Zamijenite struganje ćelija sonikatorom UIP400MTP visoke propusnosti

Odvajanje i ekstrakcija adherentnih ćelijskih linija iz višejamičnih ploča za multiomičku analizu svakodnevni je zadatak u laboratorijima. Visokopropusno odvajanje ćelija pomoću sonikatora za višejamične ploče UIP400MTP zamjenjuje ručno struganje ćelija što dovodi do većih prinosa RNK, ukupnih lipida i ukupnih polarnih metabolita. Nova metoda integrira Hielscher sonikator UIP400MTP s Beckman Coulter i7 radnom stanicom za rukovanje tekućinama, omogućavajući visokopropusnu, ponovljivu i efikasnu obradu ćelija za ekstrakciju RNK, metabolita i lipida. Predstavljena metoda nadmašuje tradicionalne metode ručnog struganja ćelija postizanjem superiorne ponovljivosti i prinosa kod različitih tipova ćelija i eksperimentalnih uvjeta.

Pojednostavite odvajanje ćelija pomoću sonikatora za mikroploče UIP400MTP

Sistemi kultura adherentnih ćelija imaju ključnu ulogu u toksikološkim i biomedicinskim istraživanjima. U tom kontekstu, Cruchley-Fuge i sur. (2024) pozabavili su se značajnim izazovom u projektu PrecisionTox, usmjerenom na korištenje omičkih tehnologija za procjenu opasnosti od kemikalija. Cilj projekta bila je visokopropusna analiza hiljada uzoraka tretiranih različitim kemikalijama. Kako bi odgovorili na ovaj zahtjev, istraživači su razvili automatizirani tok rada koji kombinira sonikator UIP400MTP s uhodanim protokolima dvofazne ekstrakcije za analizu tekućinskom hromatografijom–masenom spektrometrijom (LC-MS). Njihova studija procjenjuje efikasnost sonikatora za višejamične ploče UIP400MTP u odvajanju adherentnih ćelija u poređenju s ručnim struganjem i drugim tradicionalnim metodama.

Pojednostavljenje multiomike: automatizirana ekstrakcija adherentnih ćelija pomoću UIP400MTP

Istraživački tim Laure Cruchley-Fuge sa Univerziteta u Birminghamu koristio je tri humane ćelijske linije: HepG2 (ćelije raka jetre), HepaRG (diferencirane ćelije nalik hepatocitima) i H295R (ćelije raka nadbubrežne žlijezde). Ove ćelije uzgajane su u pločama s 24 i 96 jamica te izložene testnim kemikalijama kao što su aflatoksin B1 i forskolin.

Eksperimentalni dizajn:

Faza 1: Optimizacija postavki snage sonikatora UIP400MTP i poređenje s ručnim struganjem ćelija i ultrazvučnim vodenim kupkama. Ćelije HepG2 korištene su za procjenu oporavka RNK, metabolita i lipida.
Faza 2: Integracija UIP400MTP u dvofazni tok rada ekstrakcije pomoću sistema Beckman Coulter i7. Validacija je provedena na ćelijama HepaRG i H295R.

Tok rada ekstrakcije: Tok rada obuhvatao je izlaganje kemikalijama u višejamičnim pločama, odvajanje ćelija pomoću UIP400MTP i dvofaznu ekstrakciju metodom Bligh & Dyer (B&D). LC-MS analiza provedena je pomoću uređaja Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 za lipofilna i polarna jedinjenja. Metoda B&D, zlatni standard za kvantifikaciju lipida, uključuje dvostepenu ekstrakciju metanolom, hloroformom i vodom, nakon čega slijedi kvantifikacija lipida u hloroformskoj fazi.

Sonikator za mikroploče UIP400MTP olakšava odvajanje adherentnih ćelijskih linija iz višejamičnih ploča i Petrijevih posuda

Rezultati:

Faza 1: Optimalni uvjeti ultrazvučne obrade (sonikacije) utvrđeni su pri snazi od 60%.
UIP400MTP je omogućio najveći oporavak RNK uz izuzetnu ponovljivost u poređenju s ručnim struganjem i ultrazvučnim kupkama.
Oporavak polarnih metabolita bio je konzistentan kod svih metoda, dok je oporavak lipida bio znatno bolji s UIP400MTP.
Faza 2: Validacija na ćelijama HepaRG i H295R pokazala je visoku ponovljivost podataka lipidomike i metabolomike, što se vidi iz čvrsto grupiranih PCA skorova.
Tretmani aflatoksinom B1 i forskolinom efikasno su razlikovani od kontrola, što naglašava osjetljivost i pouzdanost metode.

“Hielscher uređaj za ultrazvučnu obradu UIP400MTP pruža visokokvalitetan i ponovljiv alternativni pristup „zlatnom standardu“ ručnog struganja ćelija, što dovodi do većih prinosa RNK, ukupnih lipida i ukupnih polarnih metabolita.” (Cruchley-Fuge et al., 2024)

Cruchley-Fuge i sur. ističu prednosti sonikatora UIP400MTP za obradu adherentnih ćelija. Zamjenom ručnog struganja ova metoda poboljšava ponovljivost, propusnost i prinos, što je čini neprocjenjivim alatom za opsežne studije poput PrecisionTox. Integracija UIP400MTP u automatizirane tokove rada ne samo da smanjuje varijabilnost nego i pojednostavljuje radno intenzivne procese, omogućavajući prikupljanje visokokvalitetnih multiomičkih podataka.

Rad Cruchley-Fuge i sur. (2024) olakšava i pojednostavljuje obradu kultura adherentnih ćelija za multiomičku analizu. Integracija sonikatora UIP400MTP s automatiziranim tokovima rada osigurava dosljednu i efikasnu pripremu uzoraka, zbog čega je idealno pogodan za visokopropusna toksikološka istraživanja.

Hielscher UIP400MTP najprilagodljiviji je sonikator za vaše ploče s više jažica, PCR ploče ili epruvete za uzorke. S kontinuiranom izlaznom snagom sonikacije od 400 vati namijenjen je primjenama kao što su liza ćelija, emulgiranje, ekstrakcija proteina, fragmentacija DNA / RNA, deaglomeracija, ekstrakcija iz FFPE uzoraka, dispergiranje nanomaterijala ili emulgiranje. UIP400MTP nije ultrazvučna kupka. To je čašasta sonotroda visokog intenziteta za fokusiranu sonikaciju. Ovaj snažni beskontaktni sonikator osigurava ujednačenu sonikaciju u svim jažicama vaše standardne ploče. Imate preciznu kontrolu amplitude, snage i pulsnog rada. Ugrađeni tajmer i temperaturna sonda osiguravaju dosljedne rezultate. Sonikator za ploče UIP400MTP hladi uzorke vodenom kupkom (vanjski rashladni uređaj dostupan je kao opcija).

Dizajn, proizvodnja i savjetovanje – kvalitet proizveden u Njemačkoj

Hielscher ultrazvučni uređaji poznati su po najvišem kvalitetu i standardima dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućavaju neometanu integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijske pogone. Hielscher ultrazvučni uređaji lako podnose grube uvjete i zahtjevna okruženja.

Hielscher Ultrasonics je ISO certificirana kompanija i poseban naglasak stavlja na visokoučinkovite sonikatore s najsavremenijom tehnologijom i jednostavnošću korištenja. Naravno, Hielscher ultrazvučni uređaji u skladu su s CE oznakom i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.

Povezane teme

Literatura / reference

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.
Dreyer J., Ricci G., van den Berg J., Bhardwaj V., Funk J., Armstrong C., van Batenburg V., Sine C., VanInsberghe M.A., Marsman R., Mandemaker I.K., di Sanzo S., Costantini J., Manzo S.G., Biran A., Burny C., Völker-Albert M., Groth A., Spencer S.L., van Oudenaarden A., Mattiroli F. (2024): Acute multi-level response to defective de novo chromatin assembly in S-phase. Molecular Cell 2024.
Mochizuki, Chika; Taketomi, Yoshitaka; Irie, Atsushi; Kano, Kuniyuki; Nagasaki, Yuki; Miki, Yoshimi; Ono, Takashi; Nishito, Yasumasa; Nakajima, Takahiro; Tomabechi, Yuri; Hanada, Kazuharu; Shirouzu, Mikako; Watanabe, Takashi; Hata, Kousuke; Izumi, Yoshihiro; Bamba, Takeshi; Chun, Jerold; Kudo, Kai; Kotani, Ai; Murakami, Makoto (2024): Secreted phospholipase PLA2G12A-driven lysophospholipid signaling via lipolytic modification of extracellular vesicles facilitates pathogenic Th17 differentiation. BioRxiv 2024.
Cosenza-Contreras M, Seredynska A, Vogele D, Pinter N, Brombacher E, Cueto RF, Dinh TJ, Bernhard P, Rogg M, Liu J, Willems P, Stael S, Huesgen PF, Kuehn EW, Kreutz C, Schell C, Schilling O. (2024): TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. Proteomics. 2024.
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.

Često postavljana pitanja

Šta je odvajanje ćelija?

Odvajanje ćelija u istraživanju odnosi se na proces razdvajanja adherentnih ćelija od površine posude za kultivaciju ili podloge. Obično se provodi radi prikupljanja ćelija za naknadne primjene kao što su analiza, supkultivacija ili krioprezervacija. Odvajanje se može postići enzimskim metodama (npr. tripsinom), hemijskim sredstvima (npr. EDTA), mehaničkim metodama (npr. struganjem) ili fizičkim tehnikama poput ultrazvučne obrade (sonikacije), ovisno o tipu ćelija i zahtjevima istraživanja.

Kako se odvajaju adherentne ćelije?

Odvajanje adherentnih ćelija ultrazvučnom obradom (sonikacijom) podrazumijeva primjenu fokusiranih ultrazvučnih talasa kako bi se narušila adhezija ćelija za površinu u kontroliranom okruženju. Konkretno, sonikator za mikroploče UIP400MTP to postiže stvaranjem lokaliziranih mehaničkih vibracija koje prekidaju veze između ćelija i površine za kultivaciju. Ključni koraci uključuju:

Priprema: Ćelije se uzgajaju u višejamičnim pločama i mogu biti izložene određenim kemikalijama u sklopu eksperimentalnog dizajna.
Ultrazvučna obrada (sonikacija): Sonikator UIP400MTP programiran je optimiziranim postavkama (npr. snaga od 60%) kako bi se osiguralo efikasno odvajanje bez oštećenja ćelija ili ugrožavanja integriteta biomolekula.
Kontrola temperature: Uređaj održava stabilnost temperature kako bi se tokom procesa spriječila toplotom izazvana razgradnja ćelija ili molekula.
Nakon odvajanja: Odvojene ćelije podvrgavaju se naknadnim protokolima ekstrakcije, kao što je dvofazna metoda Bligh & Dyer, radi oporavka RNK, lipida i metabolita.

Ova metoda je superiornija od ručnog struganja zbog automatizacije, ponovljivosti i mogućnosti efikasne obrade uzoraka visoke propusnosti.

Šta je odvajanje ćelija bez oštećenja?

Odvajanje ćelija bez oštećenja odnosi se na proces razdvajanja adherentnih ćelija od njihove podloge bez ugrožavanja vitalnosti, integriteta ili funkcionalnosti ćelija. Postiže se blagim metodama kao što su kontrolirana ultrazvučna obrada (sonikacija) ili rješenja bez enzima.
Izbjegavanje razaranja ćelija ključno je za očuvanje strukturnih i molekularnih karakteristika ćelija, koje su neophodne za tačne naknadne primjene poput multiomičke analize, funkcionalnih testova ili terapijske upotrebe. Oštećene ćelije mogu osloboditi unutarćelijski sadržaj, čime potencijalno zamagljuju eksperimentalne rezultate ili ugrožavaju kvalitet uzorka.

Koja je prednost odvajanja ćelija bez enzima?

Odvajanje ćelija bez enzima nudi nekoliko prednosti, uključujući očuvanje proteina i receptora na površini ćelija, održavanje vitalnosti ćelija i izbjegavanje mogućeg enzimskog oštećenja biomolekula. Ovaj pristup je posebno koristan za osjetljive naknadne primjene, kao što su protočna citometrija, proteomika ili funkcionalni testovi, gdje bi enzimske promjene mogle ugroziti kvalitet podataka ili ishode eksperimenta. Osim toga, metode bez enzima često su ponovljivije i mogu se prilagoditi tokovima rada visoke propusnosti.