Asendage rakkude kraapimine UIP400MTP suure läbilaskevõimega Sonikaatoriga
Kleepuvate rakuliinide eraldamine ja ekstraheerimine mitme kaevuga plaatidest multi-oomika analüüsiks on laborites igapäevane ülesanne. Suure läbilaskevõimega rakkude eraldumine mitme auguga plaadi sonikaatori abil asendab UIP400MTP käsitsi rakkude kraapimist, mille tulemuseks on RNA, lipiidide üldsisalduse ja polaarsete metaboliitide suurem saagis. Uus meetod integreerib Hielscher UIP400MTP sonikaatori Beckman Coulter i7 vedeliku käitlemise tööjaamaga, võimaldades rakkude suure läbilaskevõimega, reprodutseeritavat ja tõhusat töötlemist RNA, metaboliidi ja lipiidide ekstraheerimiseks. Esitatud meetod paistab silma traditsiooniliste käsitsi rakkude kraapimismeetoditega, saavutades suurepärase reprodutseeritavuse ja saagise erinevates rakutüüpides ja katsetingimustes.
Sujuvam rakkude eraldumine mikroplaadiga Sonicator UIP400MTP
Kleepuvatel rakukultuurisüsteemidel on toksikoloogilistes ja biomeditsiinilistes uuringutes kriitiline roll. Selles kontekstis käsitlesid Cruchley-Fuge jt (2024) olulist väljakutset PrecisionToxi projektis, mis keskendus oomikatehnoloogiate kasutamisele keemiliste ohtude hindamiseks. Projekti eesmärk oli tuhandete erinevate kemikaalidega töödeldud proovide suure läbilaskevõimega analüüs. Selle nõudluse rahuldamiseks töötasid teadlased välja automatiseeritud töövoo, mis ühendas UIP400MTP sonikaatori väljakujunenud kahefaasiliste ekstraheerimisprotokollidega vedelikkromatograafia-massispektromeetria (LC-MS) analüüsiks. Nende uuringus hinnatakse UIP400MTP Multi-Well Plate Sonikaatori efektiivsust kleepuvate rakkude eemaldamisel võrreldes käsitsi kraapimise ja muude traditsiooniliste meetoditega.
Multi-oomika sujuvamaks muutmine: automatiseeritud kleepuvate rakkude ekstraheerimine UIP400MTP
Laura Cruchley-Fuge'i uurimisrühm Birminghami ülikoolist kasutas kolme inimese rakuliini: HepG2 (maksavähi rakud), HepaRG (diferentseeritud hepatotsüütide sarnased rakud) ja H295R (neerupealiste vähirakud). Neid rakke kultiveeriti 24augulisel ja 96augulisel plaadil ning viidi läbi uuritavate kemikaalidega, nagu aflatoksiin B1 ja forskoliin.
Eksperimentaalne disain:
- 1. etapp: UIP400MTP sonikaatori võimsusseadete optimeerimine ja võrdlemine käsitsi rakkude kraapimise ja heliliste veevannidega. HepG2 rakke kasutati RNA, metaboliitide ja lipiidide taastumise hindamiseks.
- 2. etapp: UIP400MTP integreerimine kahefaasilisse ekstraheerimise töövoogu, kasutades Beckman Coulter i7 süsteemi. Valideerimine viidi läbi HepaRG ja H295R rakkude abil.
Ekstraheerimise töövoog: Töövoog hõlmas keemilist kokkupuudet mitme auguga plaatidel, rakkude eraldumist UIP400MTP abil ja kahefaasilist ekstraheerimist Blighi kaudu & Dyer (B&D) meetod. LC-MS analüüs viidi läbi lipofiilsete ja polaarsete ühendite Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 abil. The B&D-meetod, kuldstandard lipiidide kvantifitseerimiseks, hõlmab kaheastmelist ekstraheerimist metanooli, kloroformi ja veega, millele järgneb lipiidide kvantifitseerimine kloroformifaasis.
UIP400MTP mikroplaadi sonikaator hõlbustab kleepuvate rakuliinide eraldumist mitme auguga plaatidest ja Petri tassidest
Tulemused:
- 1. etapp: Optimaalsed ultrahelitöötluse tingimused tuvastati 60% võimsusega.
UIP400MTP andis kõrgeima RNA taastumise erakordse reprodutseeritavusega võrreldes käsitsi kraapimise ja helivannidega.
Polaarsete metaboliitide taastumine oli meetodite lõikes ühtlane, samas kui lipiidide taastumine oli UIP400MTP märkimisväärselt parem. - 2. etapp: HepaRG ja H295R rakkude valideerimine näitas lipiidoomika ja metaboloomika andmetes suurt reprodutseeritavust, mida näitavad tihedalt klasterdatud PCA skoorid.
Aflatoksiin B1 ja forskoliini ravi eristati tõhusalt kontrollkatsetest, rõhutades meetodi tundlikkust ja usaldusväärsust.
Mikroplaadi sonikaatori UIP400MTP suure läbilaskevõimega rakkude eraldamiseks
“Hielscheri UIP400MTP ultrahelitöötlusseade pakub kvaliteetset ja reprodutseeritavat alternatiivset lähenemist käsitsi rakkude kraapimise "kuldstandardile", mille tulemuseks on suurem RNA, kogu lipiidide ja polaarsete metaboliitide saagis.” (Cruchley-Fuge et al., 2024)
Cruchley-Fuge jt rõhutavad UIP400MTP sonikaatori eeliseid kleepuvate rakkude töötlemiseks. Käsitsi kraapimise asendamisega suurendab see meetod reprodutseeritavust, läbilaskevõimet ja saagikust, muutes selle hindamatuks tööriistaks suuremahuliste uuringute jaoks, nagu PrecisionTox. UIP400MTP integreerimine automatiseeritud töövoogudesse mitte ainult ei vähenda varieeruvust, vaid lihtsustab ka töömahukaid protsesse, võimaldades kvaliteetset multi-oomika andmete kogumist.
Cruchley-Fuge jt (2024) töö hõlbustab ja lihtsustab kleepuvate rakukultuuride töötlemist multi-oomika analüüsiks. UIP400MTP sonikaatori integreerimine automatiseeritud töövoogudega tagab järjepideva ja tõhusa proovi ettevalmistamise, muutes selle ideaalselt sobivaks suure läbilaskevõimega toksikoloogilisteks uuringuteks.
Disain, tootmine ja nõustamine – Kvaliteet Valmistatud Saksamaal
Hielscheri ultrasonikaatorid on tuntud oma kõrgeimate kvaliteedi- ja disainistandardite poolest. Vastupidavus ja lihtne kasutamine võimaldavad meie ultrasonikaatorite sujuvat integreerimist tööstusrajatistesse. Hielscheri ultrasonikaatorid saavad kergesti käsitseda karmid tingimused ja nõudlikud keskkonnad.
Hielscher Ultrasonics on ISO sertifitseeritud ettevõte ja paneb erilist rõhku suure jõudlusega sonikaatoritele, millel on tipptasemel tehnoloogia ja kasutajasõbralikkus. Loomulikult on Hielscheri ultrasonikaatorid CE-nõuetele vastavad ja vastavad UL, CSA ja RoHs nõuetele.
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.
- 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.
Korduma kippuvad küsimused
Mis on rakkude eraldumine?
Rakkude eraldumine teadusuuringutes viitab kleepuvate rakkude eraldamisele kultiveerimisanuma või substraadi pinnalt. Seda tehakse tavaliselt rakkude kogumiseks järgnevateks rakendusteks, nagu analüüs, subkultuurimine või krüopreservatsioon. Eraldumist on võimalik saavutada ensümaatiliste meetodite (nt trüpsiin), keemiliste ainete (nt EDTA), mehaaniliste meetodite (nt kraapimine) või füüsikaliste tehnikate, näiteks ultrahelitöötluse abil, sõltuvalt rakutüübist ja uurimisnõuetest.
Kuidas eemaldada kleepuvaid rakke?
Kleepuvate rakkude eraldamine ultrahelitöötluse abil hõlmab fokuseeritud ultraheli lainete rakendamist, et häirida raku-pinna adhesiooni kontrollitud keskkonnas. Täpsemalt, mikroplaadi sonikaatori UIP400MTP saavutab selle, tekitades lokaliseeritud mehaanilisi vibratsioone, mis lõhuvad rakkude ja kultuuri pinna vahelised sidemed. Peamised sammud on järgmised:
- Ettevalmistus: Rakke kasvatatakse mitme auguga plaatidel ja nad võivad eksperimentaalse disaini osana kokku puutuda konkreetsete kemikaalidega.
- Ultrahelitöötlus: Sonikaatori UIP400MTP on programmeeritud optimeeritud seadistustega (nt 60% võimsus), et tagada tõhus eraldumine rakke kahjustamata või biomolekuli terviklikkust ohustamata.
- Temperatuuri reguleerimine: Seade säilitab temperatuuri stabiilsuse, et vältida kuumusest põhjustatud rakkude või molekulaarset lagunemist protsessi ajal.
- Pärast eraldumist: Eraldatud rakud allutatakse allavoolu ekstraheerimisprotokollidele, näiteks Bligh & Dyeri kahefaasiline meetod RNA, lipiidide ja metaboliitide taastumiseks.
See meetod on parem kui käsitsi kraapimine tänu oma automatiseerimisele, reprodutseeritavusele ja võimele töödelda suure läbilaskevõimega proove tõhusalt.
Mis on mittekahjustav rakkude eraldumine?
Mittekahjustav rakkude eraldumine viitab kleepuvate rakkude eraldamisele nende substraadist, kahjustamata rakkude elujõulisust, terviklikkust või funktsionaalsust. See saavutatakse õrnade meetoditega, nagu kontrollitud ultrahelitöötlus või ensüümivabad lahused.
Rakkude hävitamise vältimine on rakkude säilitamiseks kriitilise tähtsusega’ struktuursed ja molekulaarsed omadused, mis on olulised täpsete järgnevate rakenduste jaoks, nagu multi-oomika analüüs, funktsionaalsed analüüsid või terapeutiline kasutamine. Kahjustatud rakud võivad vabastada rakusisest sisu, mis võib segada eksperimentaalseid tulemusi või kahjustada proovi kvaliteeti.
Mis on ensüümivaba rakkude eraldumise eelis?
Ensüümivaba rakkude eraldumine pakub mitmeid eeliseid, sealhulgas rakupinna valkude ja retseptorite säilitamine, raku elujõulisuse säilitamine ja biomolekulide võimalike ensümaatiliste kahjustuste vältimine. See lähenemisviis on eriti kasulik tundlike järgnevate rakenduste puhul, nagu voolutsütomeetria, proteoomika või funktsionaalsed analüüsid, kus ensümaatilised muutused võivad kahjustada andmete kvaliteeti või katsetulemusi. Lisaks on ensüümivabad meetodid sageli reprodutseeritavamad ja neid saab kohandada suure läbilaskevõimega töövoogude jaoks.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates Lab kuni tööstuslik suurus.


