Εκχύλιση εξωκυτταρικής μήτρας με το UIP400MTP Sonicator 96 φρεατίων
Οι παραδοσιακές μέθοδοι εκχύλισης εξωκυττάριας μήτρας (EM) συχνά περιλαμβάνουν πολλαπλά βήματα για τη διατάραξη της μήτρας βιοφίλμ. Ωστόσο, αυτές οι τεχνικές μπορεί να είναι χρονοβόρες και ασυνεπείς, οδηγώντας σε μεταβλητότητα στα αποτελέσματα. Με την UIP400MTP υπερήχων πλάκας 96 φρεατίων, η διαδικασία εκχύλισης EM διευκολύνεται σημαντικά, παρέχοντας εξαιρετικά αποτελεσματική, ακριβή και ομοιόμορφη διάσπαση βιοϋμενίου σε μορφές υψηλής απόδοσης. Το UIP400MTP χρησιμοποιεί εστιασμένους υπερήχους για τη δημιουργία ελεγχόμενης σπηλαίωσης, διασπώντας αποτελεσματικά τη μήτρα βιοφίλμ διατηρώντας παράλληλα τη βιωσιμότητα και την ακεραιότητα των κυττάρων που είναι ενσωματωμένα στο βιοφίλμ. Η χρήση του UIP400MTP ενισχύει την αναπαραγωγιμότητα και την ακρίβεια των κατάντη δοκιμασιών, όπως οι μεταβολομικές και πρωτεομικές αναλύσεις, οι δοκιμές βιωσιμότητας και οι μελέτες αντιμικροβιακής ευαισθησίας. Με τον εξορθολογισμό της ηλεκτρομαγνητικής εκχύλισης, το UIP400MTP επιτρέπει στους ερευνητές να επιτύχουν συνεπή και υψηλής ποιότητας αποτελέσματα, προσφέροντας βαθύτερες γνώσεις σχετικά με τη δυναμική του βιοϋμενίου και τις αλληλεπιδράσεις με εξωτερικούς παράγοντες.
Εκχύλιση εξωκυττάριας μήτρας
Η εξωκυτταρική μήτρα (EM) είναι ένα κρίσιμο συστατικό των βιοφίλμ που σχηματίζονται από μικροοργανισμούς όπως ο Candida albicans. Αποτελούμενο από πολυσακχαρίτες, πρωτεΐνες, λιπίδια και εξωκυτταρικό DNA, το ηλεκτρομαγνητικό σύστημα παρέχει δομική ακεραιότητα, μεσολαβεί στην πρόσφυση στις επιφάνειες και συμβάλλει σημαντικά στη μικροβιακή αντοχή. Η εξαγωγή και ανάλυση του EM είναι απαραίτητη για την κατανόηση της βιολογίας του βιοϋμενίου, την αποσαφήνιση των μηχανισμών αντοχής στα φάρμακα και τον εντοπισμό νέων θεραπευτικών στόχων.
Πρωτόκολλο για εκχύλιση εξωκυττάριας μήτρας (EM) από βιοφίλμ Candida albicans χρησιμοποιώντας UIP400MTP
Αυτό το πρωτόκολλο επικεντρώνεται στην εξαγωγή της εξωκυττάριας μήτρας (EM) στατικών βιοφίλμ Candida albicans. Ενσωμάτωση του UIP400MTP υπερήχων για την αντικατάσταση των παραδοσιακών βημάτων απόξεσης ή ενζύμων για βελτιωμένη αποτελεσματικότητα και αναπαραγωγιμότητα.
Απαιτούμενα υλικά
Οδηγίες βήμα προς βήμα για την εξαγωγή EM
- Σχηματισμός στατικού βιοϋμενίου
Για στατικά βιοφίλμ, εμβολιάστε το C. albicans στις κοιλότητες μιας πλάκας 96 κοιλοτήτων χρησιμοποιώντας μέσο RPMI-1640. Κάθε κοιλότητα πρέπει να περιέχει σταθερό όγκο εμβολίου (π.χ. 200 μL ανά κοιλότητα).
Επώαση της πλάκας στους 37°C υπό στατικές συνθήκες επί 24 ώρες ώστε να καταστεί δυνατός ο σχηματισμός βιοϋμενίου στις επιφάνειες του φρεατίου. - Προετοιμασία βιοϋμενίου για εκχύλιση
Μετά την επώαση, αναρροφήστε απαλά και απορρίψτε το χρησιμοποιημένο μέσο από κάθε κοιλότητα χωρίς να διαταράξετε το βιοφίλμ.
Ξεπλύνετε προσεκτικά κάθε κοιλότητα με αποστειρωμένο PBS (π.χ. 200 μL) για να αφαιρέσετε χαλαρά συνδεδεμένα κύτταρα και πλαγκτονικά υπολείμματα. Επαναλάβετε αυτό το βήμα δύο φορές.
Προσθέστε φρέσκο PBS ή το ρυθμιστικό διάλυμα εκχύλισης (π.χ. 200 μL) σε κάθε κοιλότητα για να προετοιμαστείτε για υπερήχους. - Κατεργασία με κατεργασία με UIP400MTP
Τοποθετήστε την πλάκα 96 κοιλοτήτων που περιέχει PBS ή ρυθμιστικό διάλυμα εκχύλισης στο δίσκο UIP400MTP με υπερήχους. Για να τοποθετήσετε σωστά την πλάκα πολλαπλών φρεατίων, ακολουθήστε τις οδηγίες του εγχειριδίου.
Υπερήχηση για 5-6 λεπτά σε απαλή ρύθμιση (πλάτος 60%, λειτουργία παλμού), εξασφαλίζοντας ομοιόμορφη διάσπαση της δομής του βιοϋμενίου και απελευθέρωση των συστατικών EM.
Χρησιμοποιήστε έλεγχο θερμοκρασίας του UIP400MTP υπερήχων (αισθητήρας θερμοκρασίας και ρυθμίσεις) για να αποφύγετε υπερβολική θέρμανση ή ζημιά δείγματος. - Επεξεργασία ρητίνης ανταλλαγής κατιόντων (CER)
Μεταφέρετε το υπερηχητικό υγρό από κάθε φρεάτιο σε μια νέα πλάκα 96 κοιλοτήτων.
Προστίθεται διπλός όγκος εναιωρήματος CER (παρασκευασμένου σε PBS ή ρυθμιστικό διάλυμα) σε κάθε κοιλότητα (π.χ. συνολικός όγκος 400 μL ανά κοιλότητα).
Σφραγίστε την πλάκα και επωάστε την σε αναδευτήρα πλάκας ή περιστροφέα στις 400 rpm για 3 ώρες για να επιτρέψετε τη δέσμευση και την απομόνωση των ηλεκτρομαγνητικών εξαρτημάτων. - Διαχωρισμός και διήθηση
Φυγοκεντρείται η πλάκα στα 2.000 × g επί 10 λεπτά για να διαχωριστεί η ρητίνη και τα κύτταρα από το υπερκείμενο υγρό.
Μεταφέρεται προσεκτικά το υπερκείμενο υγρό που περιέχει ηλεκτρομαγνητικό υγρό από κάθε κοιλότητα σε νέα πλάκα 96 κοιλοτήτων.
Το υπερκείμενο υγρό διηθείται μέσω φίλτρου 0,22 μm χρησιμοποιώντας σύστημα πολλαπλής κενού με βάση πλάκες ή ισοδύναμο για να ληφθεί καθαρό ηλεκτρομαγνητικό εκχύλισμα. - Ανάλυση EM
Χρησιμοποιήστε τεχνικές όπως το UPLC-Q-TOF-MS για μη στοχευμένο προφίλ μεταβολιτών ή χρησιμοποιήστε συγκεκριμένες δοκιμασίες (π.χ. BCA για πρωτεΐνες, τριγλυκερίδια και κιτ ποσοτικοποίησης υδατανθράκων) για τον χαρακτηρισμό των συστατικών EM.
Εξαγωγή εξωκυτταρικής μήτρας υψηλής απόδοσης
Η υψηλή αποτελεσματικότητα της εκχύλισης εξωκυτταρικής μήτρας (EM) με τον UIP400MTP υπερήχων έχει φέρει επανάσταση στην προετοιμασία δειγμάτων για δοκιμασίες που απαιτούν ακριβή ανάλυση των ιδιοτήτων του βιοφίλμ. Το UIP400MTP χρησιμοποιεί υπερηχητικά κύματα για να διαταράξει με ακρίβεια και ομοιόμορφα τη μήτρα βιοφίλμ, επιτρέποντας την αποτελεσματική απελευθέρωση των συστατικών EM διατηρώντας παράλληλα τη βιωσιμότητα και την ακεραιότητα των κυττάρων. Αυτή η προσέγγιση ενισχύει σημαντικά την αξιοπιστία δοκιμασιών όπως δοκιμές βιωσιμότητας βιοϋμενίου, πρωτεομικές και μεταβολομικές μελέτες και αξιολογήσεις αντιμικροβιακής ευαισθησίας.
Για δοκιμασίες ανάκτησης βιοϋμενίου, όπως η καταμέτρηση μονάδων σχηματισμού αποικιών (CFU), η ηλεκτρομαγνητική εκχύλιση με το UIP400MTP εξασφαλίζει ανεμπόδιστη πρόσβαση αντιδραστηρίων σε κύτταρα ενσωματωμένα σε βιοφίλμ. Ομοίως, πρωτεομικές και μεταβολομικές αναλύσεις, όπως το UPLC-Q-TOF-MS, επωφελούνται από την απομόνωση πρωτεϊνών, λιπιδίων και μεταβολιτών υψηλής απόδοσης. Το UIP400MTP υποστηρίζει επίσης ακριβείς δοκιμές αντιμικροβιακής ευαισθησίας, επιτρέποντας τον ακριβή προσδιορισμό των τιμών MIC και MBEC βιοϋμενίου. Επιπλέον, η αποτελεσματική εκχύλιση που διευκολύνεται από το UIP400MTP βοηθά σε δοκιμασίες ενζυμικής δραστηριότητας, ποσοτικοποίηση συστατικών και δομικές μελέτες, προσφέροντας πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με το ρόλο των εξωκυτταρικών μητρών στην αρχιτεκτονική του βιοφίλμ, την πρόσφυση και τους μηχανισμούς αντίστασης.
Αυτή η υψηλής απόδοσης, αναπαραγώγιμη μέθοδος εκχύλισης βελτιστοποιεί την προετοιμασία EM, εξασφαλίζοντας ανώτερα αποτελέσματα σε μια σειρά δοκιμασιών που σχετίζονται με το βιοϋμένιο.
Εξαγωγή EM υψηλής απόδοσης με την πλάκα 96 φρεατίων με υπερήχους 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 εξωκυτταρική μήτρα (EM ή ECM) παρέχει δομική υποστήριξη στα κύτταρα, ρυθμίζει τη διακυτταρική επικοινωνία και επηρεάζει τη συμπεριφορά των κυττάρων.
Τι κάνει το Extracellular Matrix για τους ιστούς;
Για τους ιστούς, το EM χρησιμεύει ως ικρίωμα που διατηρεί τη δομική ακεραιότητα, διευκολύνει τη μηχανική ανθεκτικότητα και μεσολαβεί στη βιοχημική σηματοδότηση για τη ρύθμιση διαδικασιών όπως η ανάπτυξη, η διαφοροποίηση και η επισκευή.
Τι είναι η εξωκυττάρια προσκόλληση μήτρας;
Η εξωκυτταρική προσκόλληση μήτρας αναφέρεται στην αλληλεπίδραση μεταξύ των κυττάρων και του EM, κυρίως διαμεσολαβούμενη από μόρια προσκόλλησης κυτταρικής επιφάνειας όπως οι ιντεγκρίνες, επιτρέποντας την αγκύρωση των κυττάρων, τη μεταγωγή σήματος και τη μετανάστευση.
Γιατί εξάγεται η εξωκυτταρική μήτρα για δοκιμασίες;
Το EM εξάγεται για δοκιμασίες για να μελετήσει τη σύνθεσή του, να κατανοήσει το ρόλο του στις κυτταρικές διεργασίες και να διερευνήσει την επίδρασή του στην εξέλιξη της νόσου, συμπεριλαμβανομένου του σχηματισμού βιοφίλμ και της μικροβιακής αντοχής.
Ποιες είναι οι κοινές διαδικασίες εξαγωγής για την εξωκυτταρική μήτρα;
Οι κοινές διαδικασίες εκχύλισης περιλαμβάνουν φυσικές μεθόδους όπως υπερήχους, χημικές επεξεργασίες με απορρυπαντικά ή άλατα και ενζυματική πέψη για την απομόνωση των συστατικών EM διατηρώντας παράλληλα την ακεραιότητά τους.
Τι είναι η αποκυτταροποιημένη εξωκυτταρική μήτρα (dECM);
Η αποκυτταροποιημένη εξωκυτταρική μήτρα (dECM) λαμβάνεται με την αφαίρεση κυτταρικού υλικού από τους ιστούς, διατηρώντας παράλληλα τις δομικές και βιοχημικές ιδιότητες του EM. Χρησιμοποιείται στην αναγεννητική ιατρική ως ικρίωμα για μηχανική ιστών και κυτταροκαλλιέργεια.
Διαβάστε περισσότερα για την αποκυτταροποίηση της εξωκυτταρικής μήτρας με τη βοήθεια υπερήχων!
Hielscher Υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές από εργαστήριο προς βιομηχανικό μέγεθος.


