Remplacez le raclage cellulaire par le sonicateur à haut débit UIP400MTP
Le détachement et l'extraction des lignées cellulaires adhérentes des plaques multi-puits pour l'analyse multi-omique est une tâche quotidienne dans les laboratoires. Le détachement des cellules à haut débit à l'aide du sonicateur pour plaques multi-puits UIP400MTP remplace le raclage manuel des cellules et permet d'obtenir de meilleurs rendements en ARN, en lipides totaux et en métabolites polaires totaux. Une nouvelle méthode intègre le sonicateur Hielscher UIP400MTP à la station de travail de manipulation des liquides Beckman Coulter i7, permettant un traitement à haut débit, reproductible et efficace des cellules pour l'extraction de l'ARN, des métabolites et des lipides. La méthode présentée surpasse les méthodes manuelles traditionnelles de raclage des cellules en atteignant une reproductibilité et un rendement supérieurs pour divers types de cellules et conditions expérimentales.
Rationaliser le détachement des cellules avec le sonicateur pour microplaques UIP400MTP
Les systèmes de culture de cellules adhérentes jouent un rôle essentiel dans la recherche toxicologique et biomédicale. Dans ce contexte, Cruchley-Fuge et al. (2024) ont relevé un défi important dans le cadre du projet PrecisionTox, axé sur l'exploitation des technologies omiques pour l'évaluation des risques chimiques. Le projet visait une analyse à haut débit de milliers d'échantillons traités avec divers produits chimiques. Pour répondre à cette demande, les chercheurs ont développé un flux de travail automatisé combinant le sonicateur UIP400MTP avec des protocoles d'extraction biphasique établis pour l'analyse par chromatographie liquide et spectrométrie de masse (LC-MS). Leur étude évalue l'efficacité du sonicateur pour plaques multipuits UIP400MTP pour détacher les cellules adhérentes par rapport au grattage manuel et à d'autres méthodes traditionnelles.
Détachement de cultures cellulaires adhérentes de n'importe quelle microplaque standard – à haut débit avec le sonicateur UIP400MTP
Rationalisation de la Multi-Omics : Extraction automatisée de cellules adhérentes avec l'UIP400MTP
L'équipe de chercheurs de Laura Cruchley-Fuge de l'Université de Birmingham a utilisé trois lignées cellulaires humaines : HepG2 (cellules cancéreuses du foie), HepaRG (cellules différenciées semblables à des hépatocytes) et H295R (cellules cancéreuses de la glande surrénale). Ces cellules ont été cultivées dans des plaques à 24 et 96 puits et exposées à des produits chimiques d'essai tels que l'aflatoxine B1 et la forskoline.
Conception expérimentale :
- Phase 1 : Optimisation des réglages de puissance du sonicateur UIP400MTP et comparaison avec le raclage manuel des cellules et les bains d'eau soniques. Les cellules HepG2 ont été utilisées pour évaluer la récupération de l'ARN, des métabolites et des lipides.
- Phase 2 : Intégration de l'UIP400MTP dans un flux d'extraction biphasique utilisant le système Beckman Coulter i7. La validation a été effectuée sur des cellules HepaRG et H295R.
Processus d'extraction : Le flux de travail comprenait l'exposition à des produits chimiques dans des plaques multi-puits, le détachement des cellules à l'aide de l'UIP400MTP et l'extraction biphasique à l'aide de l'appareil Bligh & Dyer (B&D). L'analyse LC-MS a été réalisée à l'aide d'un Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 pour les composés lipophiles et polaires. La méthode B&D, un étalon-or pour la quantification des lipides, implique une extraction en deux étapes avec du méthanol, du chloroforme et de l'eau, suivie d'une quantification des lipides dans la phase chloroformique.
Le sonicateur pour microplaques UIP400MTP facilite le détachement des lignées cellulaires adhérentes des plaques multi-puits et des boîtes de Pétri.
Résultats:
- Phase 1 : Les conditions optimales de sonication ont été identifiées à une puissance de 60 %.
L'UIP400MTP a permis d'obtenir la meilleure récupération d'ARN avec une reproductibilité exceptionnelle par rapport au raclage manuel et aux bains soniques.
La récupération des métabolites polaires était cohérente d'une méthode à l'autre, tandis que la récupération des lipides était nettement supérieure avec l'UIP400MTP. - Phase 2 : La validation sur les cellules HepaRG et H295R a démontré une grande reproductibilité des données lipidomiques et métabolomiques, comme l'indiquent les scores PCA étroitement regroupés.
Les traitements à l'aflatoxine B1 et à la forskoline ont été efficacement distingués des contrôles, ce qui souligne la sensibilité et la fiabilité de la méthode.
Sonicateur pour microplaques UIP400MTP pour le détachement de cellules à haut débit
“L'appareil de sonification Hielscher UIP400MTP constitue une alternative de haute qualité et reproductible à l'approche "gold standard" du raclage manuel des cellules, permettant d'obtenir des rendements plus élevés en ARN, lipides totaux et métabolites polaires totaux.” (Cruchley-Fuge et al., 2024)
Cruchley-Fuge et al. soulignent les avantages du sonicateur UIP400MTP pour le traitement des cellules adhérentes. En remplaçant le raclage manuel, cette méthode améliore la reproductibilité, le débit et le rendement, ce qui en fait un outil précieux pour les études à grande échelle telles que PrecisionTox. L'intégration de l'UIP400MTP dans les flux de travail automatisés permet non seulement de réduire la variabilité, mais aussi de rationaliser les processus à forte intensité de main-d'œuvre, ce qui permet l'acquisition de données multi-omiques de haute qualité.
Les travaux de Cruchley-Fuge et al. (2024) facilitent et rationalisent le traitement des cultures cellulaires adhérentes pour l'analyse multi-omique. L'intégration du sonicateur UIP400MTP à des flux de travail automatisés garantit une préparation cohérente et efficace des échantillons, ce qui le rend parfaitement adapté à la recherche toxicologique à haut débit.
L'UIP400MTP n'est pas un bain ultrasonique. Il s'agit d'une corne de coupe à haute intensité pour une sonication ciblée. Ce puissant sonicateur sans contact délivre une sonication uniforme sur tous les puits de votre plaque standard. Vous pouvez contrôler avec précision l'amplitude, la puissance et les impulsions. Une minuterie et une sonde de température intégrées garantissent des résultats constants. Le sonicateur de plaques UIP400MTP refroidit les échantillons avec un bain d'eau (refroidisseur externe en option).
Conception, fabrication et conseil – Qualité Made in Germany
Les ultrasons Hielscher sont réputés pour leur qualité et leurs normes de conception les plus élevées. La robustesse et la facilité d'utilisation permettent une intégration aisée de nos ultrasons dans les installations industrielles. Les conditions difficiles et les environnements exigeants sont facilement gérés par les ultrasons Hielscher.
Hielscher Ultrasonics est une entreprise certifiée ISO et met l'accent sur les sonicateurs de haute performance dotés d'une technologie de pointe et d'une grande facilité d'utilisation. Bien entendu, les sonificateurs Hielscher sont conformes à la norme CE et répondent aux exigences des normes UL, CSA et RoHs.
Détachement de cellules à haut débit sans raclage cellulaire – le sonicateur UIP400MTP facilite le travail en laboratoire.
Littérature / Références
- 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.
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Questions fréquemment posées
Qu'est-ce que le décollement des cellules ?
Le détachement des cellules dans la recherche fait référence au processus de séparation des cellules adhérentes de la surface d'un récipient de culture ou d'un substrat. Cette opération est généralement effectuée pour prélever des cellules en vue d'applications en aval telles que l'analyse, la sous-culture ou la cryoconservation. Le détachement peut être réalisé à l'aide de méthodes enzymatiques (par exemple, la trypsine), d'agents chimiques (par exemple, l'EDTA), de méthodes mécaniques (par exemple, le grattage) ou de techniques physiques telles que la sonication, en fonction du type de cellule et des exigences de la recherche.
Comment détacher les cellules adhérentes ?
Le détachement de cellules adhérentes par sonication implique l'application d'ondes ultrasonores focalisées pour perturber l'adhésion de la surface cellulaire dans un environnement contrôlé. Plus précisément, le sonicateur pour microplaques UIP400MTP y parvient en générant des vibrations mécaniques localisées qui rompent les liens entre les cellules et la surface de culture. Les étapes clés sont les suivantes :
- Préparation: Les cellules sont cultivées dans des plaques multi-puits et peuvent être exposées à des produits chimiques spécifiques dans le cadre du plan expérimental.
- Sonication : Le sonicateur UIP400MTP est programmé avec des réglages optimisés (par exemple, une puissance de 60 %) pour assurer un détachement efficace sans endommager les cellules ou compromettre l'intégrité des biomolécules.
- Contrôle de la température : Le dispositif maintient la stabilité de la température afin d'éviter la dégradation cellulaire ou moléculaire induite par la chaleur au cours du processus.
- Après le détachement : Les cellules détachées sont soumises à des protocoles d'extraction en aval, tels que le protocole Bligh & Méthode biphasique de Dyer, pour la récupération de l'ARN, des lipides et des métabolites.
Cette méthode est supérieure au raclage manuel en raison de son automatisation, de sa reproductibilité et de sa capacité à traiter efficacement des échantillons à haut débit.
Qu'est-ce que le détachement cellulaire sans dommage ?
Le détachement cellulaire sans dommage désigne le processus de séparation des cellules adhérentes de leur substrat sans compromettre la viabilité, l'intégrité ou la fonctionnalité des cellules. Il est réalisé à l'aide de méthodes douces telles que la sonication contrôlée ou des solutions sans enzymes.
Il est essentiel d'éviter la destruction des cellules pour les préserver.’ Les cellules endommagées peuvent présenter des caractéristiques structurelles et moléculaires, qui sont essentielles pour des applications précises en aval, telles que l'analyse multi-omique, les essais fonctionnels ou l'utilisation thérapeutique. Les cellules endommagées peuvent libérer leur contenu intracellulaire, ce qui risque de fausser les résultats expérimentaux ou de compromettre la qualité de l'échantillon.
Quel est l'avantage du détachement cellulaire sans enzymes ?
Le détachement cellulaire sans enzyme présente plusieurs avantages, notamment la préservation des protéines et des récepteurs de la surface cellulaire, le maintien de la viabilité cellulaire et l'absence de dommages enzymatiques potentiels aux biomolécules. Cette approche est particulièrement bénéfique pour les applications sensibles en aval, telles que la cytométrie de flux, la protéomique ou les essais fonctionnels, où les altérations enzymatiques pourraient compromettre la qualité des données ou les résultats expérimentaux. En outre, les méthodes sans enzymes sont souvent plus reproductibles et peuvent être adaptées aux flux de travail à haut débit.
Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs à ultrasons très performants à partir de laboratoires à taille industrielle.