Gut3Disks

English

Product Description

This kit is designed for the optimization of the cultivation process of fastidious microorganisms. Gut³Disks are presented here as additives to enhance the biomass yield and microbial viability facilitating the production of probiotics and live biotherapeutics. The protocol describes how to supplement a planktonic microbial culture with Gut³Disks and how to prepare the samples for downstream analyses. Downstream assays include cell viability assessment, flow cytometry, metabolomics, and sequencing. The potential applications of Gut³Gel include microbial mining and optimization of the production of probiotics and live biotherapeutics.

Product Page: https://www.bac3gel.com/category/gut3beads

Components

• 3x flasks, each containing 10 mL Gut³Disks.

• 50 mL Bac³Gel® dissolution medium (200 mM sodium citrate).

Material/Reagent Required But Not Provided

• Sterile spatula with spoon.

• 0.9% (w/v) NaCl solution prepared in deionized water.

• Any required culture medium.

Storage Conditions

Store in a dry place inside tightly sealed containers at 2-8 °C.

This product can be stored for at least 9 months.

Precautions and Disclaimer

For R&D use only.

Procedure

Before you begin

• The protocol below describes the specific steps for enhancing growth and viability of single-strain planktonic bacterial cultures under laboratory-scale batch fermentation conditions. However, Gut³Disks have also been applied to controlled bioreactor systems and other dynamic culture environments. The Gut³Disks used in these protocols have dimensions between 4.5 to 6.0 mm. Gut³Disks’s composition is fully tunable; customized compositions are commercially available (i.e. incorporation of other mucin types, proteins, lipids and media).

• Ensure all instruments and consumables (pipettes, falcons, spatula, and microcentrifuge tubes) are sterilized and free of contaminants.

• All manipulations should be performed under aseptic conditions, ideally in a Class II biological safety cabinet.

• Prepare a 0.9% (w/v) sterile NaCl solution.

A. Preparation of Microbial Suspensions

Timing: ~ 15 min

1. Grow cultures of the species of interest (e.g. Akkermansia muciniphila) to the logarithmic (log) growth phase in the appropriate medium.

• Centrifuge the cultures to pellet the cells, then discard the supernatant.

• Resuspend the cell pellet in an appropriate culture medium.

• Measure the optical density at 600 nm (OD₆₀₀) of the microbial suspension.

• Adjust the cell concentration as needed.

B. Supplementing with Gut³Disks

Timing: 5 minutes

NoteNote

The beads are supplied submerged in a 0.9% (w/v) NaCl solution. Keep this solution if you need to store the beads.

1. Dispense the Gut³Disks from the flask using the provided spoon.

NoteNote

Transferring the beads first into a Petri dish may help with controlling the dosage.

2. Supplement cell cultures with Gut³Disks at an amount equivalent to 10% of the total culture volume, based on their hydrated volume.

3. Incubate the samples at 37 °C for up to 72 hours under aerobic or anaerobic conditions, according to the experimental design.

C. Dissolution of Gut³Disks

Timing: ~ 3 min per sample

1. Add Bac³Gel® dissolution medium (200 mM sodium citrate solution) in a 1:1 ratio to each sample. Mix thoroughly to fully dissolve Gut³Disks structure.

• The homogenized samples can be used for downstream assays.

NoteNote

For sequencing: Centrifuge the samples (14,000 x g, 5 minutes), then use the pellet for DNA extraction.

For metabolomics: Centrifuge the samples (14,000 x g, 10 minutes), then collect and lyophilize the supernatant.

For measuring metabolic activity or optical density: Centrifuge the samples (14,000 xg, 5 minutes), discard the supernatant, then resuspend in 0.9 (w/v) NaCl.

Other applications include assessing cell viability, performing flow cytometry analysis, and conducting standard microbiological characterization assays.

日本語

製品概要

本キットは、生育困難な微生物の培養プロセス最適化を目的として設計されています。Gut³Disks は、バイオマス収量および微生物の生存率を向上させ、プロバイオティクスやライブバイオセラピューティクスの製造を支援する添加剤として提供されます。

本プロトコールでは、浮遊培養中の微生物に Gut³Disks を添加する方法および下流解析に供するための試料調製方法について説明しています。下流解析には、細胞生存率評価、フローサイトメトリー、メタボロミクス解析、シーケンシングが含まれます。

Gut³Gel の潜在的応用には、微生物探索（microbial mining）およびプロバイオティクスやライブバイオセラピューティクスの生産最適化が含まれます。

構成品

• Gut³Disks 10 mL 入りフラスコ × 3 本

• Bac³Gel® 溶解用培地 50 mL（200 mM クエン酸ナトリウム溶液）

付属していないが必要な材料・試薬

• スプーン付き滅菌スパチュラ

• 脱イオン水で調製した 0.9%（w/v）NaCl 溶液

• 必要に応じた培養培地

保管条件

密閉容器に入れ、乾燥した環境下で 2～8 ℃ にて保管してください。

本製品は、少なくとも 9 か月間保管可能です。

注意事項および免責事項

本製品は 研究開発（R&D）用途に限定して使用してください。

手順

事前準備

• 以下のプロトコールは、単一株の浮遊細菌培養における成長および生存率向上のための、実験室規模のバッチ発酵条件下での具体的手順を示しています。しかし、Gut³Disks は制御型バイオリアクターシステムやその他の動的培養環境でも応用されています。 本プロトコールで使用する Gut³Disks は 直径 4.5～6.0 mm の範囲です。Gut³Disks の組成は完全にカスタマイズ可能で、市販のカスタム品も利用可能です（例：他のムチン種類、タンパク質、脂質、培地の組み込みなど）。

• すべての器具・消耗品（ピペット、ファルコンチューブ、スパチュラ、マイクロチューブなど）が滅菌済みで、汚染されていないことを確認してください。

• すべての操作は無菌条件下で行い、可能であれば クラス II バイオセーフティキャビネット内で作業してください。

• 0.9%（w/v）滅菌 NaCl 溶液を用意してください。

A. 微生物懸濁液の調製

所要時間：約 15 分

1. 対象微生物（例：Akkermansia muciniphila）を適切な培地で 対数増殖期（log 相）まで培養します。

• 培養液を遠心分離して細胞を沈降させ、上清を除去します。

• 得られた細胞ペレットを適切な培養培地で再懸濁します。

• 微生物懸濁液の 600 nm における光学密度（OD₆₀₀）を測定します。

• 必要に応じて細胞濃度を調整してください。

B. Gut³Disks の添加

所要時間：約 5 分

Note注意

ビーズは 0.9%（w/v）NaCl 溶液中に浸漬された状態で供給されます。 ビーズを保存する必要がある場合は、この溶液を保管してください。

1. 提供されたスプーンを使用して、フラスコから Gut³Disks を分注します。

Note注意

まずビーズをペトリ皿に移すことで、投与量の管理が容易になります。

2. 細胞培養液に Gut³Disks を添加します。添加量は、水和後の体積を基準に培養液総量の 10% 相当とします。

3. サンプルを 37 ℃ で、実験デザインに応じて好気条件または嫌気条件下で最大 72 時間培養します。

C. Gut³Disks の溶解

所要時間：約 1 サンプルあたり 3 分

1. 各サンプルに Bac³Gel® 溶解用培地（200 mM クエン酸ナトリウム溶液） を 1:1 の比率で加えます。Gut³Disks が完全に溶解するように十分に混合してください。

• 均質化されたサンプルは、下流解析に使用可能です。

Note注意

• シーケンシング用：サンプルを遠心分離（14,000 × g、5 分）し、ペレットを DNA 抽出に使用します。

• メタボロミクス用：サンプルを遠心分離（14,000 × g、10 分）し、上清を回収して凍結乾燥します。

• 代謝活性または光学密度測定用：サンプルを遠心分離（14,000 × g、5 分）し、上清を除去した後、0.9%（w/v）NaCl 溶液で再懸濁します。

その他の応用例として、細胞生存率評価、フローサイトメトリー解析、標準的な微生物学的特性評価アッセイなどがあります。