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Droplet Microarray as a Powerful Platform for Seeking New Antibiotics Against Multidrug‐Resistant Bacteria

Lei, Wenxi 1; Deckers, Anke 1; Luchena, Charlotte 1; Popova, Anna 1; Reischl, Markus ORCID iD icon 2; Jung, Nicole 1; Bräse, Stefan 1,3; Schwartz, Thomas 4; Krimmelbein, Ilga K.; Tietze, Lutz F.; Levkin, Pavel A. ORCID iD icon 1,3
1 Institut für Biologische und Chemische Systeme (IBCS), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Automation und angewandte Informatik (IAI), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Organische Chemie (IOC), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
4 Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Multidrug-resistant (MDR) bacteria is a severe threat to public health. Therefore, it is urgent to establish effective screening systems for identifying novel antibacterial compounds. In this study, a highly miniaturized droplet microarray (DMA) based high-throughput screening system is established to screen over 2000 compounds for their antimicrobial properties against carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae and methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA). The DMA consists of an array of hydrophilic spots divided by superhydrophobic borders. Due to the differences in the surface wettability between the spots and the borders, arrays of hundreds of nanoliter-sized droplets containing bacteria and different drugs can be generated for screening applications. A simple colorimetric viability readout utilizing a conventional photo scanner is developed for fast single-step detection of the inhibitory effect of the compounds on bacterial growth on the whole array. Six hit compounds, including coumarins and structurally simplified estrogen analogs are identified in the primary screening and validated with minimum inhibition concentration assay for their antibacterial effect. ... mehr


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000149241
Veröffentlicht am 01.08.2022
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1002/adbi.202200166
Scopus
Zitationen: 7
Web of Science
Zitationen: 6
Dimensions
Zitationen: 8
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Automation und angewandte Informatik (IAI)
Institut für Biologische und Chemische Systeme (IBCS)
Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG)
Institut für Organische Chemie (IOC)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 12.2022
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2701-0198
KITopen-ID: 1000149241
HGF-Programm 43.33.11 (POF IV, LK 01) Adaptive and Bioinstructive Materials Systems
Erschienen in Advanced Biology
Verlag Wiley-VCH Verlag
Band 6
Heft 12
Seiten Art.-Nr.: 2200166
Vorab online veröffentlicht am 17.07.2022
Nachgewiesen in Scopus
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