Ultralydsbaseret celleløsrivelse
Ultralydsbaseret celleløsrivelse er en yderst effektiv og pålidelig prøveforberedelsesteknik, der anvendes inden for forskellige områder af cellebiologi og bioteknologi. Ved hjælp af ultralydsbølger løsriver sonikatoren til multibrøndplader UIP400MTP adhærente celler fra dyrkningsoverflader og klargør cellesuspensioner til efterfølgende anvendelser. Sonikering giver flere fordele i forhold til traditionelle enzymatiske, kemiske og mekaniske løsrivelsesteknikker, hvilket gør den til et værdifuldt værktøj for forskere.
Princippet bag ultralydsbaseret celleløsrivelse
Ultralydsbaseret celleløsrivelse bygger på brugen af højintensitetsultralyd til at bryde interaktionerne mellem cellerne og det substrat, de er fæstnet til. Ultralydsbølger genererer mikrobobler, akustisk kavitation og vibrationer i dyrkningsmediet, hvilket frembringer mekaniske kræfter, der skånsomt, men effektivt løsriver cellerne. Denne proces udføres typisk med den berøringsfri sonikator UIP400MTP til multibrøndplader.
Berøringsfri sonikator UIP400MTP til celleløsrivelse
Løsrivelse af celler er afgørende ved dyrkning af adhærente celler. Selvom trypsinisering er den mest anvendte teknik, kan den nedsætte cellernes levedygtighed ved at beskadige cellemembranen og den ekstracellulære matrix. For at forbedre effektiviteten af celledyrkningen er det vigtigt at minimere denne skade. Ultralydsbaseret celleløsrivelse er en yderst effektiv og pålidelig enzymfri teknik. Det gør mikropladesonikatoren UIP400MTP til et fremragende alternativ til enzymbaseret celleløsrivelse. Sonikering frembringer akustisk kavitation og omrøring i et serumfrit medium, hvilket skånsomt løsriver cellerne uden at skade dem.
Sammenligning af ultralydsbaseret celleløsrivelse med traditionelle teknikker
| Fordele | Ultralydsbaseret løsrivelse | Enzymatisk løsrivelse | Kemisk løsrivelse |
|---|---|---|---|
| Cellernes levedygtighed | Høj | Middel | Varierende |
| Hastighed | Hurtig (minutter) | Moderat (minutter til timer) | Varierende (minutter til timer) |
| Bevarelse af overflademarkører | Fremragende | Kan ændres | Kan ændres |
| Skalerbarhed | Høj | Middel | Varierende |
| Fri for rester | Ja | Nej (enzymrester) | Varierende (kemikalierester) |
| Udstyrsomkostninger | Engangsinvestering, ingen producentspecifikke engangsartikler, ingen tilbagevendende omkostninger | Tilbagevendende omkostninger | Tilbagevendende omkostninger |
| Hvor let optimering er | Let | Let | Varierende |
Sonikatoren til multibrøndplader UIP400MTP giver adskillige fordele ved prøveforberedelse med høj prøvegennemstrømning, såsom celleløsrivelse.
Nedenfor finder du et eksempel på en vejledning til celleløsrivelse med sonikatoren til multibrøndplader UIP400MTP.
Udstyr og materialer til ultralydsbaseret celleløsrivelse
- Berøringsfri sonikator til multibrøndplader UIP400MTP: Denne sonikator med høj prøvegennemstrømning er det centrale værktøj. Pladesonikatoren UIP400MTP er egnet til alle standardmultibrøndplader og mikrotiterplader samt til petriskåle. Ultralydsbølger leverer den nødvendige mekaniske energi til celleløsrivelse.
- Celledyrkningsplader eller petriskål: Standardbeholdere, der anvendes til dyrkning af adhærente cellekulturer.
- Dyrkningsmedium: Det flydende medium, hvori cellerne dyrkes og vedligeholdes.
- Sterilt PBS (fosfatbufferet saltvand): Anvendes til vask af celler før løsrivelse.
- Opsamlingsrør: Til opsamling af suspensionen af løsrevne celler.
Protokol for ultralydsbaseret løsrivelse med pladesonikatoren UIP400MTP
- Forberedelse
– Sørg for, at alt udstyr er rent og sterilt for at forhindre kontaminering.
– Forvarm dyrkningsmediet og PBS til den passende temperatur (normalt 37°C). - Cellevask
– Aspirér dyrkningsmediet fra celledyrkningskolben eller pladen.
– Vask forsigtigt cellerne med sterilt PBS for at fjerne eventuelle rester af medium og løsrevne celler. - Sonikering
– Tilsæt et lille volumen PBS eller frisk dyrkningsmedium til kolben eller pladen, så cellemonolaget dækkes.
– Anbring petriskålen eller pladen i sonikatoren UIP400MTP.
– Sonikér i et angivet tidsrum, typisk fra nogle få sekunder til nogle få minutter, afhængigt af celletypen og hvor stærkt cellerne er fæstnet. - Opsamling af cellesuspension
– Undersøg cellerne under et mikroskop efter sonikering for at sikre, at de er løsrevet.
– Pipettér forsigtigt cellesuspensionen for at opsamle de løsrevne celler.
– Overfør suspensionen til et opsamlingsrør. - Behandling efter løsrivelse
– Centrifugér om nødvendigt cellesuspensionen for at koncentrere cellerne.
– Resuspendér cellerne i frisk dyrkningsmedium eller buffer til efterfølgende anvendelser.
Bemærkninger: Parametrene (såsom sonikeringstid og intensitet) skal optimeres til forskellige celletyper for at undgå celleskader. Nogle sarte celletyper kan være mere følsomme over for ultralydsbehandling og kræver derfor omhyggelig optimering.
Praktiske anvendelser af ultralydsbaseret celleløsrivelse
Ultralydsbaseret celleløsrivelse anvendes i forskellige forskningsmæssige og kliniske sammenhænge:
- Flowcytometri: Klargøring af enkeltcellesuspensioner til analyse.
- Celletælling og levedygtighedsanalyser: Løsrivelse af celler til præcis tælling og vurdering af levedygtighed.
- Subkultivering: Overførsel af celler fra én dyrkningsbeholder til en anden.
- Molekylærbiologiske forsøg: Isolering af celler til ekstraktion af DNA, RNA og proteiner.
Hvorfor bør jeg erstatte celleskrabning med celleløsrivelse ved hjælp af mikropladesonikatoren UIP400MTP?
At erstatte celleskrabning med celleløsrivelse ved hjælp af mikropladesonikatoren UIP400MTP giver forskere flere fordele. I modsætning til manuel skrabning sikrer den præcist styrbare sonikering med UIP400MTP en ensartet og skånsom celleløsrivelse, der minimerer mekaniske skader og bevarer cellernes levedygtighed. UIP400MTP giver præcis kontrol over sonikeringsparametrene, hvilket muliggør ensartet behandling i alle brønde og eliminerer variation mellem prøverne. Denne metode er hurtigere, mere effektiv og skalerbar, hvilket gør den ideel til anvendelser med høj prøvegennemstrømning, samtidig med at reproducerbarheden og integriteten af følsomme cellekulturer bevares. Find den sammenlignende undersøgelse her!
Sonikator til 96-brøndplader UIP400MTP til sonikering af mikrotiterplader og multibrøndplader
Sonikator til 96-brøndplader UIP400MTP: Den ultralydstransmitterende væske omgiver alle brønde og giver ensartet sonikering af hver prøve
Almindelige celletyper til ultralydsbaseret celleløsrivelse
- Fibroblaster:
Anvendes ofte i forskning inden for vævsteknologi og sårheling.
Adhærente celler, der kræver løsrivelse til passagering og forsøg. - Epitelceller:
Anvendes i undersøgelser af vævsbarrierer, kræftforskning og lægemiddeltestning.
Kræver løsrivelse til analyse og subkultivering. - Endotelceller:
Vigtige for vaskulær forskning og undersøgelser af angiogenese.
Adhærente celler, der skal løsnes til in vitro-analyser. - Stamceller:
Herunder mesenkymale stamceller og inducerede pluripotente stamceller.
Kræver skånsomme løsrivelsesmetoder for at bevare levedygtighed og pluripotens. - Kræftcellelinjer:
Anvendes i vid udstrækning i kræftforskning og lægemiddeludvikling.
Adhærente celler, der kræver regelmæssig løsrivelse til eksperimentel manipulation. - Hepatocytter:
Anvendes i undersøgelser af leverfunktion og forskning i lægemiddelmetabolisme.
Kræver løsrivelse til in vitro-modeller og analyser. - Keratinocytter:
Den dominerende celletype i epidermis, som ofte anvendes i hudforskning, sårhelingsundersøgelser og kosmetiktestning.
Ligesom andre adhærente celler vokser keratinocytter fæstnet til overfladen af dyrkningskolber eller plader og skal løsnes til forskellige eksperimentelle procedurer, herunder passagering, analyse og subkultivering. - Makrofager:
Kræver ofte løsrivelse, når de dyrkes in vitro.
Makrofager er adhærente celler, som typisk fæstner sig til overfladen af dyrkningskolber eller plader. For at opsamle dem til efterfølgende anvendelser såsom analyse, subkultivering eller forsøg skal de løsnes fra dyrkningsoverfladen.
Litteratur / Referencer
- 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.
Værd at vide
Hvad er celleløsrivelse?
Celleløsrivelse er den proces, hvor adhærente celler adskilles fra overfladen af deres dyrkningsbeholder, så de kan opsamles og klargøres til yderligere eksperimentelle procedurer eller analyse. Dette kan opnås ved hjælp af enzymatiske, kemiske, mekaniske eller ultralydsbaserede metoder.
Hvad er celledissociation?
Celledissociation er den proces, hvor celleaggregater eller væv opdeles i individuelle, levedygtige celler. Dette opnås ved at bryde den ekstracellulære matrix og adhæsionerne mellem cellerne ved hjælp af enzymatiske, mekaniske (f.eks. sonikering) eller kemiske metoder. Celledissociation er afgørende for forskellige anvendelser, herunder primær cellekultur, enkeltcelleanalyse og klargøring af cellesuspensioner til forsøg og terapeutiske anvendelser.
Hvad er forskellen mellem en adhærent cellekultur og en biofilm?
Adhærent cellekultur betegner dyrkning af celler, typisk eukaryote, der fæstner sig til et substrat i et kontrolleret laboratoriemiljø og er afhængige af næringsstoffer tilført gennem dyrkningsmediet. Derimod er en biofilm et komplekst, naturligt forekommende mikrobielt samfund, der fæstner sig til en overflade og er omsluttet af en ekstracellulær matrix, hvor cellerne udviser kollektiv adfærd, kemiske gradienter og øget modstandsdygtighed over for ydre belastninger. Mens adhærente cellekulturer er kunstige og anvendes til forskningsformål, er biofilm dynamiske økosystemer, der findes i naturlige eller teknisk skabte miljøer.
Sonikering med UIP400MTP er en yderst effektiv, enzymfri teknik til at løsne adhærente celler og løsrive biofilm. Læs mere om fordelene ved løsrivelse af biofilm fra mikroplader og petriskåle ved hjælp af sonikatoren til multibrøndplader UIP400MTP!
Hvad er fordelene ved ultralydsbaseret celleløsrivelse?
- Skånsom mod cellerne: Ultralydsbaseret løsrivelse er mere skånsom end enzymatiske metoder (såsom trypsinisering) og mekanisk skrabning og bevarer cellernes levedygtighed og overflademarkører.
- Hurtig og effektiv: Processen er hurtig, tager ofte kun nogle få minutter og kan effektivt løsne celler selv fra store dyrkningsoverflader.
- Skalerbarhed: Egnet til både laboratorieanvendelser i lille skala og større bioteknologiske processer.
- Ingen enzymrester: Eliminerer behovet for enzymer, hvilket reducerer risikoen for at ændre celleoverfladeproteiner eller indføre forureninger.