Αντικαταστήστε την απόξεση κυττάρων με τη συσκευή υπερήχων υψηλής διεκπεραιωτικής ικανότητας UIP400MTP
Η αποκόλληση και η εκχύλιση προσκολλημένων κυτταρικών σειρών από πλάκες πολλαπλών φρεατίων για πολυομική ανάλυση αποτελούν καθημερινή εργασία στα εργαστήρια. Η αποκόλληση κυττάρων με υψηλή διεκπεραιωτική ικανότητα χρησιμοποιώντας τη συσκευή υπερήχων για πλάκες πολλαπλών φρεατίων UIP400MTP αντικαθιστά τη χειροκίνητη απόξεση κυττάρων, οδηγώντας σε υψηλότερες αποδόσεις RNA, ολικών λιπιδίων και ολικών πολικών μεταβολιτών. Μια νέα μέθοδος συνδυάζει τη συσκευή υπερήχων Hielscher UIP400MTP με τον σταθμό εργασίας χειρισμού υγρών Beckman Coulter i7, επιτρέποντας την αναπαραγώγιμη και αποτελεσματική επεξεργασία κυττάρων με υψηλή διεκπεραιωτική ικανότητα για την εκχύλιση RNA, μεταβολιτών και λιπιδίων. Η παρουσιαζόμενη μέθοδος υπερέχει των παραδοσιακών μεθόδων χειροκίνητης απόξεσης κυττάρων, επιτυγχάνοντας ανώτερη αναπαραγωγιμότητα και απόδοση σε διάφορους κυτταρικούς τύπους και πειραματικές συνθήκες.
Απλοποιήστε την αποκόλληση κυττάρων με τη συσκευή υπερήχων για μικροπλάκες UIP400MTP
Τα συστήματα καλλιέργειας προσκολλημένων κυττάρων διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην τοξικολογική και βιοϊατρική έρευνα. Σε αυτό το πλαίσιο, οι Cruchley-Fuge και συν. (2024) αντιμετώπισαν μια σημαντική πρόκληση στο έργο PrecisionTox, το οποίο επικεντρώνεται στην αξιοποίηση των ομικών τεχνολογιών για την αξιολόγηση της επικινδυνότητας χημικών ουσιών. Το έργο αποσκοπούσε στην ανάλυση χιλιάδων δειγμάτων που είχαν υποβληθεί σε κατεργασία με διάφορες χημικές ουσίες, με υψηλή διεκπεραιωτική ικανότητα. Για να ανταποκριθούν σε αυτή την απαίτηση, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια αυτοματοποιημένη ροή εργασίας που συνδυάζει τη συσκευή υπερήχων UIP400MTP με καθιερωμένα πρωτόκολλα διφασικής εκχύλισης για ανάλυση με υγρή χρωματογραφία–φασματομετρία μάζας (LC-MS). Η μελέτη τους αξιολογεί την αποτελεσματικότητα της συσκευής υπερήχων για πλάκες πολλαπλών φρεατίων UIP400MTP στην αποκόλληση προσκολλημένων κυττάρων σε σύγκριση με τη χειροκίνητη απόξεση και άλλες παραδοσιακές μεθόδους.
Απλοποίηση της πολυομικής ανάλυσης: Αυτοματοποιημένη εκχύλιση προσκολλημένων κυττάρων με το UIP400MTP
Η ερευνητική ομάδα της Laura Cruchley-Fuge από το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ χρησιμοποίησε τρεις ανθρώπινες κυτταρικές σειρές: HepG2 (καρκινικά κύτταρα ήπατος), HepaRG (διαφοροποιημένα κύτταρα που μοιάζουν με ηπατοκύτταρα) και H295R (καρκινικά κύτταρα επινεφριδίων). Αυτά τα κύτταρα καλλιεργήθηκαν σε πλάκες 24 και 96 φρεατίων και εκτέθηκαν σε υπό δοκιμή χημικές ουσίες, όπως η αφλατοξίνη B1 και η φορσκολίνη.
Πειραματικός σχεδιασμός:
- Φάση 1: Βελτιστοποίηση των ρυθμίσεων ισχύος της συσκευής υπερήχων UIP400MTP και σύγκριση με τη χειροκίνητη απόξεση κυττάρων και τα υδατόλουτρα υπερήχων. Χρησιμοποιήθηκαν κύτταρα HepG2 για την αξιολόγηση της ανάκτησης RNA, μεταβολιτών και λιπιδίων.
- Φάση 2: Ενσωμάτωση του UIP400MTP σε μια ροή εργασίας διφασικής εκχύλισης με χρήση του συστήματος Beckman Coulter i7. Η επικύρωση πραγματοποιήθηκε με κύτταρα HepaRG και H295R.
Ροή εργασίας εκχύλισης: Η ροή εργασίας περιλάμβανε εκθέσεις σε χημικές ουσίες σε πλάκες πολλαπλών φρεατίων, αποκόλληση κυττάρων με το UIP400MTP και διφασική εκχύλιση με τη μέθοδο Bligh & Dyer (B&D). Η ανάλυση LC-MS πραγματοποιήθηκε με ένα Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 για λιπόφιλες και πολικές ενώσεις. Η μέθοδος B&D, η οποία αποτελεί πρότυπο αναφοράς για την ποσοτικοποίηση των λιπιδίων, περιλαμβάνει εκχύλιση δύο σταδίων με μεθανόλη, χλωροφόρμιο και νερό, ακολουθούμενη από ποσοτικοποίηση των λιπιδίων στη φάση του χλωροφορμίου.
Η συσκευή υπερήχων για μικροπλάκες UIP400MTP διευκολύνει την αποκόλληση προσκολλημένων κυτταρικών σειρών από πλάκες πολλαπλών φρεατίων και τρυβλία Petri
Αποτελέσματα:
- Φάση 1: Οι βέλτιστες συνθήκες κατεργασίας με υπερήχους προσδιορίστηκαν σε ισχύ 60%.
Το UIP400MTP επέτυχε την υψηλότερη ανάκτηση RNA με εξαιρετική αναπαραγωγιμότητα σε σύγκριση με τη χειροκίνητη απόξεση και τα λουτρά υπερήχων.
Η ανάκτηση πολικών μεταβολιτών ήταν παρόμοια μεταξύ των μεθόδων, ενώ η ανάκτηση λιπιδίων ήταν αισθητά ανώτερη με το UIP400MTP. - Φάση 2: Η επικύρωση σε κύτταρα HepaRG και H295R κατέδειξε υψηλή αναπαραγωγιμότητα στα δεδομένα λιπιδωμικής και μεταβολομικής, όπως υποδεικνύεται από τη στενή ομαδοποίηση των βαθμολογιών της ανάλυσης κύριων συνιστωσών (PCA).
Οι κατεργασίες με αφλατοξίνη B1 και φορσκολίνη διακρίθηκαν αποτελεσματικά από τους μάρτυρες, αναδεικνύοντας την ευαισθησία και την αξιοπιστία της μεθόδου.
Συσκευή υπερήχων για μικροπλάκες UIP400MTP για αποκόλληση κυττάρων με υψηλή διεκπεραιωτική ικανότητα
“Η συσκευή κατεργασίας με υπερήχους Hielscher UIP400MTP παρέχει μια υψηλής ποιότητας και αναπαραγώγιμη εναλλακτική προσέγγιση έναντι του «προτύπου αναφοράς» της χειροκίνητης απόξεσης κυττάρων, οδηγώντας σε υψηλότερες αποδόσεις RNA, ολικών λιπιδίων και ολικών πολικών μεταβολιτών.” (Cruchley-Fuge et al., 2024)
Οι Cruchley-Fuge και συν. επισημαίνουν τα πλεονεκτήματα της συσκευής υπερήχων UIP400MTP για την επεξεργασία προσκολλημένων κυττάρων. Αντικαθιστώντας τη χειροκίνητη απόξεση, αυτή η μέθοδος βελτιώνει την αναπαραγωγιμότητα, τη διεκπεραιωτική ικανότητα και την απόδοση, καθιστώντας τη ένα ανεκτίμητο εργαλείο για μελέτες μεγάλης κλίμακας όπως το PrecisionTox. Η ενσωμάτωση του UIP400MTP σε αυτοματοποιημένες ροές εργασίας όχι μόνο μειώνει τη μεταβλητότητα αλλά και απλοποιεί διαδικασίες που απαιτούν πολλή εργασία, επιτρέποντας τη λήψη πολυομικών δεδομένων υψηλής ποιότητας.
Η εργασία των Cruchley-Fuge και συν. (2024) διευκολύνει και απλοποιεί την επεξεργασία καλλιεργειών προσκολλημένων κυττάρων για πολυομική ανάλυση. Η ενσωμάτωση της συσκευής υπερήχων UIP400MTP σε αυτοματοποιημένες ροές εργασίας εξασφαλίζει σταθερή και αποτελεσματική προετοιμασία δειγμάτων, καθιστώντας τη ιδανική για τοξικολογική έρευνα υψηλής διεκπεραιωτικής ικανότητας.
Σχεδιασμός, κατασκευή και συμβουλευτικές υπηρεσίες – Ποιότητα κατασκευής από τη Γερμανία
Οι συσκευές υπερήχων Hielscher είναι ευρέως γνωστές για τα υψηλότερα πρότυπα ποιότητας και σχεδιασμού τους. Η στιβαρότητα και η ευκολία χειρισμού επιτρέπουν την ομαλή ενσωμάτωση των συσκευών υπερήχων μας σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Οι συσκευές υπερήχων Hielscher ανταποκρίνονται με ευκολία σε αντίξοες συνθήκες και απαιτητικά περιβάλλοντα.
Η Hielscher Ultrasonics είναι εταιρεία πιστοποιημένη κατά ISO και δίνει ιδιαίτερη έμφαση σε συσκευές υπερήχων υψηλών επιδόσεων που διαθέτουν τεχνολογία αιχμής και είναι φιλικές προς τον χρήστη. Φυσικά, οι συσκευές υπερήχων Hielscher συμμορφώνονται με τις απαιτήσεις CE και πληρούν τις απαιτήσεις των UL, CSA και RoHs.
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- 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.
Συχνές ερωτήσεις
Τι είναι η αποκόλληση κυττάρων;
Στην έρευνα, η αποκόλληση κυττάρων αναφέρεται στη διαδικασία διαχωρισμού των προσκολλημένων κυττάρων από την επιφάνεια ενός δοχείου καλλιέργειας ή ενός υποστρώματος. Αυτό γίνεται συνήθως για τη συλλογή κυττάρων για επακόλουθες εφαρμογές, όπως η ανάλυση, η ανακαλλιέργεια ή η κρυοσυντήρηση. Η αποκόλληση μπορεί να επιτευχθεί με ενζυμικές μεθόδους (π.χ. θρυψίνη), χημικούς παράγοντες (π.χ. EDTA), μηχανικές μεθόδους (π.χ. απόξεση) ή φυσικές τεχνικές όπως η κατεργασία με υπερήχους, ανάλογα με τον κυτταρικό τύπο και τις ερευνητικές απαιτήσεις.
Πώς αποκολλάτε τα προσκολλημένα κύτταρα;
Η αποκόλληση προσκολλημένων κυττάρων με κατεργασία με υπερήχους περιλαμβάνει την εφαρμογή εστιασμένων υπερηχητικών κυμάτων για τη διατάραξη της προσκόλλησης των κυττάρων στην επιφάνεια, μέσα σε ελεγχόμενο περιβάλλον. Συγκεκριμένα, η συσκευή υπερήχων για μικροπλάκες UIP400MTP το επιτυγχάνει δημιουργώντας εντοπισμένες μηχανικές δονήσεις που διασπούν τους δεσμούς μεταξύ των κυττάρων και της επιφάνειας καλλιέργειας. Τα βασικά βήματα περιλαμβάνουν:
- Προετοιμασία: Τα κύτταρα καλλιεργούνται σε πλάκες πολλαπλών φρεατίων και ενδέχεται να εκτεθούν σε συγκεκριμένες χημικές ουσίες στο πλαίσιο του πειραματικού σχεδιασμού.
- Κατεργασία με υπερήχους: Η συσκευή υπερήχων UIP400MTP προγραμματίζεται με βελτιστοποιημένες ρυθμίσεις (π.χ. ισχύ 60%), ώστε να εξασφαλίζεται αποτελεσματική αποκόλληση χωρίς να προκαλείται βλάβη στα κύτταρα ή να διακυβεύεται η ακεραιότητα των βιομορίων.
- Έλεγχος θερμοκρασίας: Η συσκευή διατηρεί σταθερή τη θερμοκρασία, ώστε να αποτρέπεται η κυτταρική ή μοριακή αποδόμηση λόγω θερμότητας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας.
- Μετά την αποκόλληση: Τα αποκολλημένα κύτταρα υποβάλλονται σε επακόλουθα πρωτόκολλα εκχύλισης, όπως η διφασική μέθοδος Bligh & Dyer, για την ανάκτηση RNA, λιπιδίων και μεταβολιτών.
Αυτή η μέθοδος υπερέχει της χειροκίνητης απόξεσης χάρη στην αυτοματοποίηση, την αναπαραγωγιμότητα και την ικανότητά της να επεξεργάζεται αποτελεσματικά δείγματα με υψηλή διεκπεραιωτική ικανότητα.
Τι είναι η αποκόλληση κυττάρων χωρίς πρόκληση βλάβης;
Η αποκόλληση κυττάρων χωρίς πρόκληση βλάβης αναφέρεται στη διαδικασία διαχωρισμού των προσκολλημένων κυττάρων από το υπόστρωμά τους χωρίς να διακυβεύεται η βιωσιμότητα, η ακεραιότητα ή η λειτουργικότητα των κυττάρων. Επιτυγχάνεται με ήπιες μεθόδους, όπως η ελεγχόμενη κατεργασία με υπερήχους ή η χρήση διαλυμάτων χωρίς ένζυμα.
Η αποφυγή της καταστροφής των κυττάρων είναι κρίσιμη για τη διατήρηση των δομικών και μοριακών χαρακτηριστικών τους, τα οποία είναι απαραίτητα για την ακρίβεια επακόλουθων εφαρμογών, όπως η πολυομική ανάλυση, οι λειτουργικές δοκιμασίες ή η θεραπευτική χρήση. Τα κύτταρα που έχουν υποστεί βλάβη μπορούν να απελευθερώσουν ενδοκυτταρικό περιεχόμενο, επηρεάζοντας δυνητικά τα πειραματικά αποτελέσματα ή υποβαθμίζοντας την ποιότητα του δείγματος.
Ποιο είναι το πλεονέκτημα της αποκόλλησης κυττάρων χωρίς ένζυμα;
Η αποκόλληση κυττάρων χωρίς ένζυμα προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, όπως η διατήρηση των πρωτεϊνών και των υποδοχέων της κυτταρικής επιφάνειας, η διατήρηση της βιωσιμότητας των κυττάρων και η αποφυγή πιθανής ενζυμικής βλάβης στα βιομόρια. Αυτή η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ωφέλιμη για ευαίσθητες επακόλουθες εφαρμογές, όπως η κυτταρομετρία ροής, η πρωτεωμική ή οι λειτουργικές δοκιμασίες, όπου οι ενζυμικές αλλοιώσεις θα μπορούσαν να υποβαθμίσουν την ποιότητα των δεδομένων ή να επηρεάσουν αρνητικά τα πειραματικά αποτελέσματα. Επιπλέον, οι μέθοδοι χωρίς ένζυμα είναι συχνά πιο αναπαραγώγιμες και μπορούν να προσαρμοστούν σε ροές εργασίας υψηλής διεκπεραιωτικής ικανότητας.
Η Hielscher Ultrasonics κατασκευάζει ομογενοποιητές υπερήχων υψηλών επιδόσεων από εργαστηριακό έως βιομηχανικό μέγεθος.

