Εκχύλιση εξωκυττάριας μήτρας με τη συσκευή υπερήχησης πλακών 96 φρεατίων UIP400MTP
Οι παραδοσιακές μέθοδοι εκχύλισης της εξωκυττάριας μήτρας (EM) περιλαμβάνουν συχνά πολλαπλά στάδια για τη διάσπαση της μήτρας του βιοϋμενίου. Ωστόσο, αυτές οι τεχνικές μπορεί να είναι χρονοβόρες και να μην παρέχουν σταθερά αποτελέσματα, οδηγώντας σε μεταβλητότητα των αποτελεσμάτων. Με τη συσκευή υπερήχησης πλακών 96 φρεατίων UIP400MTP, η διαδικασία εκχύλισης της EM διευκολύνεται σημαντικά, παρέχοντας εξαιρετικά αποτελεσματική, ακριβή και ομοιόμορφη διάσπαση του βιοϋμενίου σε διατάξεις υψηλής διεκπεραιωτικής ικανότητας. Το UIP400MTP χρησιμοποιεί εστιασμένους υπερήχους για τη δημιουργία ελεγχόμενης σπηλαίωσης, διασπώντας αποτελεσματικά τη μήτρα του βιοϋμενίου, διατηρώντας παράλληλα τη βιωσιμότητα και την ακεραιότητα των κυττάρων που είναι ενσωματωμένα στο βιοϋμένιο. Η χρήση του UIP400MTP ενισχύει την αναπαραγωγιμότητα και την ακρίβεια των επακόλουθων δοκιμασιών, όπως οι μεταβολομικές και πρωτεωμικές αναλύσεις, οι δοκιμασίες βιωσιμότητας και οι μελέτες ευαισθησίας σε αντιμικροβιακούς παράγοντες. Απλοποιώντας την εκχύλιση της EM, το UIP400MTP επιτρέπει στους ερευνητές να επιτυγχάνουν σταθερά αποτελέσματα υψηλής ποιότητας, προσφέροντας βαθύτερη κατανόηση της δυναμικής των βιοϋμενίων και των αλληλεπιδράσεών τους με εξωτερικούς παράγοντες.
Εκχύλιση εξωκυττάριας μήτρας
Η εξωκυττάρια μήτρα (EM) αποτελεί κρίσιμο συστατικό των βιοϋμενίων που σχηματίζονται από μικροοργανισμούς όπως η Candida albicans. Αποτελούμενη από πολυσακχαρίτες, πρωτεΐνες, λιπίδια και εξωκυττάριο DNA, η EM παρέχει δομική ακεραιότητα, μεσολαβεί στην προσκόλληση σε επιφάνειες και συμβάλλει σημαντικά στην αντοχή στους αντιμικροβιακούς παράγοντες. Η εκχύλιση και η ανάλυση της EM είναι απαραίτητες για την κατανόηση της βιολογίας των βιοϋμενίων, τη διαλεύκανση των μηχανισμών αντοχής στα φάρμακα και τον εντοπισμό νέων θεραπευτικών στόχων.
Πρωτόκολλο εκχύλισης εξωκυττάριας μήτρας (EM) από βιοϋμένια Candida albicans με χρήση του UIP400MTP
Αυτό το πρωτόκολλο επικεντρώνεται στην εκχύλιση της εξωκυττάριας μήτρας (EM) βιοϋμενίων Candida albicans που αναπτύσσονται υπό στατικές συνθήκες. Ενσωματώνει τη συσκευή υπερήχησης UIP400MTP για την αντικατάσταση των παραδοσιακών σταδίων απόξεσης ή των σταδίων που βασίζονται σε ένζυμα, με στόχο τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και της αναπαραγωγιμότητας.
Απαιτούμενα υλικά
Οδηγίες βήμα προς βήμα για την εκχύλιση της EM
- Σχηματισμός βιοϋμενίου υπό στατικές συνθήκες
Για βιοϋμένια που αναπτύσσονται υπό στατικές συνθήκες, ενοφθαλμίστε C. albicans στα φρεάτια μιας πλάκας 96 φρεατίων χρησιμοποιώντας θρεπτικό μέσο RPMI-1640. Κάθε φρεάτιο θα πρέπει να περιέχει τον ίδιο όγκο ενοφθαλμίσματος (π.χ., 200 µL ανά φρεάτιο).
Επωάστε την πλάκα στους 37°C υπό στατικές συνθήκες για 24 ώρες, ώστε να σχηματιστεί βιοϋμένιο στις επιφάνειες των φρεατίων. - Προετοιμασία βιοϋμενίου για εκχύλιση
Μετά την επώαση, αναρροφήστε απαλά και απορρίψτε το χρησιμοποιημένο θρεπτικό μέσο από κάθε φρεάτιο χωρίς να διαταράξετε το βιοϋμένιο.
Εκπλύνετε προσεκτικά κάθε φρεάτιο με στείρο PBS (π.χ., 200 µL) για να απομακρύνετε τα χαλαρά προσκολλημένα κύτταρα και τα πλαγκτονικά υπολείμματα. Επαναλάβετε αυτό το βήμα δύο φορές.
Προσθέστε φρέσκο PBS ή το ρυθμιστικό διάλυμα εκχύλισης (π.χ., 200 µL) σε κάθε φρεάτιο για να το προετοιμάσετε για υπερήχηση. - Υπερήχηση με το UIP400MTP
Τοποθετήστε την πλάκα 96 φρεατίων που περιέχει PBS ή ρυθμιστικό διάλυμα εκχύλισης στον δίσκο της συσκευής υπερήχησης UIP400MTP. Για τη σωστή τοποθέτηση της πλάκας πολλαπλών φρεατίων, ακολουθήστε τις οδηγίες του εγχειριδίου.
Εφαρμόστε υπερήχηση για 5–6 λεπτά σε ήπια ρύθμιση (πλάτος ταλάντωσης 60%, παλμική λειτουργία), εξασφαλίζοντας ομοιόμορφη διάσπαση της δομής του βιοϋμενίου και απελευθέρωση των συστατικών της EM.
Χρησιμοποιήστε τον έλεγχο θερμοκρασίας της συσκευής υπερήχησης UIP400MTP (αισθητήρας θερμοκρασίας και ρυθμίσεις) για να αποφύγετε την υπερβολική θέρμανση ή τη βλάβη των δειγμάτων. - Επεξεργασία με ρητίνη ανταλλαγής κατιόντων (CER)
Μεταφέρετε το υγρό που έχει υποβληθεί σε υπερήχηση από κάθε φρεάτιο σε νέα πλάκα 96 φρεατίων.
Προσθέστε σε κάθε φρεάτιο διπλάσιο όγκο εναιωρήματος CER (παρασκευασμένου σε PBS ή ρυθμιστικό διάλυμα) (π.χ., συνολικός όγκος 400 µL ανά φρεάτιο).
Σφραγίστε την πλάκα και επωάστε την σε αναδευτήρα πλακών ή περιστροφικό αναδευτήρα στις 400 rpm για 3 ώρες, ώστε να επιτευχθεί η δέσμευση και η απομόνωση των συστατικών της EM. - Διαχωρισμός και διήθηση
Φυγοκεντρήστε την πλάκα στα 2.000 × g για 10 λεπτά για να διαχωρίσετε τη ρητίνη και τα κύτταρα από το υπερκείμενο.
Μεταφέρετε προσεκτικά το υπερκείμενο που περιέχει την EM από κάθε φρεάτιο σε νέα πλάκα 96 φρεατίων.
Διηθήστε το υπερκείμενο μέσω φίλτρου 0,22 µm χρησιμοποιώντας σύστημα πολλαπλής διήθησης υπό κενό για πλάκες ή ισοδύναμο σύστημα, ώστε να λάβετε καθαρό εκχύλισμα EM. - Ανάλυση της EM
Χρησιμοποιήστε τεχνικές όπως η UPLC-Q-TOF-MS για τη μη στοχευμένη ανάλυση του προφίλ μεταβολιτών ή εφαρμόστε ειδικές δοκιμασίες (π.χ., BCA για τις πρωτεΐνες και κιτ ποσοτικού προσδιορισμού τριγλυκεριδίων και υδατανθράκων) για τον χαρακτηρισμό των συστατικών της EM.
Εκχύλιση εξωκυττάριας μήτρας με υψηλή διεκπεραιωτική ικανότητα
Η υψηλή αποτελεσματικότητα της εκχύλισης εξωκυττάριας μήτρας (EM) με τη συσκευή υπερήχησης UIP400MTP έχει φέρει επανάσταση στην προετοιμασία δειγμάτων για δοκιμασίες που απαιτούν ακριβή ανάλυση των ιδιοτήτων των βιοϋμενίων. Το UIP400MTP χρησιμοποιεί υπερηχητικά κύματα για την ακριβή και ομοιόμορφη διάσπαση της μήτρας του βιοϋμενίου, επιτρέποντας την αποτελεσματική απελευθέρωση των συστατικών της EM, διατηρώντας παράλληλα τη βιωσιμότητα και την ακεραιότητα των κυττάρων. Αυτή η προσέγγιση ενισχύει σημαντικά την αξιοπιστία δοκιμασιών όπως οι δοκιμασίες βιωσιμότητας βιοϋμενίων, οι πρωτεωμικές και μεταβολομικές μελέτες και οι αξιολογήσεις ευαισθησίας σε αντιμικροβιακούς παράγοντες.
Για δοκιμασίες ανάκτησης βιοϋμενίων, όπως η καταμέτρηση μονάδων σχηματισμού αποικιών (CFU), η εκχύλιση της EM με το UIP400MTP εξασφαλίζει ανεμπόδιστη πρόσβαση των αντιδραστηρίων στα κύτταρα που είναι ενσωματωμένα στο βιοϋμένιο. Ομοίως, οι πρωτεωμικές και μεταβολομικές αναλύσεις, όπως η UPLC-Q-TOF-MS, επωφελούνται από την απομόνωση πρωτεϊνών, λιπιδίων και μεταβολιτών με υψηλή απόδοση. Το UIP400MTP υποστηρίζει επίσης ακριβείς δοκιμές ευαισθησίας σε αντιμικροβιακούς παράγοντες, επιτρέποντας τον ακριβή προσδιορισμό των τιμών MIC και MBEC των βιοϋμενίων. Επιπλέον, η αποτελεσματική εκχύλιση που διευκολύνεται από το UIP400MTP συμβάλλει στις δοκιμασίες ενζυμικής δραστικότητας, στον ποσοτικό προσδιορισμό συστατικών και στις δομικές μελέτες, προσφέροντας πολύτιμες πληροφορίες για τον ρόλο των εξωκυττάριων μητρών στην αρχιτεκτονική των βιοϋμενίων, στην προσκόλληση και στους μηχανισμούς αντοχής.
Αυτή η αναπαραγώγιμη μέθοδος εκχύλισης υψηλής διεκπεραιωτικής ικανότητας βελτιστοποιεί την προετοιμασία της EM, εξασφαλίζοντας ανώτερα αποτελέσματα σε ένα εύρος δοκιμασιών που σχετίζονται με τα βιοϋμένια.
Εκχύλιση EM με υψηλή διεκπεραιωτική ικανότητα με τη συσκευή υπερήχησης πλακών 96 φρεατίων UIP400MTP
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
Ποιος είναι ο σκοπός της εξωκυττάριας μήτρας;
Η εξωκυττάρια μήτρα (EM ή ECM) παρέχει δομική στήριξη στα κύτταρα, ρυθμίζει τη διακυτταρική επικοινωνία και επηρεάζει την κυτταρική συμπεριφορά.
Τι προσφέρει η εξωκυττάρια μήτρα στους ιστούς;
Στους ιστούς, η EM χρησιμεύει ως ικρίωμα που διατηρεί τη δομική ακεραιότητα, ενισχύει τη μηχανική ανθεκτικότητα και μεσολαβεί στη βιοχημική σηματοδότηση για τη ρύθμιση διεργασιών όπως η ανάπτυξη, η διαφοροποίηση και η επιδιόρθωση.
Τι είναι η προσκόλληση στην εξωκυττάρια μήτρα;
Η προσκόλληση στην εξωκυττάρια μήτρα αναφέρεται στην αλληλεπίδραση μεταξύ των κυττάρων και της EM, στην οποία μεσολαβούν κυρίως μόρια προσκόλλησης της κυτταρικής επιφάνειας, όπως οι ιντεγκρίνες, επιτρέποντας την αγκύρωση των κυττάρων, τη μεταγωγή σημάτων και τη μετανάστευση.
Γιατί εκχυλίζεται η εξωκυττάρια μήτρα για δοκιμασίες;
Η EM εκχυλίζεται για δοκιμασίες με σκοπό τη μελέτη της σύστασής της, την κατανόηση του ρόλου της στις κυτταρικές διεργασίες και τη διερεύνηση της επίδρασής της στην εξέλιξη των νόσων, συμπεριλαμβανομένου του σχηματισμού βιοϋμενίων και της αντοχής στους αντιμικροβιακούς παράγοντες.
Ποιες είναι οι συνήθεις διαδικασίες εκχύλισης της εξωκυττάριας μήτρας;
Οι συνήθεις διαδικασίες εκχύλισης περιλαμβάνουν φυσικές μεθόδους όπως η υπερήχηση, χημικές επεξεργασίες με απορρυπαντικά ή άλατα και ενζυμική πέψη για την απομόνωση των συστατικών της EM, διατηρώντας παράλληλα την ακεραιότητά τους.
Τι είναι η αποκυτταροποιημένη εξωκυττάρια μήτρα (dECM);
Η αποκυτταροποιημένη εξωκυττάρια μήτρα (dECM) λαμβάνεται με την απομάκρυνση κυτταρικού υλικού από ιστούς, διατηρώντας παράλληλα τις δομικές και βιοχημικές ιδιότητες της EM. Χρησιμοποιείται στην αναγεννητική ιατρική ως ικρίωμα για τη μηχανική ιστών και την κυτταροκαλλιέργεια.
Διαβάστε περισσότερα για την αποκυτταροποίηση της εξωκυττάριας μήτρας με υποβοήθηση υπερήχων!
Η Hielscher Ultrasonics κατασκευάζει υπερηχητικούς ομογενοποιητές υψηλών επιδόσεων, από εργαστηριακή έως βιομηχανική κλίμακα.

