Extrakce extracelulární matrix pomocí 96jamkového sonikátoru UIP400MTP
Tradiční metody extrakce extracelulární matrix (EM) často zahrnují několik kroků k narušení matrix biofilmu. Tyto techniky však mohou být časově náročné a nekonzistentní, což vede k variabilitě výsledků. Se sonikátorem pro 96jamkové destičky UIP400MTP je proces extrakce EM výrazně usnadněn a poskytuje vysoce účinné, přesné a rovnoměrné narušení biofilmu ve vysokokapacitních formátech. UIP400MTP využívá fokusovaný ultrazvuk k vytváření řízené kavitace, která účinně rozrušuje matrix biofilmu a přitom zachovává životaschopnost a integritu buněk zanořených v biofilmu. Použití UIP400MTP zvyšuje reprodukovatelnost a přesnost navazujících testů, jako jsou metabolomické a proteomické analýzy, testy životaschopnosti a studie antimikrobiální citlivosti. Zefektivněním extrakce EM umožňuje UIP400MTP výzkumníkům dosahovat konzistentních a vysoce kvalitních výsledků a poskytuje hlubší vhled do dynamiky biofilmů a jejich interakcí s vnějšími činiteli.
Extrakce extracelulární matrix
Extracelulární matrix (EM) je klíčovou složkou biofilmů tvořených mikroorganismy, jako je Candida albicans. EM, složená z polysacharidů, proteinů, lipidů a extracelulární DNA, zajišťuje strukturní integritu, zprostředkovává adhezi k povrchům a významně přispívá k antimikrobiální rezistenci. Extrakce a analýza EM jsou nezbytné pro pochopení biologie biofilmů, objasnění mechanismů lékové rezistence a identifikaci nových terapeutických cílů.
Protokol extrakce extracelulární matrix (EM) z biofilmů Candida albicans pomocí UIP400MTP
Tento protokol se zaměřuje na extrakci extracelulární matrix (EM) statických biofilmů Candida albicans. Sonikátor UIP400MTP je do něj začleněn jako náhrada tradičních kroků seškrabávání nebo enzymatických kroků za účelem zlepšení účinnosti a reprodukovatelnosti.
Potřebný materiál
Postup extrakce EM krok za krokem
- Tvorba statického biofilmu
Pro statické biofilmy inokulujte C. albicans do jamek 96jamkové destičky s použitím média RPMI-1640. Každá jamka by měla obsahovat stejný objem inokula (např. 200 µL na jamku).
Destičku inkubujte při 37°C za statických podmínek po dobu 24 hodin, aby se na povrchu jamek mohl vytvořit biofilm. - Příprava biofilmu k extrakci
Po inkubaci z každé jamky šetrně odsajte a zlikvidujte vyčerpané médium, aniž byste narušili biofilm.
Každou jamku opatrně opláchněte sterilním PBS (např. 200 µL), abyste odstranili volně přichycené buňky a planktonní zbytky. Tento krok opakujte dvakrát.
Do každé jamky přidejte čerstvý PBS nebo extrakční pufr (např. 200 µL) jako přípravu na sonikaci. - Sonikace pomocí UIP400MTP
Vložte 96jamkovou destičku obsahující PBS nebo extrakční pufr do držáku sonikátoru UIP400MTP. Pro správné umístění multijamkové destičky postupujte podle pokynů v návodu k obsluze.
Sonikujte po dobu 5–6 minut při šetrném nastavení (60% amplituda, pulzní režim), čímž zajistíte rovnoměrné narušení struktury biofilmu a uvolnění složek EM.
Použijte regulaci teploty sonikátoru UIP400MTP (teplotní senzor a nastavení), abyste zabránili nadměrnému zahřátí nebo poškození vzorku. - Ošetření kationtoměničovou pryskyřicí (CER)
Přeneste sonikovanou kapalinu z každé jamky do nové 96jamkové destičky.
Do každé jamky přidejte dvojnásobný objem suspenze CER (připravené v PBS nebo pufru) (např. celkový objem 400 µL na jamku).
Destičku uzavřete a inkubujte na destičkové třepačce nebo rotátoru při 400 rpm po dobu 3 hodin, aby došlo k vazbě a izolaci složek EM. - Separace a filtrace
Destičku centrifugujte při 2 000 × g po dobu 10 minut, abyste oddělili pryskyřici a buňky od supernatantu.
Supernatant obsahující EM opatrně přeneste z každé jamky do nové 96jamkové destičky.
Supernatant přefiltrujte přes filtr 0,22 µm pomocí vakuového manifoldu pro destičky nebo ekvivalentního systému, abyste získali čistý extrakt EM. - Analýza EM
K charakterizaci složek EM použijte techniky, jako je UPLC-Q-TOF-MS pro necílené profilování metabolitů, nebo specifické testy (např. BCA pro proteiny a kity pro kvantifikaci triglyceridů a sacharidů).
Vysokokapacitní extrakce extracelulární matrix
Vysoká účinnost extrakce extracelulární matrix (EM) pomocí sonikátoru UIP400MTP přinesla revoluci v přípravě vzorků pro testy vyžadující přesnou analýzu vlastností biofilmu. UIP400MTP využívá ultrazvukové vlny k přesnému a rovnoměrnému narušení matrix biofilmu, což umožňuje účinné uvolnění složek EM při zachování životaschopnosti a integrity buněk. Tento přístup výrazně zvyšuje spolehlivost testů, jako jsou testy životaschopnosti biofilmu, proteomické a metabolomické studie a hodnocení antimikrobiální citlivosti.
U testů výtěžnosti biofilmu, jako je stanovení počtu kolonií tvořících jednotek (CFU), zajišťuje extrakce EM pomocí UIP400MTP nerušený přístup reagencií k buňkám zanořeným v biofilmu. Obdobně z vysoce výtěžné izolace proteinů, lipidů a metabolitů těží proteomické a metabolomické analýzy, jako je UPLC-Q-TOF-MS. UIP400MTP rovněž podporuje přesné testování antimikrobiální citlivosti a umožňuje přesné stanovení hodnot MIC a MBEC biofilmu. Účinná extrakce pomocí UIP400MTP navíc napomáhá při testech enzymové aktivity, kvantifikaci složek a strukturních studiích a poskytuje cenné poznatky o úloze extracelulárních matrix v architektuře biofilmu, adhezi a mechanismech rezistence.
Tato vysokokapacitní, reprodukovatelná metoda extrakce optimalizuje přípravu EM a zajišťuje vynikající výsledky v řadě testů souvisejících s biofilmy.
Vysokokapacitní extrakce EM pomocí sonikátoru pro 96jamkové destičky UIP400MTP
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.
Často kladené otázky
Jaký je účel extracelulární matrix?
Extracelulární matrix (EM nebo ECM) poskytuje buňkám strukturní oporu, reguluje mezibuněčnou komunikaci a ovlivňuje chování buněk.
Jakou funkci má extracelulární matrix pro tkáně?
Pro tkáně slouží EM jako lešení, které udržuje strukturní integritu, napomáhá mechanické odolnosti a zprostředkovává biochemickou signalizaci regulující procesy, jako je růst, diferenciace a reparace.
Co je adheze k extracelulární matrix?
Adhezí k extracelulární matrix se rozumí interakce mezi buňkami a EM, zprostředkovaná především adhezními molekulami na povrchu buněk, jako jsou integriny, která umožňuje ukotvení buněk, přenos signálu a migraci.
Proč se extracelulární matrix extrahuje pro testy?
EM se pro testy extrahuje za účelem studia jejího složení, pochopení její role v buněčných procesech a zkoumání jejího vlivu na progresi onemocnění, včetně tvorby biofilmu a antimikrobiální rezistence.
Jaké jsou běžné postupy extrakce extracelulární matrix?
Mezi běžné postupy extrakce patří fyzikální metody, jako je ultrasonikace, chemické ošetření detergenty nebo solemi a enzymatické štěpení, jejichž cílem je izolovat složky EM při zachování jejich integrity.
Co je decelularizovaná extracelulární matrix (dECM)?
Decelularizovaná extracelulární matrix (dECM) se získává odstraněním buněčného materiálu z tkání při zachování strukturních a biochemických vlastností EM. Používá se v regenerativní medicíně jako lešení pro tkáňové inženýrství a buněčné kultury.
Přečtěte si více o decelularizaci extracelulární matrix s podporou ultrazvuku!
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratorní až po průmyslovou velikost.

