Antimikrobiyal Direnci İncelemek İçin Bir Model Olarak Mikobakteriyel Biyofilm Yetiştirme

Summary

Bu protokol, pelikül biyofilmi geliştirmek için sağlam bir yöntemi tanımlar. Yöntem, farklı kültür hacimlerine ölçeklenebilir ve çeşitli deneysel hedefler için kolay benimseme sağlar. Yöntemin tasarımı, çeşitli mikobakteri türlerinin biyofilm oluşturma potansiyelinin kalitatif veya kantitatif olarak değerlendirilmesini sağlar.

Abstract

Birçok bakteri, karmaşık doğal topluluklarda gelişir ve iletişim, işbirliği ve rekabet gibi çok hücreliliğin temel özelliklerini sergiler. Bakteriyel çok hücreli davranışın en yaygın tezahürü, genellikle patojenite ile bağlantılı olan biyofilmlerin oluşumudur. Biyofilmler, antimikrobiyal ajanlara karşı bir sığınak sunarak antimikrobiyal direncin ortaya çıkmasını teşvik eder. Çalkalama şişesi sıvı kültürlerinde bakteri yetiştirmenin geleneksel uygulaması, doğadaki uygun fizyolojik büyümelerini temsil etmekte başarısız olur ve sonuç olarak karmaşık dinamiklerini anlamamızı sınırlar. Özellikle, biyofilmlerde bulunan bakterilerin metabolik ve transkripsiyonel profilleri, doğal olarak büyüyen hücrelerinkine çok benzer. Bu paralellik, biyofilmlerin temel ve translasyonel araştırmalar için ideal bir model olarak önemini vurgulamaktadır. Bu makale, pelikül biyofilmlerinin yetiştirilmesi için bir tekniği göstermek için Mycobacterium smegmatis'in bir model organizma olarak kullanılmasına odaklanmaktadır. Yaklaşım, çeşitli kültür hacimlerine uyarlanabilir ve antimikrobiyal çalışmalar gibi çeşitli deneysel hedefler için uygulanmasını kolaylaştırır. Ayrıca, yöntemin tasarımı, farklı mikobakteri türlerinin biyofilm oluşturma yeteneklerinin küçük ayarlamalarla kalitatif veya kantitatif olarak değerlendirilmesini sağlar.

Introduction

Bakteriler tek hücreli varlıklar olarak hayatta kalabilirler; Bununla birlikte, fizyolojik olarak ilgili koşulların çoğunda, topluluk taklitçilerine dönüşürler. Biyofilm, kendi kendine üretilen bir matris¹ içinde kaplanmış kümelenmiş hücreler tarafından oluşturulan, yaygın olarak tanınan bir bakteri topluluğu organizasyonudur. Bu tür bir montaj, erken çok hücrelilik imzalarına sahiptir ve bakteri sistemlerine daha yüksek stres direnci sağlar. Biyofilmler genellikle antimikrobiyallere toleranslıdır ve mikrobiyal enfeksiyonların neredeyse %80'inden sorumlu olduğu tahmin edilmektedir ^2....

Protocol

Çalışma için kullanılan tüm reaktiflerin ve ekipmanların detayları Malzeme Tablosunda listelenmiştir.

1. Sauton'un medya hazırlığı

1. 1.25 g potasyum dihidrojen fosfatı dikkatlice tartarak ve 50 mL deiyonize su içinde çözerek 50 mL %2.5 potasyum dihidrojen fosfat çözeltisi hazırlayın.
2. 2.56 g magnezyum sülfatı tartarak ve 50 mL deiyonize suda çözerek 50 mL% 2.5 magnezyum sülfat çözeltisi hazırlayın.
3. 0.5 g ferrik amonyum sitrat tartarak ve 10 mL deiyonize su içinde çözerek 10 mL% 5 ferrik amonyum sitrat çözeltisi hazırlayın. Amber bir tüpte saklayın....

Discussion

Mikropların çok hücreli yaşam tarzı neredeyse bir asır önce tanımlandı; Bununla birlikte, çoğunlukla sağlam yöntemlerin olmaması nedeniyle klinik çalışmalar seyrek kalmaktadır¹⁴. Biyofilm biyolojisi ile ilgili çalışmalarda açıklanan yöntemlerin uyarlanması genellikle zordur. Burada, kritik adımların gösterilmesiyle desteklenen ayrıntılı metodolojinin, protokollerin tekrarlanabilirliğini iyileştirmesi beklenmektedir.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.2 µM PVDF syringe filter	Axiva	SFNY04 R
1 mL tips	Genetix	GXM-611000 C
10 µL tips	Genetix	GXM-6110 C
200 µL tips	Genetix	GXM-61200C
6-well polypropylene plates	Tarsons	980010
Amber tubes	Tarsons	546051
Autoclave	Hospharma
Biosafety Cabinet A II	MSET
Blotting paper	Any suitable vendor
Centrifuge	Eppendorf
Citric acid	Sigma	251275
Cuvettes	Bio-Rad	2239955
Ferric ammonium citrate	Sigma	F5879
Gel documentation system	Bio-Rad
Glass Beads	Sigma	G8772
Glucose	Sigma	49139
Glycerol	Sigma	G5516
Inoculation loops	Genaxy	HS81121C
L-Aspargine	Sigma	A0884
LB-agar	Himedia	M1151
LB-media	Himedia	M575
M. smegmatis mc2155 cryo-stock	ATCC	700084
Magnesium sulfate	Sigma	M2643
Micropipettes	Gilson
Parafilm	Tarsons
Petri Dish	Tarsons	460020
pH meter	Labman Scientific Instruments
Plate Reader	Tecan
Polypropylene test tubes	Genaxy	GEN-14100-PS
Potassium phosphate monobasic	Sigma	P5379
Rifampicin	MedchemExpress	HY-B0272
Serological pipette	SPL Life Sciences	95210
Shaker Incubator	Eppendorf
Spatula
Spectrophotometer	Thermo Scientific
Static Incubator	CARON
Sterile 10 mL syringe	Becton Dickinson	309642
Sterile 50 mL syringe	Becton Dickinson	309653
Tween-80	Sigma	P1754
Weighing balance	Sartorius
Zinc sulfate	Sigma	Z0251