Ultrazvučno odvajanje ćelija
Ultrazvučno odvajanje ćelija je veoma efikasna i pouzdana tehnika pripreme uzoraka koja se koristi u različitim oblastima ćelijske biologije i biotehnologije. Koristeći ultrazvučne talase, sonikator ploča sa više jažica UIP400MTP odvaja adherentne ćelije sa površina kulture i priprema ćelijske suspenzije za nizvodne primene. Sonikacija nudi nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalne enzimske, hemijske i mehaničke tehnike odvajanja, što ga čini vrijednim alatom za istraživače.
Princip ultrazvučnog odvajanja ćelija
Ultrazvučno odvajanje ćelija oslanja se na upotrebu ultrazvuka snage da poremeti interakciju između ćelija i supstrata na koji su pričvršćene. Ultrazvučni talasi stvaraju mikromehuriće, akustičnu kavitaciju i vibracije u medijumu kulture, proizvodeći mehaničke sile koje nežno, ali efikasno pomeraju ćelije. Ovaj proces se obično izvodi pomoću beskontaktnog sonikatora UIP400MTP za ploče sa više jažica.
Odvajanje ćelija je ključno kada se uzgajaju adherentne ćelije. Dok je tripsinizacija najčešće korištena tehnika, ona može smanjiti vitalnost stanica oštećujući ćelijsku membranu i ekstracelularni matriks. Da bi se poboljšala efikasnost ćelijske kulture, važno je minimizirati ovo oštećenje. Ultrazvučno odvajanje ćelija je veoma efikasna i pouzdana alternativa za odvajanje ćelija bez enzima. Sonikacija primjenjuje akustičnu kavitaciju i agitaciju u mediju bez seruma, koji nježno pomjera stanice bez oštećenja.
Poređenje ultrazvučnog odvajanja ćelija sa tradicionalnim tehnikama
Prednosti | Ultrasonic Detachment | Enzymatic Detachment | Chemical Detachment |
---|---|---|---|
Cell Viability | visoko | Srednje | Varijabilna |
Brzina | brzo (minuta) | Umjereno (od minuta do sati) | Varijabilno (minuta do sati) |
Očuvanje površinskih markera | Odlično | Može se mijenjati | Može se mijenjati |
skalabilnost | visoko | Srednje | Varijabilna |
Bez ostataka | Da | Ne (ostatak enzima) | Varijabilna (hemijski ostaci) |
Troškovi opreme | Jednokratna investicija, bez vlasničkih sredstava za jednokratnu upotrebu, bez ponovnih troškova | Troškovi koji se ponavljaju | Troškovi koji se ponavljaju |
Jednostavnost optimizacije | Lako | Lako | Varijabilna |
Ispod ćete pronaći primjer uputa za odvajanje ćelija pomoću ultrazvučnog uređaja za ploče sa više jažica UIP400MTP.
Oprema i materijali za ultrazvučno odvajanje ćelija
- Beskontaktni sonikator za ploče sa više jažica UIP400MTP: Ovaj sonikator visoke propusnosti je ključni alat. Sonikator ploča UIP400MTP je pogodan za sve standardne ploče sa više jažica i mikrotitarske ploče, kao i za Petrijeve zdjelice. Ultrazvučni talasi obezbeđuju potrebnu mehaničku energiju za odvajanje ćelija.
- Ploče za kulturu ćelija ili Petrijeva posuda: Standardne posude koje se koriste za uzgoj adherentnih ćelijskih kultura.
- Kulturni medij: Tečni medij u kojem se ćelije uzgajaju i održavaju.
- Sterilni PBS (fiziološka otopina puferirana fosfatom): Koristi se za pranje ćelija prije odvajanja.
- Cijevi za prikupljanje: Za sakupljanje suspenzije odvojenih ćelija.
Protokol za ultrazvučno odvajanje pomoću Plate Sonicator UIP400MTP
- Priprema
– Uvjerite se da je sva oprema čista i sterilna kako biste spriječili kontaminaciju.
– Prethodno zagrijte medij kulture i PBS na odgovarajuću temperaturu (obično 37°C). - Cell Washing
– Aspirirajte podlogu za kulturu iz tikvice ili ploče za kulturu ćelija.
– Nežno operite ćelije sterilnim PBS-om da biste uklonili zaostali medij i odvojene ćelije. - sonication
– Dodajte malu količinu PBS-a ili svježeg medija za kulturu u tikvicu ili ploču da pokrijete monosloj ćelija.
– Postavite Petrijevu posudu ili ploču u sonikator UIP400MTP.
– Sonicate u određenom trajanju, obično u rasponu od nekoliko sekundi do nekoliko minuta, ovisno o vrsti ćelije i jačini vezivanja. - Zbirka ćelijske suspenzije
– Nakon ultrazvuka, promatrajte ćelije pod mikroskopom kako biste osigurali odvajanje.
– Nežno pipetirajte suspenziju ćelija da prikupite odvojene ćelije.
– Prebacite suspenziju u epruvetu za sakupljanje. - Obrada nakon odvajanja
– Centrifugirajte suspenziju stanica ako je potrebno da se ćelije koncentriraju.
– Resuspendirajte ćelije u svježem mediju kulture ili puferu za daljnje primjene.
napomene: Parametri (kao što su vrijeme i intenzitet sonikacije) moraju biti optimizirani za različite tipove ćelija kako bi se izbjeglo oštećenje ćelija. Neke osjetljive vrste ćelija mogu biti osjetljivije na ultrazvučni tretman, što zahtijeva pažljivu optimizaciju.
Praktične primjene ultrazvučnog odvajanja ćelija
Ultrazvučno odvajanje ćelija koristi se u različitim istraživačkim i kliničkim okruženjima:
- protočna citometrija: Priprema jednoćelijske suspenzije za analizu.
- Brojanje ćelija i testovi vitalnosti: Odvajanje ćelija za precizno brojanje i procenu održivosti.
- subkultura: Prenošenje ćelija iz jedne posude za kulturu u drugu.
- Eksperimenti molekularne biologije: Izolacija ćelija za ekstrakciju DNK, RNK i proteina.
Uobičajeni tipovi ćelija za ultrazvučno odvajanje ćelija
- fibroblasti:
Obično se koristi u tkivnom inženjeringu i istraživanju zacjeljivanja rana.
Adherentne ćelije koje zahtijevaju odvajanje za prolaz i eksperimente. - Epitelne ćelije:
Koristi se u studijama barijera tkiva, istraživanju raka i testiranju lijekova.
Zahtijeva odvojenost za analizu i subkulturu. - Endotelne ćelije:
Važno za vaskularna istraživanja i studije angiogeneze.
Adherentne ćelije kojima je potrebno odvajanje za in vitro testove. - matične ćelije:
Uključujući mezenhimalne matične ćelije i indukovane pluripotentne matične ćelije.
Zahtijevaju nježne metode odvajanja za održavanje održivosti i pluripotencije. - Ćelijske linije raka:
Široko se koristi u istraživanju raka i razvoju lijekova.
Adherentne ćelije koje zahtijevaju redovno odvajanje za eksperimentalnu manipulaciju. - Hepatociti:
Koristi se u studijama funkcije jetre i istraživanju metabolizma lijekova.
Zahtijeva odvajanje za in vitro modele i testove. - keratinociti:
Predominantni tip ćelija u epidermi i obično se koristi u istraživanju kože, studijama zacjeljivanja rana i kozmetičkim testiranjima.
Kao i druge adherentne ćelije, keratinociti rastu pričvršćeni za površinu tikvica ili ploča za kulturu i moraju se odvojiti za različite eksperimentalne procedure, uključujući pasiranje, analizu i subkulturiranje. - Makrofagi:
Često zahtijevaju odvajanje kada se uzgajaju in vitro.
Makrofagi su adherentne ćelije, koje se obično vežu za površinu boca ili ploča za kulturu. Da bi ih prikupili za nizvodne primjene kao što su analize, subkulture ili eksperimenti, potrebno ih je odvojiti od površine kulture.
Literatura / Reference
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- 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.
Činjenice koje vrijedi znati
Šta je odvajanje ćelija?
Odvajanje ćelija je proces odvajanja adherentnih ćelija od površine njihove posude za kulturu, omogućavajući njihovo sakupljanje i pripremu za dalje eksperimentalne postupke ili analizu. Ovo se može postići enzimskim, hemijskim, mehaničkim ili ultrazvučnim metodama.
Šta je ćelijska disocijacija?
Disocijacija ćelija je proces razgradnje staničnih agregata ili tkiva u pojedinačne, održive ćelije. Ovo se postiže narušavanjem ekstracelularnog matriksa i adhezija stanica-ćelija korištenjem enzimskih, mehaničkih (npr. sonikacija) ili kemijskih metoda. Disocijacija ćelija je neophodna za različite primene, uključujući primarnu ćelijsku kulturu, analizu jedne ćelije i pripremu ćelijskih suspenzija za eksperimente i terapeutsku upotrebu.
Koje su prednosti ultrazvučnog odvajanja ćelija?
- Nježan prema ćelijama: Ultrazvučno odvajanje je manje grubo u poređenju sa enzimskim metodama (kao što je tripsinizacija) i mehaničkim struganjem, čuvajući vitalnost ćelija i površinske markere.
- Brzo i efikasno: Proces je brz, često traje samo nekoliko minuta i može efikasno odvojiti ćelije čak i sa velikih površina kulture.
- Skalabilnost: Pogodan i za male laboratorijske aplikacije i za veće biotehnološke procese.
- Bez ostataka enzima: Eliminira potrebu za enzimima, smanjujući rizik od promjene proteina na površini ćelije ili unošenja kontaminanata.