استبدل كشط الخلايا بجهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية UIP400MTP ذي معدل معالجة العينات المرتفع

يُعد فصل خطوط الخلايا الملتصقة واستخلاصها من الصفائح متعددة الآبار لإجراء التحليل متعدد الأوميكس مهمة يومية في المختبرات. ويحل فصل الخلايا بمعدل مرتفع باستخدام جهاز معالجة الصفائح متعددة الآبار بالموجات فوق الصوتية UIP400MTP محل كشط الخلايا يدويًا، مما يؤدي إلى مردود أعلى من RNA والدهون الكلية والمستقلبات القطبية الكلية. وتدمج طريقة جديدة جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية Hielscher UIP400MTP مع محطة العمل Beckman Coulter i7 لمناولة السوائل، مما يتيح معالجة الخلايا بكفاءة وبمعدل مرتفع وقابلية لتكرار النتائج لاستخلاص RNA والمستقلبات والدهون. وتتفوق الطريقة المعروضة على طرق كشط الخلايا اليدوية التقليدية بتحقيق قابلية أفضل لتكرار النتائج ومردود أعلى عبر أنواع مختلفة من الخلايا والظروف التجريبية.

بسّط فصل الخلايا باستخدام جهاز معالجة الصفائح الدقيقة بالموجات فوق الصوتية UIP400MTP

تؤدي أنظمة زراعة الخلايا الملتصقة دورًا حاسمًا في أبحاث علم السموم والطب الحيوي. وفي هذا السياق، تناول Cruchley-Fuge وآخرون (2024) تحديًا مهمًا في مشروع PrecisionTox الذي يركز على استخدام تقنيات الأوميكس لتقييم مخاطر المواد الكيميائية. واستهدف المشروع تحليل آلاف العينات المعالجة بمواد كيميائية متنوعة بمعدل معالجة مرتفع. ولتلبية هذا الطلب، طوّر الباحثون سير عمل آليًا يجمع جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية UIP400MTP مع بروتوكولات استخلاص ثنائي الطور معتمدة لإجراء التحليل بالاستشراب السائل المقترن بمطيافية الكتلة (LC-MS). وتقيّم دراستهم فعالية جهاز معالجة الصفائح متعددة الآبار بالموجات فوق الصوتية UIP400MTP في فصل الخلايا الملتصقة مقارنةً بالكشط اليدوي وغيره من الطرق التقليدية.

تبسيط التحليل متعدد الأوميكس: الاستخلاص الآلي للخلايا الملتصقة باستخدام UIP400MTP

استخدم فريق الباحثة Laura Cruchley-Fuge من جامعة برمنغهام ثلاثة خطوط خلايا بشرية: HepG2 (خلايا سرطان الكبد)، وHepaRG (خلايا متمايزة شبيهة بالخلايا الكبدية)، وH295R (خلايا سرطان الغدة الكظرية). وزُرعت هذه الخلايا في صفائح ذات 24 بئرًا و96 بئرًا، وعُرّضت لمواد كيميائية اختبارية مثل الأفلاتوكسين B1 والفورسكولين.

التصميم التجريبي:

• المرحلة 1: تحسين إعدادات قدرة جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية UIP400MTP ومقارنتها بكشط الخلايا يدويًا والحمامات المائية بالموجات فوق الصوتية. واستُخدمت خلايا HepG2 لتقييم استرجاع RNA والمستقلبات والدهون.
• المرحلة 2: دمج UIP400MTP في سير عمل للاستخلاص ثنائي الطور باستخدام نظام Beckman Coulter i7. وأُجري التحقق باستخدام خلايا HepaRG وH295R.

سير عمل الاستخلاص: شمل سير العمل التعريض للمواد الكيميائية في الصفائح متعددة الآبار، وفصل الخلايا باستخدام UIP400MTP، والاستخلاص ثنائي الطور بطريقة Bligh & Dyer (B&D). وأُجري تحليل LC-MS باستخدام جهاز Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 للمركبات المحبة للدهون والقطبية. وتتضمن طريقة B&D، التي تُعد معيارًا ذهبيًا للتقدير الكمي للدهون، استخلاصًا على خطوتين باستخدام الميثانول والكلوروفورم والماء، يليه التقدير الكمي للدهون في طور الكلوروفورم.

يسهّل جهاز معالجة الصفائح الدقيقة بالموجات فوق الصوتية UIP400MTP فصل خطوط الخلايا الملتصقة من الصفائح متعددة الآبار وأطباق بتري

النتائج:

• المرحلة 1: حُددت الظروف المثلى للمعالجة بالموجات فوق الصوتية عند قدرة 60%.
  حقق UIP400MTP أعلى استرجاع لـ RNA مع قابلية استثنائية لتكرار النتائج مقارنةً بالكشط اليدوي والحمامات بالموجات فوق الصوتية.
  كان استرجاع المستقلبات القطبية متسقًا بين الطرق، بينما كان استرجاع الدهون أفضل بصورة ملحوظة باستخدام UIP400MTP.
• المرحلة 2: أظهر التحقق على خلايا HepaRG وH295R قابلية عالية لتكرار النتائج في بيانات أوميكس الدهون وأوميكس المستقلبات، كما دلّ على ذلك التجمع المتقارب لقيم PCA.
  وجرى التمييز بفعالية بين المعالجات بالأفلاتوكسين B1 والفورسكولين والعينات الضابطة، مما يؤكد حساسية الطريقة وموثوقيتها.

“يوفر جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية Hielscher UIP400MTP نهجًا بديلًا عالي الجودة وقابلًا لتكرار النتائج عن «المعيار الذهبي» المتمثل في كشط الخلايا يدويًا، مما يؤدي إلى مردود أعلى من RNA والدهون الكلية والمستقلبات القطبية الكلية.” (Cruchley-Fuge et al., 2024)

يسلط Cruchley-Fuge وآخرون الضوء على مزايا جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية UIP400MTP في معالجة الخلايا الملتصقة. ومن خلال استبدال الكشط اليدوي، تعزز هذه الطريقة قابلية تكرار النتائج ومعدل معالجة العينات والمردود، مما يجعلها أداة بالغة القيمة للدراسات واسعة النطاق مثل PrecisionTox. ولا يقتصر دمج UIP400MTP في مسارات العمل الآلية على تقليل التباين، بل يبسّط أيضًا العمليات التي تتطلب جهدًا يدويًا مكثفًا، مما يتيح الحصول على بيانات عالية الجودة للتحليل متعدد الأوميكس.

يسهّل عمل Cruchley-Fuge وآخرين (2024) معالجة مزارع الخلايا الملتصقة للتحليل متعدد الأوميكس ويبسّطها. ويضمن دمج جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية UIP400MTP مع مسارات العمل الآلية تحضيرًا متسقًا وفعالًا للعينات، مما يجعله مناسبًا بصورة مثالية لأبحاث علم السموم ذات معدل معالجة العينات المرتفع.
 

التصميم والتصنيع والاستشارات – جودة صُنعت في ألمانيا

تشتهر أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بأعلى معايير الجودة والتصميم. وتتيح المتانة وسهولة التشغيل دمج أجهزتنا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية بسلاسة في المنشآت الصناعية. وتتعامل أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بسهولة مع الظروف القاسية والبيئات المتطلبة.

شركة Hielscher Ultrasonics حاصلة على شهادة ISO، وتولي اهتمامًا خاصًا بأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء التي تتميز بأحدث التقنيات وسهولة الاستخدام. وبالطبع، تتوافق أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher مع CE وتلبي متطلبات UL وCSA وRoHs.