Zerstörungsfreie Zellablösung mit Ultraschall
Die Ablösung von Zellen mit Ultraschall ist eine hocheffektive und zuverlässige Probenvorbereitungstechnik, die in verschiedenen Bereichen der Zellbiologie und Biotechnologie eingesetzt wird. Mit Hilfe von Ultraschallwellen löst der Multiwell-Platten-Sonicator UIP400MTP anhaftende Zellen von Kulturoberflächen und bereitet Zellsuspensionen für nachfolgende Anwendungen vor. Die Beschallung mit dem UIP400MTP bietet mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen enzymatischen, chemischen und mechanischen Ablösungstechniken, wodurch der UIP400MTP die Durchführung standardisiertes Protokolle ermöglicht.
Prinzip der Zellablösung mit Ultraschall
Die Ultraschall-Zellablösung beruht auf dem Einsatz von Hochleistungs-Ultraschall, um die Wechselwirkungen zwischen den Zellen und dem Substrat, an dem sie befestigt sind, zu unterbrechen. Die Ultraschallwellen erzeugen Mikrobläschen, akustische Kavitation und Vibrationen im Kulturmedium, wodurch mechanische Kräfte entstehen, die die Zellen sanft, aber effektiv ablösen. Dieses Verfahren wird in der Regel mit dem berührungslosen Sonicator UIP400MTP für Multiwell-Platten durchgeführt.
Non-Contact Sonicator UIP400MTP für die Ablösung von Zellen
Die Ablösung von Zellen ist bei der Kultivierung adhärenter Zellen von entscheidender Bedeutung. Die Trypsinierung ist zwar die am häufigsten verwendete Technik, kann aber die Lebensfähigkeit der Zellen durch Schädigung der Zellmembran und der extrazellulären Matrix beeinträchtigen. Um die Effizienz der Zellkultur zu verbessern, ist es wichtig, diese Schädigung zu minimieren. Die Zellablösung mit Ultraschall ist eine hochwirksame und zuverlässige enzymfreie Technik. Dies macht den Mikroplatten-Sonicator UIP400MTP zu einer hervorragenden Alternative zur enzymbasierten Zellablösung. Bei der Beschallung werden die Zellen durch akustische Kavitation und Agitation in einem serumfreien Medium sanft abgelöst, ohne sie zu beschädigen.
Vergleich der Ultraschall-Zellablösung mit traditionellen Techniken
| Vorteile | Ablösung mit Ultraschall | Enzymatische Ablösung | Chemische Ablösung |
|---|---|---|---|
| Lebensfähigkeit der Zellen | High | Mittel | Variabel |
| Geschwindigkeit | Schnell (Minuten) | Mäßig (Minuten bis Stunden) | Variabel (Minuten bis Stunden) |
| Konservierung von Oberflächenmarkierungen | Ausgezeichnet | Kann geändert werden | Kann geändert werden |
| Skalierbarkeit | High | Mittel | Variabel |
| Rückstandsfrei | Ja | Nein (Enzymrückstände) | Variabel (chemischer Rückstand) |
| Ausrüstung Kosten | Einmalige Investition, keine eigenen Einwegartikel, keine wiederkehrenden Kosten | Wiederkehrende Kosten | Wiederkehrende Kosten |
| Leichte Optimierung | einfacher | einfacher | Variabel |
Der Multi-Well-Platten-Sonicator UIP400MTP bietet zahlreiche Vorteile für die Probenvorbereitung mit hohem Durchsatz, wie z. B. die Ablösung von Zellen.
Dieser Hielscher-Sonicator ist ISO-zertifiziert, UL-, RoHs- und CE-konform. Er kann rund um die Uhr für Arbeitsabläufe mit hohem Durchsatz eingesetzt werden.
Nachfolgend finden Sie eine beispielhafte Anleitung zur Zellablösung mit dem Multiwell-Platten-Sonicator UIP400MTP.
Ausrüstung und Materialien für die Zellablösung mit Ultraschall
- Berührungsloser Sonicator für Multiwell-Platten UIP400MTP: Dieses Ultraschallgerät für hohen Durchsatz ist das Schlüsselwerkzeug. Der Plattensonicator UIP400MTP ist für alle gängigen Multiwell- und Mikrotiterplatten sowie für Petrischalen geeignet. Die Ultraschallwellen liefern die notwendige mechanische Energie für die Ablösung der Zellen.
- Zellkulturplatten oder Petrischale: Standardgefäße für das Wachstum adhärenter Zellkulturen.
- Nährboden: Das flüssige Medium, in dem Zellen gezüchtet und erhalten werden.
- Sterile PBS (Phosphatgepufferte Kochsalzlösung): Wird zum Waschen der Zellen vor dem Ablösen verwendet.
- Sammelröhrchen: Zum Sammeln der abgelösten Zellsuspension.
Protokoll für die Ultraschallablösung mit dem Plattensonicator UIP400MTP
- Vorbereitung
– Stellen Sie sicher, dass alle Geräte sauber und steril sind, um eine Kontamination zu vermeiden.
– Erwärmen Sie das Kulturmedium und PBS auf die entsprechende Temperatur (in der Regel 37 °C). - Waschen der Zellen
– Saugen Sie das Kulturmedium aus der Zellkulturflasche oder -platte ab.
– Waschen Sie die Zellen vorsichtig mit sterilem PBS, um alle Reste des Mediums und abgelöste Zellen zu entfernen. - Beschallung
– Geben Sie ein kleines Volumen PBS oder frisches Kulturmedium in den Kolben oder die Platte, um die Zellmonolage zu bedecken.
– Stellen Sie die Petrischale oder Platte in den UIP400MTP-Sonicator.
– Beschallen Sie die Zellen für eine bestimmte Dauer, die je nach Zelltyp und Stärke der Anhaftung in der Regel zwischen einigen Sekunden und einigen Minuten liegt. - Entnahme der Zellsuspension
– Nach der Beschallung beobachten Sie die Zellen unter dem Mikroskop, um sicherzustellen, dass sie sich ablösen.
– Pipettieren Sie die Zellsuspension vorsichtig, um die abgelösten Zellen zu sammeln.
– Überführen Sie die Suspension in ein Sammelröhrchen. - Verarbeitung nach der Abtrennung
– Zentrifugieren Sie die Zellsuspension, falls erforderlich, um die Zellen zu konzentrieren.
– Resuspendieren Sie die Zellen in frischem Kulturmedium oder Puffer für nachfolgende Anwendungen.
Anmerkungen: Die Parameter (z. B. Beschallungsdauer und -intensität) müssen für verschiedene Zelltypen optimiert werden, um Zellschäden zu vermeiden. Einige empfindliche Zelltypen reagieren möglicherweise empfindlicher auf die Ultraschallbehandlung, was eine sorgfältige Optimierung erfordert.
Praktische Anwendungen der Zellablösung mit Ultraschall
Die Ultraschall-Zellablösung wird in verschiedenen Bereichen der Forschung und Klinik eingesetzt:
- Durchflusszytometrie: Aufbereitung von Einzelzellsuspensionen für die Analyse.
- Zellzählung und Viabilitätstests: Ablösen von Zellen zur genauen Zählung und Bewertung der Lebensfähigkeit.
- Subkultivierung: Übertragen von Zellen von einem Kulturgefäß in ein anderes.
- Molekularbiologische Experimente: Isolierung von Zellen für die DNA-, RNA- und Proteinextraktion.
Warum sollte ich die Abschabung von Zellen durch Zellablösung mit dem UIP400MTP Microplate Sonciator ersetzen?
Wenn Sie das manuelle Abschaben von Zellen durch eine präzise kontrollierbare Zellablösung mit dem Mikroplatten-Sonicator UIP400MTP ersetzen, hat das gleich mehrere Vorteile. Im Gegensatz zum manuellen Abschaben sorgt die präzise steuerbare Beschallung mit dem UIP400MTP für eine konsistente und sanfte Zellablösung, welche mechanische Schäden minimiert und die Lebensfähigkeit der Zellen erhält. Das UIP400MTP bietet eine präzise Steuerung der Beschallungsparameter, die eine einheitliche Behandlung aller Vertiefungen ermöglicht und Schwankungen zwischen den Proben ausschließt. Diese Methode ist schneller, effizienter und skalierbar und damit ideal für Anwendungen mit hohem Durchsatz, wobei die Reproduzierbarkeit und die Integrität empfindlicher Zellkulturen erhalten bleiben. Die vergleichende Studie finden Sie hier!
Sonicator UIP400MTP für 96-Well-Platten für die Beschallung von Mikrotiter- und Multiwell-Platten
96-Well-Platten-Sonicator UIP400MTP: Die ultraschall-übertragende Flüssigkeit umgibt alle Näpfchen (Wells) und sorgt für eine gleichmäßige Beschallung der einzelnen Proben
Häufige Zelltypen für die Ultraschall-Zellablösung
- Fibroblasten:
Wird häufig in der Gewebezüchtung und Wundheilungsforschung verwendet.
Adhärente Zellen, die für Passagen und Experimente abgetrennt werden müssen. - Epithelzellen:
Wird bei Studien über Gewebebarrieren, in der Krebsforschung und bei Medikamententests verwendet.
Erfordert Abtrennung für Analyse und Subkulturen. - Endothelzellen:
Wichtig für die Gefäßforschung und Studien zur Angiogenese.
Adhärente Zellen, die für In-vitro-Tests abgelöst werden müssen. - Stammzellen:
Einschließlich mesenchymaler Stammzellen und induzierter pluripotenter Stammzellen.
Sie erfordern schonende Abtrennungsmethoden, um Lebensfähigkeit und Pluripotenz zu erhalten. - Krebszell-Linien:
Weit verbreitet in der Krebsforschung und Arzneimittelentwicklung.
Adhärente Zellen, die für experimentelle Manipulationen regelmäßig abgetrennt werden müssen. - Hepatozyten:
Wird bei Leberfunktionsstudien und in der Arzneimittelstoffwechselforschung verwendet.
Für In-vitro-Modelle und -Prüfungen ist eine Abtrennung erforderlich. - Keratinozyten:
Der vorherrschende Zelltyp in der Epidermis, der häufig in der Hautforschung, bei Wundheilungsstudien und bei Kosmetiktests verwendet wird.
Wie andere adhärente Zellen wachsen Keratinozyten an der Oberfläche von Kulturflaschen oder -platten und müssen für verschiedene experimentelle Verfahren, einschließlich Passage, Analyse und Subkultivierung, abgelöst werden. - Makrophagen:
Bei der Kultivierung in vitro müssen sie oft abgetrennt werden.
Makrophagen sind adhärente Zellen, die normalerweise an der Oberfläche von Kulturflaschen oder -platten haften. Um sie für nachgeschaltete Anwendungen wie Analysen, Subkulturen oder Experimente zu sammeln, müssen sie von der Kulturoberfläche abgelöst werden.
Literatur / Literaturhinweise
- 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.
Wissenswertes
Was ist das Ablösen von Zellen?
Unter Zellablösung versteht man den Prozess der Ablösung adhärenter Zellen von der Oberfläche ihres Kulturgefäßes, um ihre Entnahme und Vorbereitung für weitere experimentelle Verfahren oder Analysen zu ermöglichen. Dies kann durch enzymatische, chemische, mechanische oder Ultraschall-Methoden erreicht werden.
Was ist Zelldissoziation?
Zelldissoziation ist der Prozess der Aufspaltung von Zellaggregaten oder Geweben in einzelne, lebensfähige Zellen. Dies wird erreicht, indem die extrazelluläre Matrix und die Zell-Zell-Adhäsionen durch enzymatische, mechanische (z. B. Beschallung) oder chemische Verfahren aufgebrochen werden. Die Zelldissoziation ist für verschiedene Anwendungen unerlässlich, z. B. für die Primärzellkultur, die Einzelzellanalyse und die Herstellung von Zellsuspensionen für Experimente und therapeutische Zwecke.
Was ist der Unterschied zwischen einer adhärenten Zellkultur und einem Biofilm?
Unter adhärenter Zellkultur versteht man das Wachstum von Zellen, in der Regel eukaryotischen, die sich in einer kontrollierten Laborumgebung an ein Substrat anheften und sich auf die Nährstoffzufuhr durch das Kulturmedium verlassen. Im Gegensatz dazu ist ein Biofilm eine komplexe, natürlich vorkommende mikrobielle Gemeinschaft, die an einer Oberfläche haftet und von einer extrazellulären Matrix umhüllt ist, wobei die Zellen ein kollektives Verhalten, chemische Gradienten und eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber externen Belastungen zeigen. Während adhärente Zellkulturen künstlich sind und zu Forschungszwecken verwendet werden, sind Biofilme dynamische Ökosysteme, die in natürlichen oder künstlichen Umgebungen vorkommen.
Die Beschallung mit dem UIP400MTP ist eine hocheffiziente, enzymfreie Technik zur Ablösung von adhärenten Zellen und zum Lösen von Biofilmen. Lesen Sie mehr über die Vorteile der Biofilm-Entfernung aus Mikrotiterplatten und Petrischalen mit dem UIP400MTP Multiwell-Platten-Sonicator!
Was sind die Vorteile der Zellablösung mit Ultraschall?
- Schonend für die Zellen: Die Ablösung mit Ultraschall ist im Vergleich zu enzymatischen Methoden (wie Trypsinierung) und mechanischem Abschaben weniger aggressiv, so dass die Lebensfähigkeit der Zellen und Oberflächenmarker erhalten bleiben.
- Schnell und effizient: Das Verfahren ist schnell, dauert oft nur ein paar Minuten und kann Zellen auch von großen Kulturflächen effizient ablösen.
- Skalierbarkeit: Geeignet sowohl für kleine Laboranwendungen als auch für größere biotechnologische Prozesse.
- Keine Rückstände von Enzymen: Es werden keine Enzyme benötigt, wodurch das Risiko der Veränderung von Zelloberflächenproteinen oder der Einführung von Verunreinigungen verringert wird.