تراشیدن سلولها را با سونیکاتور UIP400MTP با ظرفیت پردازش بالا جایگزین کنید
جداسازی و استخراج ردههای سلولی چسبنده از پلیتهای چندچاهکی برای تحلیل چنداُمیکی، از کارهای روزمره در آزمایشگاههاست. جداسازی سلولها با ظرفیت پردازش بالا با استفاده از سونیکاتور پلیت چندچاهکی UIP400MTP جایگزین تراشیدن دستی سلولها میشود و بازده بیشتری از RNA، مجموع لیپیدها و مجموع متابولیتهای قطبی به دست میدهد. روشی جدید، سونیکاتور Hielscher UIP400MTP را با ایستگاه کاری جابهجایی مایعات Beckman Coulter i7 یکپارچه میکند و پردازش کارآمد و تکرارپذیر سلولها با ظرفیت بالا را برای استخراج RNA، متابولیتها و لیپیدها امکانپذیر میسازد. روش ارائهشده با دستیابی به تکرارپذیری و بازده بالاتر در انواع سلولها و شرایط آزمایشی گوناگون، از روشهای متداول تراشیدن دستی سلولها برتر است.
جداسازی سلولها را با سونیکاتور میکروپلیت UIP400MTP تسهیل کنید
سامانههای کشت سلولهای چسبنده نقشی حیاتی در پژوهشهای سمشناسی و زیستپزشکی دارند. در همین زمینه، Cruchley-Fuge et al. (2024) به چالشی مهم در پروژهٔ PrecisionTox پرداختند که بر استفاده از فناوریهای اُمیک برای ارزیابی خطر مواد شیمیایی متمرکز بود. هدف این پروژه، تحلیل هزاران نمونهٔ تیمارشده با مواد شیمیایی گوناگون با ظرفیت پردازش بالا بود. پژوهشگران برای پاسخگویی به این نیاز، گردش کاری خودکاری توسعه دادند که سونیکاتور UIP400MTP را با پروتکلهای تثبیتشدهٔ استخراج دوفازی برای تحلیل با کروماتوگرافی مایع–طیفسنجی جرمی (LC-MS) ترکیب میکرد. مطالعهٔ آنها کارایی سونیکاتور پلیت چندچاهکی UIP400MTP را در جداسازی سلولهای چسبنده در مقایسه با تراشیدن دستی و سایر روشهای متداول ارزیابی میکند.
تسهیل تحلیل چنداُمیکی: استخراج خودکار سلولهای چسبنده با UIP400MTP
گروه پژوهشی Laura Cruchley-Fuge از دانشگاه بیرمنگام از سه ردهٔ سلولی انسانی استفاده کرد: HepG2 (سلولهای سرطان کبد)، HepaRG (سلولهای تمایزیافتهٔ شبههپاتوسیتی) و H295R (سلولهای سرطان غدهٔ فوقکلیوی). این سلولها در پلیتهای 24 چاهکی و 96 چاهکی کشت داده شدند و در معرض مواد شیمیایی مورد آزمایش، مانند آفلاتوکسین B1 و فورسکولین، قرار گرفتند.
طراحی آزمایش:
- مرحلهٔ 1: بهینهسازی تنظیمات توان سونیکاتور UIP400MTP و مقایسه با تراشیدن دستی سلولها و حمامهای آب فراصوتی. از سلولهای HepG2 برای ارزیابی بازیابی RNA، متابولیتها و لیپیدها استفاده شد.
- مرحلهٔ 2: یکپارچهسازی UIP400MTP با گردش کار استخراج دوفازی با استفاده از سامانهٔ Beckman Coulter i7. اعتبارسنجی با استفاده از سلولهای HepaRG و H295R انجام شد.
گردش کار استخراج: این گردش کار شامل مواجهه با مواد شیمیایی در پلیتهای چندچاهکی، جداسازی سلولها با استفاده از UIP400MTP و استخراج دوفازی به روش Bligh & Dyer (B&D) بود. تحلیل LC-MS برای ترکیبات چربیدوست و قطبی با استفاده از دستگاه Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 انجام شد. روش B&D که استاندارد طلایی سنجش کمّی لیپیدها به شمار میرود، شامل استخراج دومرحلهای با متانول، کلروفرم و آب و سپس سنجش کمّی لیپیدها در فاز کلروفرم است.
سونیکاتور میکروپلیت UIP400MTP جداسازی ردههای سلولی چسبنده از پلیتهای چندچاهکی و ظروف پتری را تسهیل میکند
نتایج:
- مرحلهٔ 1: شرایط بهینهٔ فراصوتدهی در توان 60% شناسایی شد.
UIP400MTP در مقایسه با تراشیدن دستی و حمامهای فراصوتی، بیشترین بازیابی RNA را با تکرارپذیری استثنایی به دست داد.
بازیابی متابولیتهای قطبی در روشهای مختلف یکسان بود، در حالی که بازیابی لیپیدها با UIP400MTP بهطور چشمگیری بیشتر بود. - مرحلهٔ 2: اعتبارسنجی روی سلولهای HepaRG و H295R تکرارپذیری بالای دادههای لیپیدومیکس و متابولومیکس را نشان داد؛ خوشهبندی فشردهٔ امتیازهای PCA مؤید این نتیجه بود.
تیمارهای آفلاتوکسین B1 و فورسکولین بهخوبی از نمونههای شاهد تفکیک شدند که حساسیت و قابلیت اعتماد این روش را نشان میدهد.
سونیکاتور میکروپلیت UIP400MTP برای جداسازی سلولها با ظرفیت پردازش بالا
«دستگاه فراصوتدهی Hielscher UIP400MTP رویکرد جایگزینی با کیفیت بالا و تکرارپذیر برای «استاندارد طلایی» تراشیدن دستی سلولها فراهم میکند که بازده بیشتری از RNA، مجموع لیپیدها و مجموع متابولیتهای قطبی به دست میدهد.» (Cruchley-Fuge et al., 2024)
Cruchley-Fuge et al. بر مزایای سونیکاتور UIP400MTP برای پردازش سلولهای چسبنده تأکید میکنند. این روش با جایگزینی تراشیدن دستی، تکرارپذیری، ظرفیت پردازش و بازده را افزایش میدهد و به ابزاری بسیار ارزشمند برای مطالعات گستردهای مانند PrecisionTox تبدیل میشود. یکپارچهسازی UIP400MTP با گردشهای کار خودکار، نهتنها تغییرپذیری را کاهش میدهد، بلکه فرایندهای نیازمند کار دستی زیاد را نیز تسهیل میکند و گردآوری دادههای چنداُمیکی با کیفیت بالا را امکانپذیر میسازد.
کار Cruchley-Fuge et al. (2024) پردازش کشتهای سلولی چسبنده را برای تحلیل چنداُمیکی آسانتر و روانتر میکند. یکپارچهسازی سونیکاتور UIP400MTP با گردشهای کار خودکار، آمادهسازی یکنواخت و کارآمد نمونهها را تضمین میکند و آن را به گزینهای ایدئال برای پژوهشهای سمشناسی با ظرفیت پردازش بالا تبدیل میسازد.
طراحی، ساخت و مشاوره – کیفیت ساخت آلمان
دستگاههای فراصوت Hielscher به بالاترین استانداردهای کیفیت و طراحی شهرت دارند. استحکام و سهولت کاربری، ادغام بیدردسر دستگاههای فراصوت ما را در تأسیسات صنعتی امکانپذیر میسازد. دستگاههای فراصوت Hielscher بهآسانی از عهدهٔ شرایط سخت و محیطهای پرچالش برمیآیند.
Hielscher Ultrasonics شرکتی دارای گواهی ISO است و بر سونیکاتورهای پربازده با فناوری پیشرفته و کاربری آسان تأکید ویژهای دارد. البته دستگاههای فراصوت Hielscher با CE مطابقت دارند و الزامات UL، CSA و RoHs را برآورده میکنند.
منابع علمی / مراجع
- 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.
پرسشهای متداول
جداسازی سلولها چیست؟
جداسازی سلولها در پژوهش به فرایند جدا کردن سلولهای چسبنده از سطح ظرف کشت یا بستر گفته میشود. این کار معمولاً برای برداشت سلولها بهمنظور کاربردهای پاییندستی، مانند تحلیل، کشت مجدد یا نگهداری انجمادی، انجام میشود. بسته به نوع سلول و الزامات پژوهش، جداسازی را میتوان با روشهای آنزیمی (مانند تریپسین)، عوامل شیمیایی (مانند EDTA)، روشهای مکانیکی (مانند تراشیدن) یا تکنیکهای فیزیکی مانند فراصوتدهی انجام داد.
سلولهای چسبنده را چگونه جدا میکنید؟
جداسازی سلولهای چسبنده با فراصوتدهی شامل اعمال امواج فراصوت متمرکز برای برهم زدن چسبندگی سلول به سطح در محیطی کنترلشده است. بهطور مشخص، سونیکاتور میکروپلیت UIP400MTP این کار را با ایجاد ارتعاشات مکانیکی موضعی انجام میدهد که پیوندهای بین سلولها و سطح کشت را میشکنند. مراحل اصلی عبارتاند از:
- آمادهسازی: سلولها در پلیتهای چندچاهکی رشد داده میشوند و ممکن است بهعنوان بخشی از طراحی آزمایش در معرض مواد شیمیایی مشخصی قرار گیرند.
- فراصوتدهی: سونیکاتور UIP400MTP با تنظیمات بهینهشده (مانند توان 60%) برنامهریزی میشود تا جداسازی مؤثر بدون آسیب به سلولها یا به خطر انداختن یکپارچگی زیستمولکولها تضمین شود.
- کنترل دما: دستگاه پایداری دما را حفظ میکند تا در طول فرایند از تخریب سلولی یا مولکولی ناشی از گرما جلوگیری شود.
- پس از جداسازی: سلولهای جداشده برای بازیابی RNA، لیپیدها و متابولیتها تحت پروتکلهای استخراج پاییندستی، مانند روش دوفازی Bligh & Dyer، قرار میگیرند.
این روش به دلیل خودکار بودن، تکرارپذیری و توانایی پردازش کارآمد نمونهها با ظرفیت بالا، از تراشیدن دستی برتر است.
جداسازی سلولها بدون آسیب چیست؟
جداسازی سلولها بدون آسیب به فرایند جدا کردن سلولهای چسبنده از بسترشان، بدون به خطر انداختن زندهمانی، یکپارچگی یا عملکرد آنها، گفته میشود. این کار با روشهای ملایمی مانند فراصوتدهی کنترلشده یا محلولهای فاقد آنزیم انجام میشود.
جلوگیری از تخریب سلولی برای حفظ ویژگیهای ساختاری و مولکولی سلولها حیاتی است؛ این ویژگیها برای دقت کاربردهای پاییندستی مانند تحلیل چنداُمیکی، آزمونهای عملکردی یا استفادهٔ درمانی ضروریاند. سلولهای آسیبدیده ممکن است محتویات درونسلولی را آزاد کنند و در نتیجه تفسیر نتایج آزمایش را مخدوش کنند یا کیفیت نمونه را به خطر بیندازند.
مزیت جداسازی سلولها بدون آنزیم چیست؟
جداسازی سلولها بدون آنزیم مزایای متعددی دارد، از جمله حفظ پروتئینها و گیرندههای سطح سلول، حفظ زندهمانی سلول و جلوگیری از آسیب احتمالی آنزیمها به زیستمولکولها. این رویکرد بهویژه برای کاربردهای حساس پاییندستی، مانند فلوسایتومتری، پروتئومیکس یا آزمونهای عملکردی، مفید است؛ در این کاربردها تغییرات آنزیمی میتوانند کیفیت دادهها یا نتایج آزمایش را به خطر بیندازند. افزون بر این، روشهای بدون آنزیم اغلب تکرارپذیرترند و میتوان آنها را برای گردشهای کار با ظرفیت پردازش بالا سازگار کرد.
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی پربازده را در مقیاسهای آزمایشگاهی تا صنعتی تولید میکند.

