Extracción de la matriz extracelular con el sonicador de 96 pocillos UIP400MTP
Los métodos tradicionales de extracción de la matriz extracelular (EM) suelen incluir varios pasos para disgregar la matriz de la biopelícula. Sin embargo, estas técnicas pueden requerir mucho tiempo y ofrecer resultados poco uniformes, lo que provoca variabilidad en los resultados. El sonicador para placas de 96 pocillos UIP400MTP facilita considerablemente el proceso de extracción de la EM, al proporcionar una disgregación de las biopelículas altamente eficiente, precisa y uniforme en formatos de alto rendimiento. El UIP400MTP utiliza ultrasonidos focalizados para generar cavitación controlada y descomponer eficazmente la matriz de la biopelícula, preservando al mismo tiempo la viabilidad y la integridad de las células integradas en ella. El uso del UIP400MTP mejora la reproducibilidad y la exactitud de los ensayos posteriores, como los análisis metabolómicos y proteómicos, las pruebas de viabilidad y los estudios de sensibilidad a los antimicrobianos. Al agilizar la extracción de la EM, el UIP400MTP permite a los investigadores obtener resultados uniformes y de alta calidad, que proporcionan una comprensión más profunda de la dinámica de las biopelículas y de sus interacciones con agentes externos.
Extracción de la matriz extracelular
La matriz extracelular (EM) es un componente fundamental de las biopelículas formadas por microorganismos como Candida albicans. Compuesta por polisacáridos, proteínas, lípidos y ADN extracelular, la EM proporciona integridad estructural, media la adhesión a las superficies y contribuye significativamente a la resistencia a los antimicrobianos. La extracción y el análisis de la EM son esenciales para comprender la biología de las biopelículas, esclarecer los mecanismos de resistencia a los fármacos e identificar nuevas dianas terapéuticas.
Protocolo de extracción de la matriz extracelular (EM) de biopelículas de Candida albicans con el UIP400MTP
Este protocolo se centra en la extracción de la matriz extracelular (EM) de biopelículas estáticas de Candida albicans. Incorpora el sonicador UIP400MTP para sustituir los pasos tradicionales de raspado o tratamiento enzimático y mejorar la eficiencia y la reproducibilidad.
Materiales necesarios
Instrucciones paso a paso para la extracción de la EM
- Formación de biopelículas estáticas
Para formar biopelículas estáticas, inocule C. albicans en los pocillos de una placa de 96 pocillos utilizando medio RPMI-1640. Cada pocillo debe contener el mismo volumen de inóculo (p. ej., 200 µL por pocillo).
Incube la placa a 37 °C en condiciones estáticas durante 24 horas para permitir la formación de biopelículas en las superficies de los pocillos. - Preparación de la biopelícula para la extracción
Tras la incubación, aspire suavemente y deseche el medio usado de cada pocillo sin alterar la biopelícula.
Enjuague cuidadosamente cada pocillo con PBS estéril (p. ej., 200 µL) para eliminar las células débilmente adheridas y los restos planctónicos. Repita este paso dos veces.
Añada PBS fresco o el tampón de extracción (p. ej., 200 µL) a cada pocillo para preparar la sonicación. - Sonicación con el UIP400MTP
Coloque la placa de 96 pocillos que contiene PBS o tampón de extracción en la bandeja del sonicador UIP400MTP. Para colocar correctamente la placa multipocillo, siga las instrucciones del manual.
Someta la placa a sonicación durante 5-6 minutos con un ajuste suave (60% de amplitud, modo pulsado), asegurando una disgregación uniforme de la estructura de la biopelícula y la liberación de los componentes de la EM.
Utilice el control de temperatura del sonicador UIP400MTP (sensor de temperatura y ajustes) para evitar un calentamiento excesivo o daños en las muestras. - Tratamiento con resina de intercambio catiónico (CER)
Transfiera el líquido sonicado de cada pocillo a una nueva placa de 96 pocillos.
Añada a cada pocillo un volumen de suspensión de CER (preparada en PBS o tampón) equivalente al doble del volumen del líquido sonicado (p. ej., 400 µL de volumen total por pocillo).
Selle la placa e incúbela en un agitador o rotador de placas a 400 rpm durante 3 horas para permitir la unión y el aislamiento de los componentes de la EM. - Separación y filtración
Centrifugue la placa a 2.000 × g durante 10 minutos para separar la resina y las células del sobrenadante.
Transfiera cuidadosamente el sobrenadante que contiene la EM de cada pocillo a una nueva placa de 96 pocillos.
Filtre el sobrenadante a través de un filtro de 0,22 µm utilizando un sistema colector de vacío para placas o equivalente, a fin de obtener un extracto limpio de EM. - Análisis de la EM
Utilice técnicas como UPLC-Q-TOF-MS para obtener perfiles de metabolitos mediante análisis no dirigido, o emplee ensayos específicos (p. ej., BCA para proteínas y kits de cuantificación de triglicéridos y carbohidratos) para caracterizar los componentes de la EM.
Extracción de la matriz extracelular de alto rendimiento
La elevada eficiencia de la extracción de la matriz extracelular (EM) con el sonicador UIP400MTP ha revolucionado la preparación de muestras para ensayos que requieren un análisis exacto de las propiedades de las biopelículas. El UIP400MTP utiliza ondas ultrasónicas para disgregar de forma precisa y uniforme la matriz de la biopelícula, permitiendo la liberación eficaz de los componentes de la EM y preservando al mismo tiempo la viabilidad y la integridad celulares. Este enfoque mejora considerablemente la fiabilidad de ensayos como las pruebas de viabilidad de biopelículas, los estudios proteómicos y metabolómicos y las evaluaciones de sensibilidad a los antimicrobianos.
Para los ensayos de recuperación de biopelículas, como el recuento de unidades formadoras de colonias (CFU), la extracción de la EM con el UIP400MTP garantiza el acceso sin obstáculos de los reactivos a las células integradas en la biopelícula. Del mismo modo, los análisis proteómicos y metabolómicos, como UPLC-Q-TOF-MS, se benefician del aislamiento de proteínas, lípidos y metabolitos con un alto rendimiento de recuperación. El UIP400MTP también permite realizar pruebas precisas de sensibilidad a los antimicrobianos, lo que posibilita determinar con exactitud los valores de MIC y MBEC de las biopelículas. Además, la extracción eficiente que facilita el UIP400MTP contribuye a los ensayos de actividad enzimática, la cuantificación de componentes y los estudios estructurales, proporcionando información valiosa sobre el papel de las matrices extracelulares en la arquitectura, la adhesión y los mecanismos de resistencia de las biopelículas.
Este método de extracción reproducible y de alto rendimiento optimiza la preparación de la EM y garantiza resultados superiores en diversos ensayos relacionados con las biopelículas.
Extracción de la EM de alto rendimiento con el sonicador para placas de 96 pocillos UIP400MTP
Bibliografía / 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.
- 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.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la función de la matriz extracelular?
La matriz extracelular (EM o ECM) proporciona soporte estructural a las células, regula la comunicación intercelular e influye en el comportamiento celular.
¿Qué función desempeña la matriz extracelular en los tejidos?
En los tejidos, la EM actúa como un andamio que mantiene la integridad estructural, favorece la resiliencia mecánica y media la señalización bioquímica para regular procesos como el crecimiento, la diferenciación y la reparación.
¿Qué es la adhesión a la matriz extracelular?
La adhesión a la matriz extracelular se refiere a la interacción entre las células y la EM, mediada principalmente por moléculas de adhesión de la superficie celular, como las integrinas, que permiten el anclaje celular, la transducción de señales y la migración.
¿Por qué se extrae la matriz extracelular para realizar ensayos?
La EM se extrae para realizar ensayos que permitan estudiar su composición, comprender su papel en los procesos celulares e investigar su influencia en la progresión de las enfermedades, incluidas la formación de biopelículas y la resistencia a los antimicrobianos.
¿Cuáles son los procedimientos habituales de extracción de la matriz extracelular?
Los procedimientos habituales de extracción incluyen métodos físicos como la ultrasonicación, tratamientos químicos con detergentes o sales y digestión enzimática para aislar los componentes de la EM preservando su integridad.
¿Qué es la matriz extracelular descelularizada (dECM)?
La matriz extracelular descelularizada (dECM) se obtiene eliminando el material celular de los tejidos y preservando las propiedades estructurales y bioquímicas de la EM. Se utiliza en medicina regenerativa como andamio para la ingeniería de tejidos y el cultivo celular.
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