева, потому что она не требует синтеза частиц или соединений, которые включают эталонный краситель15 или использование двухфотонных возбуждения16. Использование только одного красителя предотвращает проблемы с разобщенностью зонда, флуоресцентным кровотечениемчерез,и селективное отбеливание 16,17,18 в то же время позволяет надежной дифференциации между внутри- и внеклеточного рН. Наконец, инкубация красителя осуществляется после роста биопленки, что позволяет изучать как лабораторные, так и на месте выращенные биопленки.
Целью настоящей работы является расширение использования коэффициента рН и предоставление метода изучения изменений рН в биопленках кросс-царства. В качестве доказательства концепции, метод используется для мониторинга рН в биопленки двойного вида, состоящий из S. mutans и C. albicans подвергаются воздействию глюкозы.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол по сбору слюны был рассмотрен и одобрен Комитетом по этике округа Орхус (M-20100032).
1. Культивирование кросс-царства Biofilms
2. Коэффициентеметрическая рН-изображение
ПРИМЕЧАНИЕ: Коэффициентеметрическая рН-изображения должна быть выполнена сразу же после завершения роста биопленки.
3. Калибровка теотриметрического красителя
ПРИМЕЧАНИЕ: Калибровка красителя и установка кривой калибровки могут быть выполнены в другой день, чем коэффициентметрическая рН-изображения.
4. Анализ цифровых изображений
ПРИМЕЧАНИЕ: Цифровой анализ изображений может быть выполнен в любой момент после калибровки красителя и коэффициента метрической визуализации рН.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
После 24 ч и 48 ч, надежные кросс-царства биопленки разработаны в колодце пластин. C. albicans показал различную степень нитевидного роста, а S. mutans образуют плотные скопления высотой до 35 мкм. Одиночные клетки и цепи S. mutans сгруппированы вокруг грибковых гиф, и большие межклеточные пространства показали наличие объемной матрицы(Рисунок S1).
Калибровка коэффициентаметрического красителя дает асимметричную сигмоидальной кривой...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Различные протоколы для выращивания кросс-царства биопленок с участием C. Albicans и Streptococcus spp. были описаны ранее9,22,23,24,25. Тем не менее, нынешняя установка фокусируется на простых условиях роста, графике, совместимом с обычными рабочими днями, сбалансированном видовом составе и развитии объемной матрицы биопленки. Кроме...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
Анетт Акьяр Томсен и Хавьер Э. Гарсия признаны за отличную техническую поддержку. Авторы благодарят Рубенса Спин-Нето за плодотворные дискуссии по анализу изображений.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Кровяные агаровые пластины | Statens Serum Institut | 677 | |
| Мозговая инфузия сердца | Oxoid | CM1135 | |
| Мозговая инфузия сердца + 5 % сахарозы | BDH лабораторные принадлежности | 10274 | |
| Candida albicans | Национальная коллекция патогенных грибов | NCPF 3179 | |
| D-(+)-глюкоза | Sigma-Aldrich | G8270 | |
| daime: анализ цифровых изображений в микробной экологии | Universitä t Wien | N/A | Freeware; Версия 2.1; https://dome.csb.univie.ac.at/daime |
| Диметилсульфоксид | Life Technologies | D12345 | |
| Фетальная бычья сыворотка | Gibco Life technologies | 10270 | |
| GS-6R рефрижераторная центрифуга | Beckman | N/A | |
| ImageJ | Национальные институты здравоохранения | Н/Д | бесплатное программное обеспечение; V1.46r; https://imagej.nih.gov/ij |
| Java | Oracle | N/a | Freeware, необходимый для запуска ImageJ; Версия 8.0; https://java.com/en/download |
| µ-Plate 96 Well Black | Ibidi | 89626 | |
| MyCurveFit | MyAssays Ltd. | Н/Д | |
| 2-(N-морфолино)этансульфоновая кислота (MES) буфер | Bioworld | 700728 | |
| PHM210 pH-метр | Радиометр Аналитический | ||
| план-Апохромат 63x масляный иммерсионный объектив | Zeiss | N/A | NA=1,4 |
| SNARF®-4F 5-(и-6)-карбоновая кислота Life | Technologies | S23920 | |
| Стерильный физиологический раствор | VWR | 6404 | |
| Streptococcus mutans | Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen | DSM 20523 | |
| Vis-spectrophotometer V-3000PC | VWR | N/A | |
| XL Инкубатор | PeCON | N/A | |
| ZEISS LSM 510 META | Zeiss | N/A |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение