Rakkude ultraheliga eraldamine
Rakkude ultraheliga eraldamine on väga tõhus ja usaldusväärne proovide ettevalmistamise meetod, mida kasutatakse rakubioloogia ja biotehnoloogia eri valdkondades. Ultraheli laineid kasutades eraldab mitmeauguliste plaatide sonikaator UIP400MTP kinnituvad rakud kultiveerimispindadelt ja valmistab ette rakususpensioonid järgnevateks rakendusteks. Ultraheli töötlus (sonikeerimine) pakub mitmeid eeliseid traditsiooniliste ensümaatiliste, keemiliste ja mehaaniliste eraldamismeetodite ees, muutes selle teadlastele väärtuslikuks tööriistaks.
Rakkude ultraheliga eraldamise põhimõte
Rakkude ultraheliga eraldamine põhineb võimsusultraheli kasutamisel, et häirida rakkude ja substraadi, millele nad on kinnitunud, vahelisi vastasmõjusid. Ultraheli lained tekitavad kultuurikeskkonnas mikromulle, akustilist kavitatsiooni ja vibratsiooni, mis põhjustavad mehaanilisi jõude, mis eraldavad rakud õrnalt, kuid tõhusalt. Seda protsessi viiakse tavaliselt läbi mitmeauguliste plaatide kontaktivaba sonikaatoriga UIP400MTP.
Kontaktivaba sonikaator UIP400MTP rakkude eraldamiseks
Rakkude eraldamine on otsustava tähtsusega kinnituvate rakkude kultiveerimisel. Kuigi trüpsiniseerimine on kõige sagedamini kasutatav meetod, võib see vähendada rakkude elujõulisust, kahjustades rakumembraani ja rakuvälist maatriksit. Rakukultuuri tõhususe parandamiseks on oluline seda kahjustust minimeerida. Rakkude ultraheliga eraldamine on väga tõhus ja usaldusväärne ensüümivaba meetod. See teeb mikroplaatide sonikaatorist UIP400MTP suurepärase alternatiivi ensüümipõhisele rakkude eraldamisele. Ultraheli töötlus (sonikeerimine) rakendab akustilist kavitatsiooni ja segamist seerumivabas söötmes, mis eraldab rakud õrnalt, neid kahjustamata.
Rakkude ultraheliga eraldamise võrdlus traditsiooniliste meetoditega
| Eelised | Eraldamine ultraheliga | Ensümaatiline eraldamine | Keemiline eraldamine |
|---|---|---|---|
| Rakkude elujõulisus | Kõrge | Keskmine | Muutuv |
| Kiirus | Kiire (minutid) | Mõõdukas (minutitest tundideni) | Muutuv (minutitest tundideni) |
| Pinnamarkerite säilimine | Suurepärane | Võib muutuda | Võib muutuda |
| Skaleeritavus | Kõrge | Keskmine | Muutuv |
| Jäägivabadus | Jah | Ei (ensüümijäägid) | Muutuv (keemilised jäägid) |
| Seadmekulu | Ühekordne investeering, ei mingeid tootjaspetsiifilisi ühekordseid tarvikuid, ei mingeid korduvaid kulusid | Korduvad kulud | Korduvad kulud |
| Optimeerimise lihtsus | Lihtne | Lihtne | Muutuv |
Mitmeauguliste plaatide sonikaator UIP400MTP pakub arvukaid eeliseid suure läbilaskevõimega proovide ettevalmistamisel, näiteks rakkude eraldamisel.
Allpool leiate näidisjuhise rakkude eraldamiseks mitmeauguliste plaatide sonikaatoriga UIP400MTP.
Seadmed ja materjalid rakkude ultraheliga eraldamiseks
- Kontaktivaba sonikaator mitmeauguliste plaatide jaoks UIP400MTP: See suure läbilaskevõimega sonikaator on põhitööriist. Plaadisonikaator UIP400MTP sobib kõigile standardsetele mitmeauguliste ja mikrotiiterplaatidele ning samuti Petri tassidele. Ultraheli lained annavad rakkude eraldamiseks vajaliku mehaanilise energia.
- Rakukultuuri plaadid või Petri tass: Standardsed anumad kinnituvate rakukultuuride kasvatamiseks.
- Kultuurisööde: Vedel sööde, milles rakke kasvatatakse ja hoitakse.
- Steriilne PBS (fosfaatpuhverdatud soolalahus): Kasutatakse rakkude pesemiseks enne eraldamist.
- Kogumistorud: Eraldatud rakususpensiooni kogumiseks.
Ultraheliga eraldamise protokoll plaadisonikaatoriga UIP400MTP
- Ettevalmistus
– Veenduge, et kõik seadmed on saastumise vältimiseks puhtad ja steriilsed.
– Soojendage kultuurisööde ja PBS eelnevalt sobiva temperatuurini (tavaliselt 37°C). - Rakkude pesemine
– Aspireerige kultuurisööde rakukultuuri kolvist või plaadilt.
– Peske rakke õrnalt steriilse PBS-iga, et eemaldada jääksööde ja eraldunud rakud. - Ultraheli töötlus (sonikeerimine)
– Lisage kolbi või plaadile väike kogus PBS-i või värsket kultuurisöödet, et katta rakkude monokiht.
– Asetage Petri tass või plaat sonikaatorisse UIP400MTP.
– Sonikeerige kindlaksmääratud aja jooksul, mis tavaliselt ulatub mõnest sekundist mõne minutini, sõltuvalt rakutüübist ja kinnitumise tugevusest. - Rakususpensiooni kogumine
– Pärast ultraheli töötlust jälgige rakke mikroskoobis, et veenduda nende eraldumises.
– Pipeteerige rakususpensioon õrnalt, et koguda eraldunud rakud.
– Kandke suspensioon kogumistorusse. - Töötlus pärast eraldamist
– Vajaduse korral tsentrifugeerige rakususpensiooni, et rakke kontsentreerida.
– Suspendeerige rakud uuesti värskesse kasvukeskkonda või puhvrisse edasisteks rakendusteks.
Märkused: Parameetrid (näiteks ultraheli töötluse kestus ja intensiivsus) tuleb erinevate rakutüüpide jaoks optimeerida, et vältida rakkude kahjustumist. Mõned õrnad rakutüübid võivad olla ultraheli töötluse suhtes tundlikumad, mistõttu on vaja hoolikat optimeerimist.
Ultraheli abil rakkude eraldamise praktilised rakendused
Ultraheli abil rakkude eraldamist kasutatakse mitmesugustes teadus- ja kliinilistes keskkondades:
- Voolutsütomeetria: Üksikrakkude suspensioonide ettevalmistamine analüüsiks.
- Rakkude loendamine ja elujõulisuse testid: Rakkude eraldamine täpseks loendamiseks ja elujõulisuse hindamiseks.
- Järelkultiveerimine: Rakkude ülekandmine ühest kultiveerimisnõust teise.
- Molekulaarbioloogia katsed: Rakkude isoleerimine DNA, RNA ja valkude ekstraheerimiseks.
Miks peaksin rakkude kraapimise asendama rakkude eraldamisega mikroplaadi sonikaatoriga UIP400MTP?
Rakkude kraapimise asendamine rakkude eraldamisega mikroplaadi sonikaatoriga UIP400MTP pakub teadlastele mitmeid eeliseid. Erinevalt käsitsi kraapimisest tagab täpselt reguleeritav ultraheli töötlus seadmega UIP400MTP ühtlase ja õrna rakkude eraldamise, minimeerides mehaanilist kahjustust ja säilitades rakkude elujõulisuse. UIP400MTP pakub täpset kontrolli ultraheli töötluse parameetrite üle, võimaldades ühtlast töötlust kõigis süvendites ja kõrvaldades proovidevahelise varieeruvuse. See meetod on kiirem, tõhusam ja skaleeritav, mistõttu sobib see ideaalselt suure läbilaskevõimega rakendusteks, säilitades samal ajal korratavuse ja tundlike rakukultuuride terviklikkuse. Leidke võrdlev uuring siit!
96-süvendiline plaadi sonikaator UIP400MTP mikrotiiter- ja mitmesüvendiliste plaatide ultraheli töötluseks
96-süvendiline plaadi sonikaator UIP400MTP: ultraheli edastav vedelik ümbritseb kõiki süvendeid ja tagab iga proovi ühtlase ultraheli töötluse
Levinumad rakutüübid ultraheli abil rakkude eraldamiseks
- Fibroblastid:
Kasutatakse sageli koetehnoloogia ja haavade paranemise uuringutes.
Adherentsed rakud, mida on vaja passaažimiseks ja katseteks eraldada. - Epiteelirakud:
Kasutatakse koebarjääride, vähiuuringute ja ravimite testimise uuringutes.
Neid on vaja eraldada analüüsiks ja järelkultiveerimiseks. - Endoteelirakud:
Olulised veresoonkonna uuringutes ja angiogeneesi uuringutes.
Adherentsed rakud, mida on vaja eraldada in vitro testide jaoks. - Tüvirakud:
Sealhulgas mesenhümaalsed tüvirakud ja indutseeritud pluripotentsed tüvirakud.
Vajavad õrnu eraldamismeetodeid elujõulisuse ja pluripotentsuse säilitamiseks. - Vähirakuliinid:
Laialdaselt kasutatavad vähiuuringutes ja ravimiarenduses.
Adherentsed rakud, mida on vaja katselise käsitsemise jaoks regulaarselt eraldada. - Hepatotsüüdid:
Kasutatakse maksafunktsiooni uuringutes ja ravimite metabolismi uuringutes.
Neid on vaja eraldada in vitro mudelite ja testide jaoks. - Keratinotsüüdid:
Epidermise valdav rakutüüp, mida kasutatakse sageli nahauuringutes, haavade paranemise uuringutes ja kosmeetikatoodete testimisel.
Nagu teisedki adherentsed rakud, kasvavad keratinotsüüdid kultiveerimispudelite või -plaatide pinnale kinnitunult ning need tuleb mitmesuguste katseprotseduuride jaoks eraldada, sealhulgas passaažimiseks, analüüsiks ja järelkultiveerimiseks. - Makrofaagid:
Vajavad in vitro kultiveerimisel sageli eraldamist.
Makrofaagid on adherentsed rakud, mis kinnituvad tavaliselt kultiveerimispudelite või -plaatide pinnale. Et neid koguda edasisteks rakendusteks, näiteks analüüsiks, järelkultiveerimiseks või katseteks, tuleb need kultiveerimispinnalt eraldada.
Kirjandus / viited
- 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.
- UIP400MTP-Multi-well-Plate-Sonicator-Infographic
- 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.
Teadmist väärt fakte
Mis on rakkude eraldamine?
Rakkude irdumine on adherentsete rakkude eraldamise protsess nende kultiveerimisanuma pinnalt, mis võimaldab rakke koguda ja ette valmistada edasisteks katsetoiminguteks või analüüsiks. Seda saab saavutada ensümaatiliste, keemiliste, mehaaniliste või ultraheli meetoditega.
Mis on rakkude dissotsiatsioon?
Rakkude dissotsiatsioon on rakuagregaatide või kudede lagundamine üksikuteks elujõulisteks rakkudeks. See saavutatakse rakuvälise maatriksi ja rakkudevaheliste adhesioonide lõhkumisega ensümaatiliste, mehaaniliste (nt ultraheli töötlus ehk sonikeerimine) või keemiliste meetodite abil. Rakkude dissotsiatsioon on hädavajalik mitmesugustes rakendustes, sealhulgas primaarsetes rakukultuurides, üksikrakkude analüüsis ning rakususpensioonide ettevalmistamisel katseteks ja terapeutiliseks kasutuseks.
Mis vahe on adherentsel rakukultuuril ja biofilmil?
Adherentne rakukultuur tähendab rakkude, tavaliselt eukarüootsete, kasvatamist, kus rakud kinnituvad kontrollitud laboratoorses keskkonnas substraadile ning sõltuvad kultuurikeskkonna kaudu antavatest toitainetest. Seevastu biofilm on keeruline, looduslikult esinev mikroobikooslus, mis kinnitub pinnale ja on kaetud rakuvälise maatriksiga, kusjuures rakud avaldavad kollektiivset käitumist, keemilisi gradiente ja suurenenud vastupanuvõimet välismõjudele. Kuigi adherentsed rakukultuurid on kunstlikud ja neid kasutatakse uurimistöös, on biofilmid dünaamilised ökosüsteemid, mida leidub looduslikes või tehiskeskkondades.
Ultraheli töötlus (sonikeerimine) seadmega UIP400MTP on väga tõhus ensüümivaba meetod adherentsete rakkude irdutamiseks ja biofilmide eemaldamiseks. Loe lähemalt biofilmi eemaldamise eelistest mikroplaatidelt ja Petri tassidelt mitme süvendiga plaatide sonikaatoriga UIP400MTP!
Millised on ultraheli abil rakkude irdutamise eelised?
- Õrn rakkude suhtes: Ultraheli abil irdutamine on ensümaatiliste meetodite (nt trüpsiniseerimine) ja mehaanilise kaapimisega võrreldes vähem karm, säilitades rakkude elujõulisuse ja pinnamarkerid.
- Kiire ja tõhus: Protsess on kiire, võttes sageli vaid paar minutit, ja suudab tõhusalt irdutada rakke isegi suurtelt kultiveerimispindadelt.
- Skaleeritavus: Sobib nii väikesemahulisteks laboratoorseteks rakendusteks kui ka suuremateks biotehnoloogilisteks protsessideks.
- Ensüümijääkideta: Välistab ensüümide vajaduse, vähendades rakupinna valkude muutmise või lisandite sissetoomise riski.