Remplacer le grattage cellulaire par le sonicateur à haute cadence UIP400MTP

Le détachement et l’extraction de lignées cellulaires adhérentes à partir de plaques multipuits en vue d’analyses multi-omiques constituent une tâche quotidienne en laboratoire. Le détachement cellulaire à haute cadence au moyen du sonicateur pour plaques multipuits UIP400MTP remplace le grattage cellulaire manuel et permet d’obtenir des rendements plus élevés en ARN, en lipides totaux et en métabolites polaires totaux. Une nouvelle méthode intègre le sonicateur UIP400MTP de Hielscher à la station de manipulation de liquides Beckman Coulter i7, permettant un traitement des cellules à haute cadence, reproductible et efficace pour l’extraction de l’ARN, des métabolites et des lipides. La méthode présentée surpasse les méthodes traditionnelles de grattage cellulaire manuel en offrant une reproductibilité et un rendement supérieurs pour divers types cellulaires et conditions expérimentales.

Simplifier le détachement cellulaire 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 du projet PrecisionTox, consacré à l’exploitation des technologies omiques pour l’évaluation des dangers chimiques. Le projet visait une analyse à haute cadence de milliers d’échantillons traités avec diverses substances chimiques. Pour répondre à cette exigence, les chercheurs ont développé un flux de travail automatisé combinant le sonicateur UIP400MTP avec des protocoles éprouvés d’extraction biphasique pour l’analyse par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse (LC-MS). Leur étude évalue l’efficacité du sonicateur pour plaques multipuits UIP400MTP dans le détachement des cellules adhérentes par rapport au grattage manuel et à d’autres méthodes traditionnelles.

Simplifier la multi-omique : extraction automatisée de cellules adhérentes avec l’UIP400MTP

L’équipe de recherche de Laura Cruchley-Fuge de l’Université de Birmingham a utilisé trois lignées cellulaires humaines : HepG2 (cellules de cancer du foie), HepaRG (cellules différenciées de type hépatocytaire) et H295R (cellules de cancer surrénalien). Ces cellules ont été cultivées dans des plaques de 24 puits et de 96 puits et exposées à des substances chimiques d’essai telles que l’aflatoxine B1 et la forskoline.

Plan expérimental :

• Phase 1 : Optimisation des réglages de puissance du sonicateur UIP400MTP et comparaison avec le grattage cellulaire manuel et les bains d’eau soniques. Des 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 de travail d’extraction biphasique utilisant le système Beckman Coulter i7. La validation a été réalisée avec des cellules HepaRG et H295R.

Flux de travail d’extraction : Le flux de travail comprenait les expositions chimiques en plaques multipuits, le détachement cellulaire au moyen de l’UIP400MTP et l’extraction biphasique selon la méthode de Bligh & Dyer (B&D). L’analyse LC-MS a été réalisée avec un Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 pour les composés lipophiles et polaires. La méthode B&D, une référence absolue pour la quantification des lipides, comporte une extraction en deux étapes avec du méthanol, du chloroforme et de l’eau, suivie de la quantification des lipides dans la phase chloroformique.

Le sonicateur pour microplaques UIP400MTP facilite le détachement de lignées cellulaires adhérentes des plaques multipuits et des boîtes de Petri

Résultats :

• Phase 1 : Les conditions de sonication optimales ont été identifiées à 60% de puissance.
  L’UIP400MTP a permis la récupération d’ARN la plus élevée, avec une reproductibilité exceptionnelle par rapport au grattage manuel et aux bains soniques.
  La récupération des métabolites polaires était homogène d’une méthode à l’autre, tandis que la récupération des lipides était nettement supérieure avec l’UIP400MTP.
• Phase 2 : La validation sur des cellules HepaRG et H295R a démontré une reproductibilité élevée des données lipidomiques et métabolomiques, comme l’indiquent les scores ACP étroitement regroupés.
  Les traitements à l’aflatoxine B1 et à la forskoline ont été efficacement distingués des témoins, ce qui souligne la sensibilité et la fiabilité de la méthode.

« L’appareil de sonication UIP400MTP de Hielscher offre une approche alternative de haute qualité et reproductible à la “référence absolue” qu’est le grattage cellulaire manuel, permettant d’obtenir des rendements plus élevés en ARN, en lipides totaux et en 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 grattage manuel, cette méthode améliore la reproductibilité, la cadence de traitement et le rendement, ce qui en fait un outil précieux pour des études à grande échelle telles que PrecisionTox. L’intégration de l’UIP400MTP dans des flux de travail automatisés réduit non seulement la variabilité, mais simplifie également des processus exigeants en main-d’œuvre, permettant l’acquisition de données multi-omiques de haute qualité.

Les travaux de Cruchley-Fuge et al. (2024) facilitent et simplifient le traitement des cultures de cellules adhérentes pour l’analyse multi-omique. L’intégration du sonicateur UIP400MTP dans des flux de travail automatisés garantit une préparation des échantillons homogène et efficace, ce qui le rend idéalement adapté à la recherche toxicologique à haute cadence.

Conception, fabrication et conseil – qualité made in Germany

Les ultrasonicateurs Hielscher sont réputés pour leurs normes de qualité et de conception les plus élevées. Leur robustesse et leur facilité d’utilisation permettent une intégration aisée de nos ultrasonicateurs dans des installations industrielles. Les conditions difficiles et les environnements exigeants sont facilement maîtrisés par les ultrasonicateurs Hielscher.

Hielscher Ultrasonics est une entreprise certifiée ISO qui accorde une importance particulière aux sonicateurs haute performance dotés d’une technologie de pointe et d’une grande convivialité. Bien entendu, les ultrasonicateurs Hielscher sont conformes CE et répondent aux exigences UL, CSA et RoHs.