Sustituya el raspado celular por el sonicador de alto rendimiento UIP400MTP
El desprendimiento y la extracción de líneas celulares adherentes de placas multipocillo para el análisis multiómico es una tarea diaria en los laboratorios. El desprendimiento celular de alto rendimiento mediante el sonicador de placas multipocillo UIP400MTP sustituye al raspado celular manual, lo que permite obtener mayores rendimientos de ARN, lípidos totales y metabolitos polares totales. Un nuevo método integra el sonicador UIP400MTP de Hielscher con la estación de trabajo de manejo de líquidos i7 de Beckman Coulter, permitiendo un procesamiento de células de alto rendimiento, reproducible y eficiente para la extracción de ARN, metabolitos y lípidos. El método presentado supera a los métodos manuales tradicionales de raspado celular al lograr una reproducibilidad y un rendimiento superiores en varios tipos de células y condiciones experimentales.
Agilice el desprendimiento de células con el sonicador de microplacas UIP400MTP
Los sistemas de cultivos celulares adherentes desempeñan un papel fundamental en la investigación toxicológica y biomédica. En este contexto, Cruchley-Fuge et al. (2024) abordaron un reto importante en el proyecto PrecisionTox, centrado en el aprovechamiento de las tecnologías ómicas para la evaluación del peligro químico. El proyecto pretendía realizar un análisis de alto rendimiento de miles de muestras tratadas con diversas sustancias químicas. Para satisfacer esta demanda, los investigadores desarrollaron un flujo de trabajo automatizado que combinaba el sonicador UIP400MTP con protocolos de extracción bifásica establecidos para el análisis por cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS). Su estudio evalúa la eficacia del sonicador de placas de pocillos múltiples UIP400MTP para desprender células adherentes en comparación con el raspado manual y otros métodos tradicionales.
Racionalización de Multi-Omics: Extracción automatizada de células adherentes con el UIP400MTP
El equipo de investigadores de Laura Cruchley-Fuge, de la Universidad de Birmingham, utilizó tres líneas celulares humanas: HepG2 (células de cáncer de hígado), HepaRG (células diferenciadas similares a los hepatocitos) y H295R (células de cáncer suprarrenal). Estas células se cultivaron en placas de 24 y 96 pocillos y se expusieron a sustancias químicas de ensayo como la aflatoxina B1 y la forskolina.
Diseño experimental:
- Fase 1: Optimización de los ajustes de potencia del sonicador UIP400MTP y comparación con el raspado manual de células y los baños de agua sónicos. Se emplearon células HepG2 para evaluar la recuperación de ARN, metabolitos y lípidos.
- Fase 2: Integración del UIP400MTP en un flujo de trabajo de extracción bifásica utilizando el sistema i7 de Beckman Coulter. La validación se llevó a cabo utilizando células HepaRG y H295R.
Flujo de trabajo de extracción: El flujo de trabajo incluía exposiciones químicas en placas de múltiples pocillos, desprendimiento de células mediante el UIP400MTP y extracción bifásica mediante el Bligh & Dyer (B&D). El análisis LC-MS se realizó con un Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 para compuestos lipofílicos y polares. El método B&D, un estándar de oro para la cuantificación de lípidos, implica una extracción en dos fases con metanol, cloroformo y agua, seguida de la cuantificación de lípidos en la fase de cloroformo.
El sonicador de microplacas UIP400MTP facilita el desprendimiento de líneas celulares adherentes de placas multipocillo y placas Petri
Resultados:
- Fase 1: Las condiciones óptimas de sonicación se identificaron a una potencia del 60%.
El UIP400MTP produjo la mayor recuperación de ARN con una reproducibilidad excepcional en comparación con el raspado manual y los baños sónicos.
La recuperación de metabolitos polares fue uniforme en todos los métodos, mientras que la recuperación de lípidos fue notablemente superior con el UIP400MTP. - Fase 2: La validación en células HepaRG y H295R demostró una alta reproducibilidad en los datos lipidómicos y metabolómicos, como indican las puntuaciones PCA estrechamente agrupadas.
Los tratamientos con aflatoxina B1 y forskolina se distinguieron eficazmente de los controles, lo que subraya la sensibilidad y fiabilidad del método.
Sonicador de microplacas UIP400MTP para el desprendimiento celular de alto rendimiento
“El dispositivo de sonicación UIP400MTP de Hielscher proporciona un enfoque alternativo de alta calidad y reproducible al "patrón oro" del raspado celular manual, lo que permite obtener mayores rendimientos de ARN, lípidos totales y metabolitos polares totales.” (Cruchley-Fuge et al., 2024)
Cruchley-Fuge et al. destacan las ventajas del sonicador UIP400MTP para el procesamiento de células adherentes. Al sustituir el raspado manual, este método mejora la reproducibilidad, la producción y el rendimiento, lo que lo convierte en una herramienta inestimable para estudios a gran escala como PrecisionTox. La integración del UIP400MTP en flujos de trabajo automatizados no sólo reduce la variabilidad, sino que también agiliza los procesos laboriosos, permitiendo la adquisición de datos multiómicos de alta calidad.
El trabajo de Cruchley-Fuge et al. (2024) facilita y agiliza el procesamiento de cultivos celulares adherentes para análisis multiómicos. La integración del sonicador UIP400MTP con flujos de trabajo automatizados garantiza una preparación de muestras coherente y eficiente, lo que lo hace idóneo para la investigación toxicológica de alto rendimiento.
Diseño, fabricación y consultoría – Calidad Made in Germany
Los ultrasonidos de Hielscher son conocidos por sus elevados estándares de calidad y diseño. Su robustez y fácil manejo permiten una integración sin problemas de nuestros ultrasonidos en las instalaciones industriales. Los ultrasonidos de Hielscher soportan sin problemas las condiciones más duras y los entornos más exigentes.
Hielscher Ultrasonics es una empresa con certificación ISO y pone especial énfasis en los sonicadores de alto rendimiento con tecnología punta y facilidad de uso. Por supuesto, los ultrasonidos de Hielscher cumplen la normativa CE y los requisitos de UL, CSA y RoHs.
Literatura / Referencias
- 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.
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Preguntas frecuentes
¿Qué es el desprendimiento de células?
El desprendimiento celular en investigación se refiere al proceso de separar las células adherentes de la superficie de un recipiente o sustrato de cultivo. Esto se hace normalmente para recolectar células para aplicaciones posteriores como el análisis, el subcultivo o la criopreservación. El desprendimiento puede lograrse mediante métodos enzimáticos (por ejemplo, tripsina), agentes químicos (por ejemplo, EDTA), métodos mecánicos (por ejemplo, raspado) o técnicas físicas como la sonicación, dependiendo del tipo de célula y de los requisitos de la investigación.
¿Cómo se desprenden las células adherentes?
El desprendimiento de células adherentes mediante sonicación implica la aplicación de ondas ultrasónicas focalizadas para interrumpir la adhesión célula-superficie dentro de un entorno controlado. En concreto, el sonicador de microplacas UIP400MTP lo consigue generando vibraciones mecánicas localizadas que rompen los enlaces entre las células y la superficie de cultivo. Los pasos clave incluyen:
- Preparación: Las células se cultivan en placas de múltiples pocillos y pueden exponerse a sustancias químicas específicas como parte del diseño experimental.
- Sonicación: El sonicador UIP400MTP está programado con ajustes optimizados (por ejemplo, 60% de potencia) para garantizar un desprendimiento eficaz sin dañar las células ni comprometer la integridad de las biomoléculas.
- Control de temperatura: El dispositivo mantiene la estabilidad de la temperatura para evitar la degradación celular o molecular inducida por el calor durante el proceso.
- Post-Detachment: Las células desprendidas se someten a protocolos de extracción posteriores, como el Bligh & Método bifásico de Dyer, para la recuperación de ARN, lípidos y metabolitos.
Este método es superior al raspado manual debido a su automatización, reproducibilidad y capacidad para procesar muestras de alto rendimiento de forma eficiente.
¿Qué es el desprendimiento de células no dañinas?
El desprendimiento celular no dañino se refiere al proceso de separar células adherentes de su sustrato sin comprometer la viabilidad, integridad o funcionalidad celular. Se consigue utilizando métodos suaves como la sonicación controlada o las soluciones sin enzimas.
Evitar la destrucción celular es fundamental para preservar las células’ características estructurales y moleculares, que son esenciales para aplicaciones posteriores precisas como el análisis multiómico, los ensayos funcionales o el uso terapéutico. Las células dañadas pueden liberar contenido intracelular, lo que puede confundir los resultados experimentales o comprometer la calidad de las muestras.
¿Cuál es la ventaja del desprendimiento celular sin enzimas?
El desprendimiento celular sin enzimas ofrece varias ventajas, como la conservación de las proteínas y receptores de la superficie celular, el mantenimiento de la viabilidad celular y la evitación de posibles daños enzimáticos a las biomoléculas. Este enfoque es especialmente beneficioso para aplicaciones posteriores sensibles, como la citometría de flujo, la proteómica o los ensayos funcionales, en los que las alteraciones enzimáticas podrían comprometer la calidad de los datos o los resultados experimentales. Además, los métodos sin enzimas suelen ser más reproducibles y pueden adaptarse a flujos de trabajo de alto rendimiento.
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento de laboratorio a tamaño industrial.


