Rakuvälise maatriksi ekstraktsioon 96-augulise sonikaatoriga UIP400MTP
Traditsioonilised rakuvälise maatriksi (EM) ekstraheerimismeetodid hõlmavad sageli mitut etappi biokile maatriksi lõhkumiseks. Need tehnikad võivad aga olla aeganõudvad ja ebaühtlased, mis põhjustab tulemuste varieeruvust. 96-augulise plaadi sonikaatoriga UIP400MTP muutub EM ekstraheerimise protsess oluliselt lihtsamaks, tagades suure läbilaskevõimega formaatides väga tõhusa, täpse ja ühtlase biokile lõhkumise. UIP400MTP kasutab fokuseeritud ultraheli kontrollitud kavitatsiooni tekitamiseks, lõhkudes biokile maatriksi tõhusalt, säilitades samal ajal biokilesse kinnitunud rakkude elujõulisuse ja terviklikkuse. UIP400MTP kasutamine parandab järgnevate analüüside, näiteks metaboomika- ja proteoomikaanalüüside, elujõulisuse testide ja antimikroobse tundlikkuse uuringute korratavust ja täpsust. EM ekstraheerimist sujuvamaks muutes võimaldab UIP400MTP teadlastel saavutada ühtlaseid ja kvaliteetseid tulemusi, pakkudes sügavamat ülevaadet biokile dünaamikast ja koostoimest väliste ainetega.
Rakuvälise maatriksi ekstraktsioon
Rakuväline maatriks (EM) on mikroorganismide, näiteks Candida albicans’i moodustatud biokilede oluline komponent. EM koosneb polüsahhariididest, valkudest, lipiididest ja rakuvälisest DNA-st ning annab struktuurse terviklikkuse, vahendab kinnitumist pindadele ja aitab oluliselt kaasa antimikroobsele resistentsusele. EM ekstraheerimine ja analüüsimine on hädavajalik biokile bioloogia mõistmiseks, ravimresistentsuse mehhanismide selgitamiseks ja uute terapeutiliste sihtmärkide tuvastamiseks.
Protokoll rakuvälise maatriksi (EM) ekstraheerimiseks Candida albicans’i biokiledest UIP400MTP abil
See protokoll keskendub staatiliste Candida albicans’i biokilede rakuvälise maatriksi (EM) ekstraheerimisele. Sonikaatori UIP400MTP integreerimine, et asendada traditsioonilised kraapimis- või ensüümipõhised etapid efektiivsuse ja korratavuse parandamiseks.
Vajalikud materjalid
Samm-sammulised juhised EM ekstraheerimiseks
- Staatilise biokile moodustamine
Staatiliste biokilede jaoks inokuleerige C. albicans 96-augulise plaadi aukudesse, kasutades RPMI-1640 sööde. Iga auk peaks sisaldama ühtlast inokulumi mahtu (nt 200 µL augu kohta).
Inkubeerige plaati 37°C juures staatilistes tingimustes 24 tundi, et võimaldada biokile moodustumist aukude pindadel. - Biokile ettevalmistamine ekstraheerimiseks
Pärast inkubeerimist aspireerige ja visake igast august ettevaatlikult ära kasutatud sööde, biokilet häirimata.
Loputage iga auk hoolikalt steriilse PBS-iga (nt 200 µL), et eemaldada lõdvalt kinnitunud rakud ja planktoniline praht. Korrake seda etappi kaks korda.
Lisage igasse auku värsket PBS-i või ekstraktsioonipuhvrit (nt 200 µL), et valmistuda ultraheli töötluseks. - Ultraheli töötlus (sonikeerimine) seadmega UIP400MTP
Asetage PBS-i või ekstraktsioonipuhvrit sisaldav 96-augulise plaat sonikaatori UIP400MTP alusele. Mitme augu plaadi õigeks paigutamiseks järgige kasutusjuhendi juhiseid.
Sonikeerige 5-6 minutit õrnal seadistusel (60% amplituud, impulssrežiim), tagades biokile struktuuri ühtlase lõhkumise ja EM komponentide vabanemise.
Kasutage sonikaatori UIP400MTP temperatuuri reguleerimist (temperatuurianduri ja seadistused), et vältida liigset kuumenemist või proovi kahjustamist. - Katioonvahetusvaiguga (CER) töötlemine
Kandke sonikeeritud vedelik igast august uude 96-augulisse plaati.
Lisage igasse auku kahekordne maht CER-suspensiooni (valmistatud PBS-is või puhvris) (nt 400 µL kogumaht augu kohta).
Kaasake plaat ja inkubeerige seda plaadiloksutil või rotaatoril kiirusel 400 rpm 3 tundi, et võimaldada EM komponentide sidumist ja isoleerimist. - Eraldamine ja filtreerimine
Tsentrifuugige plaati 2 000 × g juures 10 minutit, et eraldada vaik ja rakud supernatandist.
Kandke EM-i sisaldav supernatant hoolikalt igast august uude 96-augulisse plaati.
Filtreerige supernatant läbi 0,22 µm filtri, kasutades plaadipõhist vaakumkollektorsüsteemi või samaväärset, et saada puhas EM ekstrakt. - EM analüüs
Kasutage selliseid tehnikaid nagu UPLC-Q-TOF-MS sihtimata metaboliitide profileerimiseks või rakendage spetsiifilisi analüüse (nt BCA valkude jaoks, triglütseriidide ja süsivesikute kvantifitseerimise komplektid), et iseloomustada EM komponente.
Suure läbilaskevõimega rakuvälise maatriksi ekstraktsioon
EM ekstraheerimise kõrge efektiivsus sonikaatoriga UIP400MTP on muutnud revolutsiooniliselt proovide ettevalmistamist analüüsideks, mis nõuavad biokile omaduste täpset analüüsi. UIP400MTP kasutab ultrahelilaineid biokile maatriksi täpseks ja ühtlaseks lõhkumiseks, võimaldades EM komponentide tõhusat vabanemist, säilitades samal ajal rakkude elujõulisuse ja terviklikkuse. See lähenemine parandab oluliselt selliste analüüside usaldusväärsust nagu biokile elujõulisuse testid, proteoomika- ja metaboomikauuringud ning antimikroobse tundlikkuse hindamised.
Biokile taastamise analüüside, näiteks pesa moodustavate ühikute (CFU) loendamise puhul tagab EM ekstraheerimine seadmega UIP400MTP reagentide takistamatu juurdepääsu biokilesse kinnitunud rakkudele. Samamoodi saavad proteoomika- ja metaboomikaanalüüsid, näiteks UPLC-Q-TOF-MS, kasu valkude, lipiidide ja metaboliitide suure saagisega isoleerimisest. UIP400MTP toetab ka täpset antimikroobse tundlikkuse testimist, võimaldades biokile MIC ja MBEC väärtuste täpset määramist. Lisaks aitab seadme UIP400MTP abil hõlbustatud tõhus ekstraheerimine kaasa ensüümide aktiivsuse analüüsidele, komponentide kvantifitseerimisele ja struktuuriuuringutele, pakkudes väärtuslikku teavet rakuväliste maatriksite rolli kohta biokile arhitektuuris, adhesioonis ja resistentsusmehhanismides.
See suure läbilaskevõimega ja korratav ekstraheerimismeetod optimeerib EM ettevalmistamist, tagades suurepärased tulemused paljudes biokilega seotud analüüsides.
Suure läbilaskevõimega EM ekstraheerimine 96-augulise plaadi sonikaatoriga UIP400MTP
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 rakuvälise maatriksi eesmärk?
Rakuväline maatriks (EM või ECM) pakub rakkudele struktuurset tuge, reguleerib rakkudevahelist suhtlust ja mõjutab rakkude käitumist.
Mida teeb rakuväline maatriks kudede jaoks?
Kudede jaoks toimib EM karkassina, mis säilitab struktuurse terviklikkuse, soodustab mehaanilist vastupidavust ja vahendab biokeemilist signaalimist, et reguleerida selliseid protsesse nagu kasv, diferentseerumine ja paranemine.
Mis on rakuvälise maatriksi adhesioon?
Rakuvälise maatriksi adhesioon tähendab rakkude ja EM-i vahelist interaktsiooni, mida vahendavad peamiselt rakupinna adhesioonimolekulid, näiteks integriinid, võimaldades rakkude ankurdumist, signaaliülekannet ja migratsiooni.
Miks rakuvälist maatriksit analüüsideks ekstraheeritakse?
EM-i ekstraheeritakse analüüsideks, et uurida selle koostist, mõista selle rolli rakulistes protsessides ja uurida selle mõju haiguse progresseerumisele, sealhulgas biokile moodustumisele ja antimikroobsele resistentsusele.
Millised on rakuvälise maatriksi levinud ekstraheerimismeetodid?
Levinud ekstraheerimismeetodite hulka kuuluvad füüsikalised meetodid, näiteks ultraheli töötlus, keemilised töötlused detergentide või sooladega ning ensümaatiline lagundamine, et isoleerida EM komponendid, säilitades samal ajal nende terviklikkuse.
Mis on dekulariseeritud rakuväline maatriks (dECM)?
Dekulariseeritud rakuväline maatriks (dECM) saadakse rakulise materjali eemaldamisel kudedest, säilitades samal ajal EM-i struktuursed ja biokeemilised omadused. Seda kasutatakse regeneratiivmeditsiinis karkassina koetehnoloogias ja rakukultuuris.
Lugege lähemalt rakuvälise maatriksi ultraheliga toetatud dekulariseerimise kohta!
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates laborimõõtkavast kuni tööstusliku mõõtkavani.

