Ултразвуково отделяне на клетки
Ултразвуковото отделяне на клетки е високоефективна и надеждна техника за подготовка на проби, използвана в различни области на клетъчната биология и биотехнологиите. Чрез ултразвукови вълни ултразвуковият апарат за многоямкови плаки UIP400MTP отделя адхерентните клетки от повърхностите за култивиране и подготвя клетъчни суспензии за последващи приложения. Ултразвуковата обработка предлага няколко предимства пред традиционните ензимни, химични и механични техники за отделяне, което я прави ценен инструмент за изследователите.
Принцип на ултразвуковото отделяне на клетки
Ултразвуковото отделяне на клетки се основава на използването на мощен ултразвук за нарушаване на взаимодействията между клетките и субстрата, към който са прикрепени. Ултразвуковите вълни генерират микромехурчета, акустична кавитация и вибрации в хранителната среда, създавайки механични сили, които щадящо, но ефективно отделят клетките. Този процес обикновено се извършва с безконтактния ултразвуков апарат UIP400MTP за многоямкови плаки.
Безконтактен ултразвуков апарат UIP400MTP за отделяне на клетки
Отделянето на клетките е от решаващо значение при култивирането на адхерентни клетки. Въпреки че трипсинизацията е най-често използваната техника, тя може да намали жизнеспособността на клетките, като увреди клетъчната мембрана и извънклетъчния матрикс. За подобряване на ефективността на клетъчното култивиране е важно това увреждане да се сведе до минимум. Ултразвуковото отделяне на клетки е високоефективна и надеждна техника без използване на ензими. Това прави ултразвуковия апарат за микроплаки UIP400MTP отлична алтернатива на ензимното отделяне на клетки. Ултразвуковата обработка прилага акустична кавитация и разбъркване в среда без серум, което щадящо отделя клетките, без да ги уврежда.
Сравнение на ултразвуковото отделяне на клетки с традиционните техники
| Предимства | Ултразвуково отделяне | Ензимно отделяне | Химично отделяне |
|---|---|---|---|
| Жизнеспособност на клетките | Висока | Средна | Променлива |
| Бързина | Висока (минути) | Умерена (от минути до часове) | Променлива (от минути до часове) |
| Запазване на повърхностните маркери | Отлично | Могат да бъдат променени | Могат да бъдат променени |
| Мащабируемост | Висока | Средна | Променлива |
| Без остатъци | Да | Не (ензимни остатъци) | Променливо (химични остатъци) |
| Разходи за оборудване | Еднократна инвестиция, без фирмени консумативи за еднократна употреба, без повтарящи се разходи | Повтарящи се разходи | Повтарящи се разходи |
| Лекота на оптимизацията | Лесна | Лесна | Променлива |
Ултразвуковият апарат за многоямкови плаки UIP400MTP предлага многобройни предимства при подготовката на проби с висок капацитет на обработка, например при отделяне на клетки.
По-долу ще намерите примерна инструкция за отделяне на клетки с ултразвуковия апарат за многоямкови плаки UIP400MTP.
Оборудване и материали за ултразвуково отделяне на клетки
- Безконтактен ултразвуков апарат за многоямкови плаки UIP400MTP: Този ултразвуков апарат с висок капацитет за обработка на проби е основният инструмент. Ултразвуковият апарат за плаки UIP400MTP е подходящ за всякакви стандартни многоямкови и микротитърни плаки, както и за петриеви панички. Ултразвуковите вълни осигуряват необходимата механична енергия за отделяне на клетките.
- Плаки за клетъчни култури или петриева паничка: Стандартни съдове, използвани за отглеждане на адхерентни клетъчни култури.
- Хранителна среда: Течната среда, в която клетките се отглеждат и поддържат.
- Стерилен PBS (фосфатно-буфериран физиологичен разтвор): Използва се за промиване на клетките преди отделянето им.
- Епруветки за събиране: За събиране на суспензията от отделени клетки.
Протокол за ултразвуково отделяне с ултразвуковия апарат за плаки UIP400MTP
- Подготовка
– Уверете се, че цялото оборудване е чисто и стерилно, за да предотвратите замърсяване.
– Предварително затоплете хранителната среда и PBS до подходящата температура (обикновено 37°C). - Промиване на клетките
– Аспирирайте хранителната среда от флакона или плаката за клетъчни култури.
– Внимателно промийте клетките със стерилен PBS, за да отстраните остатъчната среда и отделените клетки. - Ултразвукова обработка
– Добавете малък обем PBS или прясна хранителна среда във флакона или плаката, за да покриете клетъчния монослой.
– Поставете петриевата паничка или плаката в ултразвуковия апарат UIP400MTP.
– Обработвайте с ултразвук за определено време, обикновено от няколко секунди до няколко минути, в зависимост от типа клетки и здравината на прикрепването им. - Събиране на клетъчната суспензия
– След ултразвуковата обработка наблюдавайте клетките под микроскоп, за да се уверите, че са отделени.
– Внимателно пипетирайте клетъчната суспензия, за да съберете отделените клетки.
– Прехвърлете суспензията в епруветка за събиране. - Обработка след отделянето
– При необходимост центрофугирайте клетъчната суспензия, за да концентрирате клетките.
– Ресуспендирайте клетките в прясна хранителна среда или буфер за последващи приложения.
Забележки: Параметрите (като време и интензивност на ултразвуковата обработка) трябва да бъдат оптимизирани за различните типове клетки, за да се избегне клетъчно увреждане. Някои деликатни типове клетки може да са по-чувствителни към ултразвуковата обработка, което изисква внимателна оптимизация.
Практически приложения на ултразвуковото отделяне на клетки
Ултразвуковото отделяне на клетки се използва в различни изследователски и клинични условия:
- Проточна цитометрия: Подготовка на суспензии от единични клетки за анализ.
- Броене на клетки и анализи на жизнеспособността: Отделяне на клетки за точно броене и оценка на жизнеспособността.
- Субкултивиране: Прехвърляне на клетки от един съд за култивиране в друг.
- Молекулярно-биологични експерименти: Изолиране на клетки за екстракция на ДНК, РНК и протеини.
Защо да заменя изстъргването на клетки с отделяне на клетки чрез ултразвуковия апарат за микроплаки UIP400MTP?
Замяната на изстъргването на клетки с отделяне на клетки чрез ултразвуковия апарат за микроплаки UIP400MTP предлага на изследователите няколко предимства. За разлика от ръчното изстъргване, прецизно контролируемата ултразвукова обработка с UIP400MTP осигурява последователно и щадящо отделяне на клетките, като свежда механичното увреждане до минимум и запазва клетъчната жизнеспособност. UIP400MTP осигурява прецизен контрол върху параметрите на ултразвуковата обработка, което позволява равномерна обработка във всички ямки и елиминира вариабилността между пробите. Този метод е по-бърз, по-ефективен и мащабируем, което го прави идеален за приложения с висок капацитет за обработка на проби, като същевременно запазва възпроизводимостта и целостта на чувствителните клетъчни култури. Намерете сравнителното изследване тук!
Ултразвуков апарат за 96-ямкови плаки UIP400MTP за ултразвукова обработка на микротитърни и многоямкови плаки
Ултразвуков апарат за 96-ямкови плаки UIP400MTP: Течността, предаваща ултразвука, обгражда всички ямки и осигурява равномерна ултразвукова обработка на всяка проба
Често използвани типове клетки за ултразвуково отделяне
- Фибробласти:
Често се използват в тъканното инженерство и изследванията на заздравяването на рани.
Адхерентни клетки, които изискват отделяне за пасажиране и експерименти. - Епителни клетки:
Използват се в изследвания на тъканните бариери, онкологични изследвания и изпитване на лекарства.
Изискват отделяне за анализ и субкултивиране. - Ендотелни клетки:
Важни са за съдови изследвания и проучвания на ангиогенезата.
Адхерентни клетки, които се нуждаят от отделяне за анализи in vitro. - Стволови клетки:
Включително мезенхимни стволови клетки и индуцирани плурипотентни стволови клетки.
Изискват щадящи методи за отделяне, за да се запазят жизнеспособността и плурипотентността им. - Ракови клетъчни линии:
Широко се използват в онкологичните изследвания и разработването на лекарства.
Адхерентни клетки, които изискват редовно отделяне за експериментални манипулации. - Хепатоцити:
Използват се в проучвания на чернодробната функция и изследвания на метаболизма на лекарствата.
Изискват отделяне за модели и анализи in vitro. - Кератиноцити:
Преобладаващият тип клетки в епидермиса, често използван в изследвания на кожата, проучвания на заздравяването на рани и изпитване на козметични продукти.
Подобно на други адхерентни клетки, кератиноцитите растат прикрепени към повърхността на флакони или плаки за култивиране и трябва да бъдат отделени за различни експериментални процедури, включително пасажиране, анализ и субкултивиране. - Макрофаги:
Често изискват отделяне при култивиране in vitro.
Макрофагите са адхерентни клетки, които обикновено се прикрепват към повърхността на флакони или плаки за култивиране. За да бъдат събрани за последващи приложения като анализ, субкултивиране или експерименти, те трябва да бъдат отделени от повърхността за култивиране.
Литература / Източници
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 2024.
- UIP400MTP-Multi-well-Plate-Sonicator-Infographic
- De Oliveira A, Cataneli Pereira V, Pinheiro L, Moraes Riboli DF, Benini Martins K, Ribeiro de Souza da Cunha MDL (2016): Antimicrobial Resistance Profile of Planktonic and Biofilm Cells of Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci. International Journal of Molecular Sciences 17(9):1423; 2016.
- Martins KB, Ferreira AM, Pereira VC, Pinheiro L, Oliveira A, Cunha MLRS (2019): In vitro Effects of Antimicrobial Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus saprophyticus Isolated From Patients With Urinary Tract Infections. Frontiers in Microbiology 2019.
Полезни факти
Какво е отделяне на клетки?
Отделянето на клетки е процесът на отделяне на адхерентни клетки от повърхността на съда, в който се култивират, което позволява тяхното събиране и подготовка за по-нататъшни експериментални процедури или анализ. Това може да се постигне чрез ензимни, химични, механични или ултразвукови методи.
Какво е клетъчна дисоциация?
Клетъчната дисоциация е процесът на разделяне на клетъчни агрегати или тъкани на отделни жизнеспособни клетки. Това се постига чрез разрушаване на извънклетъчния матрикс и междуклетъчните адхезионни връзки с ензимни, механични (напр. ултразвукова обработка) или химични методи. Клетъчната дисоциация е от съществено значение за различни приложения, включително първични клетъчни култури, анализ на единични клетки и подготовка на клетъчни суспензии за експерименти и терапевтични цели.
Каква е разликата между адхерентна клетъчна култура и биофилм?
Адхерентната клетъчна култура представлява отглеждане на клетки, обикновено еукариотни, които се прикрепват към субстрат в контролирана лабораторна среда и разчитат на хранителни вещества, доставяни чрез хранителната среда. За разлика от нея, биофилмът е сложна, естествено възникваща микробна общност, която се прикрепва към повърхност и е обвита в извънклетъчен матрикс, като клетките проявяват колективно поведение, химични градиенти и повишена устойчивост към външни стресови фактори. Докато адхерентните клетъчни култури са изкуствени и се използват за изследователски цели, биофилмите са динамични екосистеми, срещащи се в естествени или инженерно създадени среди.
Ултразвуковата обработка с UIP400MTP е високоефективна техника без използване на ензими за отделяне на адхерентни клетки и биофилми. Прочетете повече за предимствата на отделянето на биофилми от микроплаки и петриеви панички с ултразвуковия апарат за многоямкови плаки UIP400MTP!
Какви са предимствата на ултразвуковото отделяне на клетки?
- Щадящо за клетките: Ултразвуковото отделяне е по-щадящо в сравнение с ензимните методи (като трипсинизацията) и механичното изстъргване, като запазва жизнеспособността на клетките и повърхностните маркери.
- Бързо и ефективно: Процесът е бърз, често отнема само няколко минути и може ефективно да отделя клетки дори от големи повърхности за култивиране.
- Мащабируемост: Подходящо както за лабораторни приложения в малък мащаб, така и за по-големи биотехнологични процеси.
- Без ензимни остатъци: Елиминира необходимостта от ензими, като намалява риска от промяна на протеините по клетъчната повърхност или внасяне на замърсители.