RU206813U1 - Устройство для культивирования биопленок микроорганизмов - Google Patents
Устройство для культивирования биопленок микроорганизмов Download PDFInfo
- Publication number
- RU206813U1 RU206813U1 RU2021117547U RU2021117547U RU206813U1 RU 206813 U1 RU206813 U1 RU 206813U1 RU 2021117547 U RU2021117547 U RU 2021117547U RU 2021117547 U RU2021117547 U RU 2021117547U RU 206813 U1 RU206813 U1 RU 206813U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biofilm
- biofilms
- microorganisms
- film
- cultivation
- Prior art date
Links
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 8
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 abstract description 7
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 18
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 4
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 3
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 3
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 3
- 239000007978 cacodylate buffer Substances 0.000 description 3
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 230000032770 biofilm formation Effects 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 2
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 241001515965 unidentified phage Species 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 229960002319 barbital Drugs 0.000 description 1
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- -1 biocins Substances 0.000 description 1
- 230000008436 biogenesis Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 210000002249 digestive system Anatomy 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003562 morphometric effect Effects 0.000 description 1
- 238000013425 morphometry Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 1
- 229910000489 osmium tetroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012285 osmium tetroxide Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 238000004621 scanning probe microscopy Methods 0.000 description 1
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M3/00—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus
- C12M3/04—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus with means providing thin layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/14—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an inorganic carrier
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
- C12Q1/24—Methods of sampling, or inoculating or spreading a sample; Methods of physically isolating an intact microorganisms
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Virology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Устройство представляет собой катушку c внешним диаметром основания D=44 мм, высотой H=56 мм и диаметром центрального стержня d=16 мм, в которую заправляется рентгенографическая плёнка ГОСТ ISO 4090-2011, в верхней части основания предусмотрена технологическая перфорация, предназначенная для беспрепятственного проникновения жидкой питательной среды между слоями плёнки, там же расположен подвес, необходимый для помещения устройства в микробиологическую колбу или в ферментер, где проводят культивирование микроорганизмов.
Description
Полезная модель относится к техническим устройствам для микробиологии, в частности к устройствам культивирования микроорганизмов, предназначенных для выращивания биопленок моно- и смешанных культур микробов на больших площадях поверхности с целью накопления больших объемов биомассы микроорганизмов в виде биопленок, для исследования биогенеза биопленок, для исследования различных биохимических процессов и структурных особенностей биопленок на стадиях их образования, созревания и лизиса, для исследования различных стрессовых воздействий, включая иммунные препараты, антибиотики, биоцины, дезинфектанты, бактериофаги, на сохранность биопленки и на морфо-функциональное состояние клеток в структуре микробной биоплёнки.
До настоящего времени все знания и достижения современной микробиологии о морфологии, физиологии, генетике и адаптационных свойствах микроорганизмов накоплены по результатам исследования планктонных форм микроорганизмов. Известно, что 99 % микроорганизмов в природных экосистемах существуют в виде прикрепленных к субстрату биопленок.
Биопленки - это физические структуры, образуемые микробами на поверхности раздела фаз: жидкость - твердая поверхность, жидкость - воздух, две несмешивающиеся жидкости, твердая поверхность - воздух. Биопленки могут формироваться бактериями одного вида или микробными сообществами. Зрелые, уже сформированные биопленки могут содержать обычные микробы, также покоящиеся или некультивируемые формы микроорганизмов. Биопленки могут образовываться на различных органах и тканях в организме человека и животных, а также на растениях.
Образование биопленок патогенными бактериями способствуют инфекционным поражениям большинства органов (верхних дыхательных путей, легких, сердца, почек, кожи, костей, системы пищеварения).
В связи с этим поиск, разработка и экспериментальный отбор эффективных лекарственных препаратов, иммунопрепаратов, ферментов, антибиотиков и дезинфектантов, предназначенных для подавления образования биопленок, разрушения биопленок и инактивации микробов внутри биопленок, является чрезвычайно важной и актуальной задачей микробиологии и медицины.
Известен способ получения биопленок микроорганизмов в лабораторных условиях при культивировании микробов в жидких питательных средах в колбах или в ферментерах, в которых помещают предметные или покровные стекла и тефлоновые блочки в качестве подложки для образования биопленок [Симонова И.Р., Головин С.Н., Веркина Л.М., Методы культивирования и изучения бактериальных биопленок. Естественные науки, 2017.-1, с.73-79].
Известный способ получения биопленок не позволяет получить большой объем биопленочной биомассы микроорганизмов для исследования в электронном микроскопе тонкой структуры биопленок, для выполнения биохимических и других исследований на биопленках и микробах.
Наиболее близким к предлагаемому устройству и способу культивирования биопленок микроорганизмов является способ культивирования биопленок микроорганизмов в лабораторных условиях в 96-луночных пластиковых планшетах. Суть метода состоит в том, что суспензию планктонной формы микроорганизмов вносят в лунки планшета и инкубируют в оптимальных условиях, затем планктонную форму микробов вместе с питательной средой удаляют из лунок, а биопленку визуализируют с помощью оптической или электронной микроскопии [Чернявский В.И. Бактериальные биопленки и инфекции (лекция)
ChernjavskyV.I. Bacterialbiofilmsandinfection (lecture). Annalsof MNechnikov Institute, 2013.-N].
Однако основными недостатками культивирования микробных биопленок в луночных пластиковых планшетах, являются:
отсутствие достаточного уровня биологической безопасности при выполнении работ по культивированию бактерий возбудителей опасных и особо опасных инфекций;
сложно, неудобно и небезопасно препарировать из лунок пластиковых планшетов биопленочную биомассу микроорганизмов для структурных, биохимических, иммунологических исследований;
не позволяет выращивать большое количество биопленочной биомассы микроорганизмов, необходимое для выполнения электронно-микроскопических исследований ультраструктуры биопленки, а также для количественной оценки морфо-функционального состояния бактерий в биопленке на разных стадиях её развития;
не позволяет получить большие объемы биопленочной биомассы, необходимых для испытания антибактериальных и биоцидных препаратов на структуру биопленок;
не обеспечивает стерильные условия при длительном культивировании микробов в луночных пластиковых планшетах;
не обеспечивает оптимальных условий питания и аэрации микробов при длительном культивировании.
Техническим результатом предлагаемого устройства является обеспечение биологической и технической безопасности при выполнении лабораторных работ по культивированию биопленок микроорганизмов, с более высокой производительностью, обеспечение стерильных условий культивирования микроорганизмов, обеспечение оптимальных условий питания и аэрации микробов при длительном культивировании, обеспечение условий для исследования действия различных факторов и средств на процесс пленкообразования и жизнедеятельность микробов, моделирование условий различных экосистем для исследования образования биопленок микроорганизмов, а также для экспериментального отбора средств лизиса, удаления и инактивации биопленок микроорганизмов.
Технический результат достигается тем, что предлагается устройство для культивирования биопленок микроорганизмов, изготовленное из нержавеющей стали AISI 304, которое представляет собой основание (1) в виде катушки c внешним диаметром D=44 мм, высотой H=56 мм и диаметром центрального стержня d=16 мм, в которую заправляется рентгенографическая плёнка (4) ГОСТ ISO 4090-2011 (без фотографической эмульсии) шириной 48 мм и длиной 300 мм.
В верхней части основания (1) предусмотрена технологическая перфорация, предназначенная для беспрепятственного проникновения жидкой питательной среды между слоями пленки (4). Там же расположен подвес (3), необходимый для помещения устройства в микробиологическую колбу или в ферментер.
Внутри катушки с двух сторон предусмотрена спиральная направляющая (5), в которую в заданном направлении (а) заправляется плёнка (4).
По бокам устройства с четырёх сторон расположены ограничители(6), служащие для усиления основания конструкции (1), а так же для предотвращения контакта верхнего слоя пленки с другими поверхностями.
Спецификация для фиг.1 (Устройство для культивирования биопленок микроорганизмов):
1. Основание
2. Перфорация
3. Подвес
4. Пленка для культивирования
5. Спиральная направляющая
6. Ограничитель(4 шт.)
Пример 1. Для испытания возможностей предлагаемого лабораторного устройства для культивирования биопленок микроорганизмов в круглодонной микробиологической колбе объемом 3000 см3 с внутренним диаметром горлышка не менее 50 мм в асептических условиях вносят не менее1200 см3 стерильного мясо-пептонного бульона (МПБ) и 9-10 см3 суспензии бактерий Esherichia coli шт. 1257 в концентрации 1-2×107-8м..кл/см3 (по стандарту мутности). В качестве плёнки-подложки для образования биопленки используют рентгеновскую пленку без фотографической эмульсии. Для этого в стерильное устройство для культивирования биопленок заправляют стерильную пленку шириной 48 мм и длиной 300 мм. Устройство вносят в колбу с питательной средой и инкубируют при 37°С на качалке в течение 72 ч. Затем из колбы извлекают устройство, а из устройства извлекают пленку-подложку. Затем плёнку-подложку отмывают в 2-3 сменах стерильной дистиллированной воды для удаления планктонных форм бактерий и остатков питательной среды. Анатомическим скальпелем или лезвием бритвы в небольшом объеме 2,0% раствора глутарового альдегида с двух сторон рентгеновской плёнки-подложки снимают биопленочную биомассу бактерий. Биопленочная влажная биомасса бактерий в количестве 250-300 мкл препарируют для исследования в электронном микроскопе методом ультратонких срезов. Биомассу фиксируют в 4,0 % рабочем растворе глутарового альдегида на какодилатном буфере (рН 7,0-7,2) в течение 18 ч, дофиксируют в 1,0% растворе четырехокиси осмия на ацетат-вероналовом буфере (рН 6,0-6,2), затем образцы биомассы биопленок обезвоживают в градиенте концентрации этанола, пропитывают и заключают в смесь эпоксидных смол. Из пластиковых блоков с биоматериалом на ультрамикротоме изготавливают ультратонкие срезы и визуализируют в просвечивающем электронном микроскопе структуру биопленки и бактерий.
Таким образом, полученные данные визуализации тонкой структуры биомассы биопленки и бактерий Esherichia coli шт. 1257 свидетельствуют о том, что предлагаемое устройство культивирования биопленок микроорганизмов позволяет получать в необходимом объеме биопленочную биомассу для выполнения электронно-микроскопических исследований тонкой структуры биопленки и оценки морфо-функционального состояния микробов в её структуре.
Пример 2. Испытания предлагаемого лабораторного устройства для культивирования биопленок микроорганизмов проводят в коничской микробиологической колбе объемом 3000 см3 с внутренним диаметром горлышка не менее 50 мм. В колбу вносят примерно 1100 см3 стерильного мясо-пептонного бульона (МПБ) и 9-10 см3 суспензии бактерий Staphylococcus aureus шт. 906 в концентрации 1-2×108 м..кл/см3 (по стандарту мутности). В качестве плёнки-подложки для образования биопленки используют рентгеновскую пленку без фотографической эмульсии, для этого в стерильное устройство заправляют стерильную плёнку шириной 48 мм и длиной 290 мм. Устройство вносят в колбу с питательной средой и инкубируют при 37°С на качалке в течение 120 ч. Затем из колбы извлекают устройство, а из устройства плёнку-подложку. Проводят отмывку пленки-подложки в 2-3 сменах стерильной дистиллированной воды для удаления планктонных форм бактерий с поверхности плёнки и остатков культуральной жидкости. От плёнки-подложки отрезают 5-6 фрагментов плёнки с биопленкой размером 7×7 мм и помещают их в 4,0% раствор глутарового альдегида на какодилатном буфере на 24 ч для фиксации структуры биопленки и инактивации микробов. Поверхность фрагментов плёнки-подложки с интактной биопленкой после фиксации в глутаровом альдегиде и обезвоживания в градиенте концентрации этилового спирта, покрывают атомарным золотом в ионной напылительной установке. Образцы исследуют в сканирующем микроскопе с целью получения трехмерных изображений тонкой структуры поверхности микробной биопленки.
С обеих сторон рентгеновской пленки подложки анатомическим скальпелем в небольшом объеме 2,0% раствора глутарового альдегида снимаютвсю биомассу биопленки. Полученную биомассу биопленки бактерий в количестве 250-300 мкл влажной массы фиксируют и препарируют и для исследования в электронном микроскопе методом ультратонких срезов. В просвечивающем электронном микроскопе исследуют тонкую структуру биопленки и морфо-функциональное состояние бактерий в ее структуре.
Таким образом, испытание предлагаемого устройства культивирования биопленки микроорганизмов показало, что двухсторонняя поверхность плёнки-подложки в процессе культивирования бактерий Staphiloccocus aureus шт. 906 обрастает многослойной сплошной биопленкой. На образцах плёнки-подложки, покрытой биопленкой, сканирующей микроскопией визуализируют трехмерную тонкую структуру биопленки и бактерий в ее матриксе. В просвечивающем электронном микроскопе визуализируют тонкую структуру биопленки и бактерий в ее структуре.
Пример 3. Испытания предлагаемого лабораторного устройства для культивирования биопленок микроорганизмов проводят в ферментере объемом 10000 см3. В ферментер наливают 6000 см3 стерильного мясо-пептонного бульона (МПБ) и 600 см3 суспензии бактерий Pseudomonas aeruginosa в концентрации 1-2×107-8 м..кл/см3 (по стандарту мутности). В качестве основы для образования биопленки используют рентгеновскую плёнку без фотографической эмульсии, для этого в стерильное устройство для культивирования биопленок заправляют стерильную плёнку шириной 48 мм и длиной 280 мм. Устройство вносят в ферментер и инкубируют при 37°С в течение 48 ч. Затем из ферментера извлекают устройство, а из устройства - плёнку-подложку. Плёнку отмывают в 2-3 сменах стерильной дистиллированной воды для удаления планктонных форм бактерий и остатков культуральной жидкости. От плёнки-подложки отрезают 5-6 фрагментов с биопленкой размером 10×10 мм и помещают в 4,0% раствор глутарового альдегида на какодилатном буфере на 24 ч для фиксации структуры биопленки и инактивации микробов.
С обеих сторон рентгеновской плёнки-подложки анатомическим скальпелем стерильно снимают биопленку. Полученную биомассу биопленки бактерий фиксируют и препарируют для исследования в электронном микроскопе методом ультратонких срезов. В просвечивающем электронном микроскопе визуализируют и исследуют тонкую структуру биопленки и морфо-функциональное состояние бактерий в её матриксе.
Поверхность фрагментов плёнки-подложки с биопленкой после фиксации в глутаровом альдегиде, обезвоживания в градиенте концентрации ацетона, поверхность покрывают атомарным золотом в ионной напылительной установке. Затем образцы исследуют в сканирующем микроскопе с целью получения трехмерных изображений тонкой структуры поверхности биопленки и информацию о характере распределения бактерий в матриксе биопленки.
Испытание предлагаемого устройства культивирования биопленки микроорганизмов в ферментере показало, что двухсторонняя поверхность плёнки-подложки в процессе культивирования бактерий Pseudomonas aeruginosa обрастает многослойной сплошной биопленкой. На образцах рентгеновской плёнки-подложки, покрытой биопленкой, с помощью сканирующей электронной микроскопией визуализируют при различных увеличениях трехмерную тонкую структуру биопленки и бактерий в ее матриксе.
А накопление большого объема биопленочной биомассы на плёнках-подложках позволяет препарировать биомассу биопленок для ультраструктурных исследований в просвечивающем электронном микроскопе, а также для выполнения других различных лабораторных исследований.
Таким образом, испытания предлагаемого устройства культивирования биопленок различных микробов в микробиологических колбах и в ферментере объемом не более 10000 см3 показало, что в устройстве внутренняя и внешняя поверхности рентгеновской пленки-подложки в процессе культивирования микробов обрастают многослойной сплошной биопленкой. На образцах пленки-подложки, покрытой биопленкой, с помощью сканирующей электронной микроскопии всегда удается визуализировать при различных увеличениях трехмерную тонкую структуру биопленки, определить порядок распределения и упаковки микробов в матриксе биопленки, а также оценить структуру и морфометрические параметры микробов.
Предлагаемое лабораторное устройство позволяет в асептических и безопасных условиях обеспечить многократное увеличение полезной площади поверхности образования биопленки микробов и значительное увеличение количества (объема) биопленочной биомассы микробов для выполнения различных ультраструктурных, биохимических, иммунных исследований.
Предлагаемое лабораторное устройство культивирования биопленок микроорганизмов позволяет также на больших площадях поверхности плёнки-подложки моделировать различные условия образования микробных биопленок, а также проводить экспериментальный отбор антибиотиков, биоцинов, иммунологических препаратов, бактериофагов, дезинфектантов для разрушения биопленок и инактивации микробов в структуре биопленки.
Claims (1)
- Устройство для культивирования биопленок микроорганизмов представляет собой катушку c внешним диаметром основания D=44 мм, высотой H=56 мм и диаметром центрального стержня d=16 мм, выполненную из нержавеющей стали AISI 304, в нижней части верхнего основания катушки и верхней части нижнего основания катушки предусмотрена технологическая перфорация, в которую заправляется рентгенографическая плёнка шириной 48 мм и длиной, равной 300 мм, без фотографической эмульсии, в верхней части катушки расположен подвес, необходимый для помещения устройства в микробиологическую колбу или в ферментер, где проводят культивирование микроорганизмов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021117547U RU206813U1 (ru) | 2021-06-17 | 2021-06-17 | Устройство для культивирования биопленок микроорганизмов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021117547U RU206813U1 (ru) | 2021-06-17 | 2021-06-17 | Устройство для культивирования биопленок микроорганизмов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU206813U1 true RU206813U1 (ru) | 2021-09-29 |
Family
ID=78000342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021117547U RU206813U1 (ru) | 2021-06-17 | 2021-06-17 | Устройство для культивирования биопленок микроорганизмов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU206813U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115478008A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-12-16 | 山西大学 | 一种微塑料生物膜模块培养装置及其应用 |
| RU220260U1 (ru) * | 2023-05-29 | 2023-09-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (ИХБФМ СО РАН) | Устройство для культивирования биопленочных форм микроорганизмов |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US351046A (en) * | 1886-10-19 | Adjustable collar attachment for stoves | ||
| WO1994010299A1 (fr) * | 1992-11-05 | 1994-05-11 | Sovmestnoe Rossiisko-Amerikanskoe Predpriyatie 'intermet Engineering' | Procede d'exposition d'un objet microbiologique a un champ magnetique et son dispositif de mise en ×uvre |
| SU1182817A1 (ru) * | 1982-01-12 | 1994-10-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности | Способ выращивания культур клеток |
| RU2476889C2 (ru) * | 2009-07-29 | 2013-02-27 | Динекс Текнолоджиз, Инк. | Планшет для образцов |
-
2021
- 2021-06-17 RU RU2021117547U patent/RU206813U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US351046A (en) * | 1886-10-19 | Adjustable collar attachment for stoves | ||
| SU1182817A1 (ru) * | 1982-01-12 | 1994-10-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности | Способ выращивания культур клеток |
| WO1994010299A1 (fr) * | 1992-11-05 | 1994-05-11 | Sovmestnoe Rossiisko-Amerikanskoe Predpriyatie 'intermet Engineering' | Procede d'exposition d'un objet microbiologique a un champ magnetique et son dispositif de mise en ×uvre |
| RU2476889C2 (ru) * | 2009-07-29 | 2013-02-27 | Динекс Текнолоджиз, Инк. | Планшет для образцов |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Chernjavsky V. I. Bacterialbiofimsandifection (lection). Annsolf MNechnikov Institute, 2013. -N. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115478008A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-12-16 | 山西大学 | 一种微塑料生物膜模块培养装置及其应用 |
| RU220260U1 (ru) * | 2023-05-29 | 2023-09-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (ИХБФМ СО РАН) | Устройство для культивирования биопленочных форм микроорганизмов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Overy et al. | The neglected marine fungi, sensu stricto, and their isolation for natural products’ discovery | |
| Aneja | Experiments in microbiology, plant pathology and biotechnology | |
| Garg et al. | Biofilm models in endodontics-A narrative review | |
| RU206813U1 (ru) | Устройство для культивирования биопленок микроорганизмов | |
| Ferrarini et al. | 3D-dynamic culture models of multiple myeloma | |
| CN104152403B (zh) | 一种建立鹅胚上皮细胞系的方法及建立的鹅胚上皮细胞系 | |
| Kane | Culture indexing for bacterial and fungal contaminants | |
| Sakai et al. | Embryonic organ culture | |
| Anton et al. | Formalin resistant fungi isolated from cadavers at a medical school’s dissection hall in Malaysia | |
| RU2484446C1 (ru) | Способ подготовки образцов биопленок микроорганизмов для исследования в сканирующем электронном микроскопе | |
| Lawrence et al. | Minimally manipulative method for the expansion of human bone marrow mesenchymal stem cells to treat osseous defects | |
| Masover et al. | Detection of mycoplasmas in cell cultures by cultural methods | |
| KR20180113445A (ko) | 실내공기의 미생물 오염 잠재성을 예측하는 온습도 응답 장치 및 그 제조 방법 | |
| CN106754364A (zh) | 一种提高肺癌干细胞富集效率的细胞培养容器 | |
| Berk et al. | The Tetrahymena and Acanthamoeba model systems | |
| Suderman et al. | Three-dimensional culture of Rhipicephalus (Boophilus) microplus BmVIII-SCC cells on multiple synthetic scaffold systems and in rotating bioreactors | |
| RU2400746C2 (ru) | Способ определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов в пищевых продуктах | |
| Torres et al. | Standardization of Galleria mellonella as an Infection Model for Malassezia furfur and Malassezia pachydermatis | |
| Pineda-Martos et al. | Chemotropic assay for testing fungal response to strigolactones and strigolactone-Like compounds | |
| TR2022015865A2 (tr) | Ölü organi̇zmalardan alinan kemi̇k i̇li̇ği̇ mezanki̇mal kök hücreleri̇ni̇n ci̇vci̇v koryoallantoyi̇k membrane (cam) modeli̇nde üreti̇mi̇ | |
| Blanchard et al. | Natural mycoplasma infection reduces expression of pro-inflammatory cytokines in response to ovine footrot pathogens | |
| RU2827170C1 (ru) | Способ культивирования клеток гортани плодов свиньи для вирусологии | |
| RU2640251C2 (ru) | Способ получения питательной среды для транспортировки патологического материала, содержащего возбудитель некробактериоза животных | |
| Karwa et al. | Handbook of techniques in microbiology: A laboratory guide to microbes | |
| CN206553534U (zh) | 一种提高肺癌干细胞富集效率的细胞培养容器 |