Erstat celleskrabning med ultralydsapparatet UIP400MTP med høj prøvekapacitet

Løsrivelse og ekstraktion af adhærente cellelinjer fra multibrøndsplader til multiomik-analyse er en daglig opgave i laboratorier. Celleløsrivelse med høj prøvekapacitet ved hjælp af ultralydsapparatet UIP400MTP til multibrøndsplader erstatter manuel celleskrabning og giver højere udbytter af RNA, samlede lipider og samlede polære metabolitter. En ny metode integrerer ultralydsapparatet Hielscher UIP400MTP med arbejdsstationen Beckman Coulter i7 til væskehåndtering og muliggør reproducerbar og effektiv behandling af celler med høj prøvekapacitet til ekstraktion af RNA, metabolitter og lipider. Den præsenterede metode overgår traditionelle metoder til manuel celleskrabning ved at opnå bedre reproducerbarhed og højere udbytte på tværs af forskellige celletyper og forsøgsbetingelser.

Effektivisér celleløsrivelse med ultralydsapparatet UIP400MTP til mikroplader

Adhærente cellekultursystemer spiller en afgørende rolle i toksikologisk og biomedicinsk forskning. I denne sammenhæng tog Cruchley-Fuge et al. (2024) fat på en væsentlig udfordring i projektet PrecisionTox, som fokuserede på at udnytte omik-teknologier til vurdering af kemiske farer. Projektet sigtede mod analyse med høj prøvekapacitet af tusindvis af prøver behandlet med forskellige kemikalier. For at imødekomme dette behov udviklede forskerne en automatiseret arbejdsgang, der kombinerer ultralydsapparatet UIP400MTP med etablerede tofasede ekstraktionsprotokoller til analyse ved væskekromatografi-massespektrometri (LC-MS). Deres undersøgelse evaluerer effektiviteten af ultralydsapparatet UIP400MTP til multibrøndsplader ved løsrivelse af adhærente celler sammenlignet med manuel skrabning og andre traditionelle metoder.

Effektivisering af multiomik: Automatiseret ekstraktion af adhærente celler med UIP400MTP

Laura Cruchley-Fuges forskerhold fra University of Birmingham anvendte tre humane cellelinjer: HepG2 (leverkræftceller), HepaRG (differentierede hepatocytlignende celler) og H295R (binyrekræftceller). Disse celler blev dyrket i plader med 24 og 96 brønde og eksponeret for testkemikalier såsom aflatoksin B1 og forskolin.

Forsøgsdesign:

• Fase 1: Optimering af effektindstillingerne for ultralydsapparatet UIP400MTP og sammenligning med manuel celleskrabning og ultralydsvandbade. Celler af typen HepG2 blev anvendt til at evaluere genvindingen af RNA, metabolitter og lipider.
• Fase 2: Integration af UIP400MTP i en tofaset ekstraktionsarbejdsgang ved hjælp af Beckman Coulter i7-systemet. Valideringen blev udført med HepaRG- og H295R-celler.

Ekstraktionsarbejdsgang: Arbejdsgangen omfattede kemikalieeksponering i multibrøndsplader, celleløsrivelse ved hjælp af UIP400MTP og tofaset ekstraktion med Bligh & Dyer (B&D)-metoden. Analyse af lipofile og polære forbindelser med LC-MS blev udført med en Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120. B&D-metoden, en guldstandard for lipidkvantificering, omfatter en ekstraktion i to trin med methanol, chloroform og vand, efterfulgt af lipidkvantificering i chloroformfasen.

Ultralydsapparatet UIP400MTP til mikroplader letter løsrivelsen af adhærente cellelinjer fra multibrøndsplader og petriskåle

Resultater:

• Fase 1: Optimale sonikeringsbetingelser blev identificeret ved 60% effekt.
  UIP400MTP gav den højeste genvinding af RNA med enestående reproducerbarhed sammenlignet med manuel skrabning og ultralydsbade.
  Genvindingen af polære metabolitter var ensartet på tværs af metoderne, mens genvindingen af lipider var markant bedre med UIP400MTP.
• Fase 2: Validering med HepaRG- og H295R-celler viste høj reproducerbarhed i lipidomik- og metabolomikdata, hvilket fremgik af tæt grupperede PCA-scorer.
  Behandlinger med aflatoksin B1 og forskolin blev effektivt skelnet fra kontrollerne, hvilket understreger metodens følsomhed og pålidelighed.

“Sonikeringsapparatet Hielscher UIP400MTP tilbyder en reproducerbar alternativ tilgang af høj kvalitet til manuel celleskrabning som “guldstandard” og giver højere udbytter af RNA, samlede lipider og samlede polære metabolitter.” (Cruchley-Fuge et al., 2024)

Cruchley-Fuge et al. fremhæver fordelene ved ultralydsapparatet UIP400MTP til behandling af adhærente celler. Ved at erstatte manuel skrabning forbedrer denne metode reproducerbarhed, prøvekapacitet og udbytte, hvilket gør den til et uvurderligt værktøj til omfattende undersøgelser som PrecisionTox. Integrationen af UIP400MTP i automatiserede arbejdsgange reducerer ikke blot variationen, men effektiviserer også arbejdskrævende processer og muliggør indsamling af multiomik-data af høj kvalitet.

Arbejdet udført af Cruchley-Fuge et al. (2024) letter og effektiviserer behandlingen af adhærente cellekulturer til multiomik-analyse. Integrationen af ultralydsapparatet UIP400MTP i automatiserede arbejdsgange sikrer ensartet og effektiv prøveforberedelse, hvilket gør det ideelt egnet til toksikologisk forskning med høj prøvekapacitet.
 

Design, fremstilling og rådgivning – kvalitet fremstillet i Tyskland

Hielschers ultralydsapparater er velkendte for deres højeste kvalitets- og designstandarder. Robusthed og nem betjening gør det muligt at integrere vores ultralydsapparater problemfrit i industrianlæg. Hielschers ultralydsapparater håndterer uden problemer barske forhold og krævende miljøer.

Hielscher Ultrasonics er en ISO-certificeret virksomhed og lægger særlig vægt på højtydende ultralydsapparater med den nyeste teknologi og brugervenlighed. Hielschers ultralydsapparater er naturligvis CE-kompatible og opfylder kravene i UL, CSA og RoHs.