હાથથી કોષો ખોતરીને અલગ કરવાની પદ્ધતિને બદલે ઉચ્ચ નમૂના પ્રક્રિયા ક્ષમતાવાળું UIP400MTP સોનિકેટર અપનાવો
મલ્ટિ-ઓમિક્સ વિશ્લેષણ માટે મલ્ટિ-વેલ પ્લેટોમાંથી સપાટીને ચોંટેલી કોષરેખાઓને અલગ કરવી અને તેમનું નિષ્કર્ષણ કરવું એ પ્રયોગશાળાઓમાં રોજિંદું કાર્ય છે. મલ્ટિ-વેલ પ્લેટ સોનિકેટર UIP400MTP વડે ઉચ્ચ નમૂના પ્રક્રિયા ક્ષમતા સાથે કોષોને અલગ કરવાની પદ્ધતિ હાથથી કોષો ખોતરીને અલગ કરવાની પદ્ધતિનું સ્થાન લે છે, જેના પરિણામે RNA, કુલ લિપિડ અને કુલ ધ્રુવીય ચયાપચયજ પદાર્થોની વધુ ઉપજ મળે છે. નવી પદ્ધતિમાં Hielscher UIP400MTP સોનિકેટરને Beckman Coulter i7 લિક્વિડ હેન્ડલિંગ વર્કસ્ટેશન સાથે સંકલિત કરવામાં આવે છે, જેનાથી RNA, ચયાપચયજ પદાર્થો અને લિપિડના નિષ્કર્ષણ માટે કોષોની ઉચ્ચ નમૂના પ્રક્રિયા ક્ષમતા સાથે, પુનરુત્પાદનીય અને કાર્યક્ષમ પ્રક્રિયા શક્ય બને છે. પ્રસ્તુત પદ્ધતિ વિવિધ કોષપ્રકારો અને પ્રાયોગિક પરિસ્થિતિઓમાં વધુ સારી પુનરુત્પાદનીયતા અને ઉપજ પ્રાપ્ત કરીને હાથથી કોષો ખોતરીને અલગ કરવાની પરંપરાગત પદ્ધતિઓ કરતાં ચડિયાતી સાબિત થાય છે.
માઇક્રોપ્લેટ સોનિકેટર UIP400MTP વડે કોષોને અલગ કરવાની પ્રક્રિયા સુગમ બનાવો
સપાટીને ચોંટેલા કોષોની સંવર્ધન પ્રણાલીઓ વિષવિજ્ઞાન અને જૈવચિકિત્સાકીય સંશોધનમાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. આ સંદર્ભમાં, Cruchley-Fuge અને સહલેખકોએ (2024) રાસાયણિક જોખમના મૂલ્યાંકન માટે ઓમિક્સ તકનીકોનો ઉપયોગ કરવા પર કેન્દ્રિત PrecisionTox પ્રોજેક્ટમાં એક નોંધપાત્ર પડકારનો ઉકેલ લાવ્યો હતો. પ્રોજેક્ટનો હેતુ વિવિધ રસાયણોથી ઉપચારિત હજારો નમૂનાઓનું ઉચ્ચ નમૂના પ્રક્રિયા ક્ષમતા સાથે વિશ્લેષણ કરવાનો હતો. આ જરૂરિયાત પૂરી કરવા માટે સંશોધકોએ લિક્વિડ ક્રોમેટોગ્રાફી–માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (LC-MS) વિશ્લેષણ માટે UIP400MTP સોનિકેટરને સ્થાપિત દ્વિચરણીય નિષ્કર્ષણ પ્રોટોકોલ સાથે જોડતો સ્વચાલિત કાર્યપ્રવાહ વિકસાવ્યો હતો. તેમનો અભ્યાસ હાથથી ખોતરીને કોષોને અલગ કરવાની અને અન્ય પરંપરાગત પદ્ધતિઓની સરખામણીમાં સપાટીને ચોંટેલા કોષોને અલગ કરવામાં UIP400MTP મલ્ટિ-વેલ પ્લેટ સોનિકેટરની અસરકારકતાનું મૂલ્યાંકન કરે છે.
મલ્ટિ-ઓમિક્સને સુગમ બનાવવું: UIP400MTP વડે સપાટીને ચોંટેલા કોષોનું સ્વચાલિત નિષ્કર્ષણ
યુનિવર્સિટી ઑફ બર્મિંગહામની Laura Cruchley-Fugeની સંશોધક ટીમે ત્રણ માનવ કોષરેખાઓનો ઉપયોગ કર્યો હતો: HepG2 (યકૃતના કેન્સરના કોષો), HepaRG (વિભેદિત યકૃતકોષો જેવા કોષો) અને H295R (અધિવૃક્કના કેન્સરના કોષો). આ કોષોને 24-વેલ અને 96-વેલ પ્લેટોમાં સંવર્ધિત કરવામાં આવ્યા હતા અને અફ્લાટોક્સિન B1 તથા ફોર્સ્કોલિન જેવા પરીક્ષણ રસાયણોના સંપર્કમાં લાવવામાં આવ્યા હતા.
પ્રાયોગિક આયોજન:
- તબક્કો 1: UIP400MTP સોનિકેટરની પાવર સેટિંગ્સનું ઇષ્ટતમીકરણ અને હાથથી કોષો ખોતરીને અલગ કરવાની પદ્ધતિ તથા અલ્ટ્રાસોનિક જળસ્નાનો સાથે સરખામણી કરવામાં આવી હતી. RNA, ચયાપચયજ પદાર્થો અને લિપિડની પુનઃપ્રાપ્તિનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે HepG2 કોષોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.
- તબક્કો 2: Beckman Coulter i7 સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને UIP400MTP ને દ્વિચરણીય નિષ્કર્ષણ કાર્યપ્રવાહમાં સંકલિત કરવામાં આવ્યું હતું. HepaRG અને H295R કોષોનો ઉપયોગ કરીને માન્યતા ચકાસવામાં આવી હતી.
નિષ્કર્ષણ કાર્યપ્રવાહ: કાર્યપ્રવાહમાં મલ્ટિ-વેલ પ્લેટોમાં કોષોને રસાયણોના સંપર્કમાં લાવવા, UIP400MTP વડે કોષોને અલગ કરવા અને Bligh & Dyer (B&D) પદ્ધતિ દ્વારા દ્વિચરણીય નિષ્કર્ષણ કરવાનો સમાવેશ થતો હતો. લિપિડપ્રેમી અને ધ્રુવીય સંયોજનો માટે Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120નો ઉપયોગ કરીને LC-MS વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. લિપિડના માત્રાત્મક નિર્ધારણ માટે સુવર્ણ માનક ગણાતી B&D પદ્ધતિમાં મિથેનોલ, ક્લોરોફોર્મ અને પાણી વડે બે પગલાંમાં નિષ્કર્ષણ કરવામાં આવે છે, ત્યારબાદ ક્લોરોફોર્મ ચરણમાં લિપિડનું માત્રાત્મક નિર્ધારણ કરવામાં આવે છે.
UIP400MTP માઇક્રોપ્લેટ સોનિકેટર મલ્ટિ-વેલ પ્લેટો અને પેટ્રી ડિશોમાંથી સપાટીને ચોંટેલી કોષરેખાઓને અલગ કરવાની પ્રક્રિયા સરળ બનાવે છે
પરિણામો:
- તબક્કો 1: 60% પાવર પર સોનિકેશનની શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓ ઓળખવામાં આવી હતી.
હાથથી ખોતરીને કોષોને અલગ કરવાની પદ્ધતિ અને અલ્ટ્રાસોનિક સ્નાનોની સરખામણીમાં UIP400MTP વડે અસાધારણ પુનરુત્પાદનીયતા સાથે RNAની સૌથી વધુ પુનઃપ્રાપ્તિ થઈ હતી.
તમામ પદ્ધતિઓમાં ધ્રુવીય ચયાપચયજ પદાર્થોની પુનઃપ્રાપ્તિ સમાન હતી, જ્યારે UIP400MTP વડે લિપિડની પુનઃપ્રાપ્તિ નોંધપાત્ર રીતે વધુ સારી હતી. - તબક્કો 2: HepaRG અને H295R કોષો પર કરાયેલી માન્યતા ચકાસણીએ લિપિડોમિક્સ અને મેટાબોલોમિક્સ ડેટામાં ઊંચી પુનરુત્પાદનીયતા દર્શાવી હતી, જેનો સંકેત ચુસ્ત સમૂહોમાં ગોઠવાયેલા PCA સ્કોરથી મળ્યો હતો.
અફ્લાટોક્સિન B1 અને ફોર્સ્કોલિનથી કરાયેલા ઉપચારોને નિયંત્રણ નમૂનાઓથી અસરકારક રીતે અલગ ઓળખી શકાયા હતા, જે આ પદ્ધતિની સંવેદનશીલતા અને વિશ્વસનીયતા દર્શાવે છે.
માઇક્રોપ્લેટ સોનિકેટર UIP400MTP ઉચ્ચ નમૂના પ્રક્રિયા ક્ષમતા સાથે કોષોને અલગ કરવા માટે છે
“Hielscher UIP400MTP સોનિકેશન ઉપકરણ હાથથી કોષો ખોતરીને અલગ કરવાના ‘સુવર્ણ માનક’ માટે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળો અને પુનરુત્પાદનીય વૈકલ્પિક અભિગમ પૂરો પાડે છે, જેના પરિણામે RNA, કુલ લિપિડ અને કુલ ધ્રુવીય ચયાપચયજ પદાર્થોની વધુ ઉપજ મળે છે.” (Cruchley-Fuge અને સહલેખકો, 2024)
Cruchley-Fuge અને સહલેખકો સપાટીને ચોંટેલા કોષોની પ્રક્રિયા માટે UIP400MTP સોનિકેટરના ફાયદાઓ પર પ્રકાશ પાડે છે. હાથથી ખોતરીને કોષોને અલગ કરવાની પદ્ધતિનું સ્થાન લઈને આ પદ્ધતિ પુનરુત્પાદનીયતા, નમૂના પ્રક્રિયા ક્ષમતા અને ઉપજમાં વધારો કરે છે, જેનાથી તે PrecisionTox જેવા મોટા પાયાના અભ્યાસો માટે અમૂલ્ય સાધન બને છે. સ્વચાલિત કાર્યપ્રવાહોમાં UIP400MTP નું સંકલન પરિવર્તનશીલતા ઘટાડવાની સાથે શ્રમસઘન પ્રક્રિયાઓને પણ સુગમ બનાવે છે, જેનાથી ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળો મલ્ટિ-ઓમિક્સ ડેટા મેળવવો શક્ય બને છે.
Cruchley-Fuge અને સહલેખકોનું (2024) કાર્ય મલ્ટિ-ઓમિક્સ વિશ્લેષણ માટે સપાટીને ચોંટેલા કોષ સંવર્ધનોની પ્રક્રિયાને સરળ અને સુગમ બનાવે છે. સ્વચાલિત કાર્યપ્રવાહો સાથે UIP400MTP સોનિકેટરનું સંકલન સુસંગત અને કાર્યક્ષમ નમૂના તૈયારી સુનિશ્ચિત કરે છે, જેનાથી તે ઉચ્ચ નમૂના પ્રક્રિયા ક્ષમતાની જરૂર ધરાવતા વિષવિજ્ઞાન સંશોધન માટે આદર્શ રીતે અનુકૂળ બને છે.
ડિઝાઇન, ઉત્પાદન અને પરામર્શ – જર્મનીમાં નિર્મિત ગુણવત્તા
Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરો તેમની સર્વોચ્ચ ગુણવત્તા અને ડિઝાઇનના ધોરણો માટે જાણીતા છે. મજબૂતાઈ અને સરળ સંચાલન અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટરોને ઔદ્યોગિક સુવિધાઓમાં સરળતાથી સંકલિત કરવાનું શક્ય બનાવે છે. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરો કઠોર પરિસ્થિતિઓ અને પડકારજનક વાતાવરણમાં પણ સરળતાથી કાર્ય કરે છે.
Hielscher Ultrasonics એક ISO પ્રમાણિત કંપની છે અને અત્યાધુનિક તકનીક તથા ઉપયોગમાં સરળતા ધરાવતાં ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળાં સોનિકેટરો પર વિશેષ ભાર મૂકે છે. સ્વાભાવિક રીતે, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરો CE અનુરૂપ છે અને UL, CSA તથા RoHsની જરૂરિયાતો પૂરી કરે છે.
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- 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.
વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો
કોષોને અલગ કરવા એટલે શું?
સંશોધનમાં કોષોને અલગ કરવા એટલે સંવર્ધન પાત્ર અથવા આધારસપાટીની સપાટી પરથી ચોંટેલા કોષોને છૂટા પાડવાની પ્રક્રિયા. આ સામાન્ય રીતે વિશ્લેષણ, ઉપસંવર્ધન અથવા અતિશીત સંરક્ષણ જેવા અનુવર્તી ઉપયોગો માટે કોષો એકત્રિત કરવા માટે કરવામાં આવે છે. કોષના પ્રકાર અને સંશોધનની જરૂરિયાતો અનુસાર ઉત્સેચકીય પદ્ધતિઓ (દા.ત., ટ્રિપ્સિન), રાસાયણિક કારકો (દા.ત., EDTA), યાંત્રિક પદ્ધતિઓ (દા.ત., ખોતરવું) અથવા સોનિકેશન જેવી ભૌતિક તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને કોષોને અલગ કરી શકાય છે.
સપાટીને ચોંટેલા કોષોને કેવી રીતે અલગ કરવામાં આવે છે?
સોનિકેશન વડે સપાટીને ચોંટેલા કોષોને અલગ કરવામાં નિયંત્રિત વાતાવરણમાં કોષો અને સપાટી વચ્ચેનું સંલગ્નન તોડવા માટે કેન્દ્રિત અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગો લાગુ કરવામાં આવે છે. ખાસ કરીને, UIP400MTP માઇક્રોપ્લેટ સોનિકેટર સ્થાનિક યાંત્રિક કંપનો ઉત્પન્ન કરીને આ કાર્ય કરે છે, જે કોષો અને સંવર્ધન સપાટી વચ્ચેના બંધનો તોડે છે. મુખ્ય પગલાંમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:
- તૈયારી: કોષોને મલ્ટિ-વેલ પ્લેટોમાં ઉછેરવામાં આવે છે અને પ્રાયોગિક આયોજનના ભાગરૂપે તેમને ચોક્કસ રસાયણોના સંપર્કમાં લાવવામાં આવી શકે છે.
- સોનિકેશન: કોષોને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના અથવા જૈવઅણુઓની અખંડિતતા સાથે સમાધાન કર્યા વિના તેમને અસરકારક રીતે અલગ કરવાનું સુનિશ્ચિત કરવા માટે UIP400MTP સોનિકેટરને ઇષ્ટતમ સેટિંગ્સ (દા.ત., 60% પાવર) સાથે પ્રોગ્રામ કરવામાં આવે છે.
- તાપમાન નિયંત્રણ: પ્રક્રિયા દરમિયાન ગરમીને કારણે થતા કોષો અથવા અણુઓના વિઘટનને અટકાવવા માટે ઉપકરણ તાપમાનની સ્થિરતા જાળવી રાખે છે.
- અલગ કર્યા પછી: RNA, લિપિડ અને ચયાપચયજ પદાર્થોની પુનઃપ્રાપ્તિ માટે અલગ કરાયેલા કોષોની Bligh & Dyer દ્વિચરણીય પદ્ધતિ જેવા અનુવર્તી નિષ્કર્ષણ પ્રોટોકોલ હેઠળ પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.
સ્વચાલન, પુનરુત્પાદનીયતા અને મોટી સંખ્યામાં નમૂનાઓની કાર્યક્ષમ રીતે પ્રક્રિયા કરવાની ક્ષમતાને કારણે આ પદ્ધતિ હાથથી ખોતરીને કોષોને અલગ કરવાની પદ્ધતિ કરતાં ચડિયાતી છે.
નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના કોષોને અલગ કરવા એટલે શું?
નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના કોષોને અલગ કરવા એટલે કોષોની જીવંત રહેવાની ક્ષમતા, અખંડિતતા અથવા કાર્યક્ષમતા સાથે સમાધાન કર્યા વિના સપાટીને ચોંટેલા કોષોને તેમની આધારસપાટીથી છૂટા પાડવાની પ્રક્રિયા. નિયંત્રિત સોનિકેશન અથવા ઉત્સેચકમુક્ત દ્રાવણો જેવી સૌમ્ય પદ્ધતિઓ વડે આ કરવામાં આવે છે.
કોષોની સંરચનાત્મક અને આણ્વિક લાક્ષણિકતાઓ જાળવવા માટે કોષોનો વિનાશ ટાળવો નિર્ણાયક છે; આ લાક્ષણિકતાઓ મલ્ટિ-ઓમિક્સ વિશ્લેષણ, કાર્યાત્મક પરીક્ષણો અથવા ઉપચારાત્મક ઉપયોગ જેવા અનુવર્તી ઉપયોગોની ચોકસાઈ માટે આવશ્યક છે. નુકસાન પામેલા કોષો અંતઃકોષીય ઘટકો મુક્ત કરી શકે છે, જે સંભવિત રીતે પ્રાયોગિક પરિણામોને ગૂંચવી શકે છે અથવા નમૂનાની ગુણવત્તાને અસર કરી શકે છે.
ઉત્સેચક વિના કોષોને અલગ કરવાનો ફાયદો શું છે?
ઉત્સેચક વિના કોષોને અલગ કરવાથી અનેક ફાયદા મળે છે, જેમાં કોષસપાટીના પ્રોટીન અને ગ્રાહકોનું સંરક્ષણ, કોષોની જીવંત રહેવાની ક્ષમતા જાળવવી અને જૈવઅણુઓને ઉત્સેચકોથી થઈ શકતું સંભવિત નુકસાન ટાળવાનો સમાવેશ થાય છે. આ અભિગમ ફ્લો સાયટોમેટ્રી, પ્રોટિઓમિક્સ અથવા કાર્યાત્મક પરીક્ષણો જેવા સંવેદનશીલ અનુવર્તી ઉપયોગો માટે ખાસ લાભદાયી છે, જ્યાં ઉત્સેચકીય ફેરફારો ડેટાની ગુણવત્તા અથવા પ્રાયોગિક પરિણામોને અસર કરી શકે છે. વધુમાં, ઉત્સેચકમુક્ત પદ્ધતિઓ ઘણીવાર વધુ પુનરુત્પાદનીય હોય છે અને તેમને ઉચ્ચ નમૂના પ્રક્રિયા ક્ષમતાવાળા કાર્યપ્રવાહો માટે અનુકૂળ બનાવી શકાય છે.
Hielscher Ultrasonics પ્રયોગશાળાના કદથી લઈને ઔદ્યોગિક કદ સુધીના ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝરોનું ઉત્પાદન કરે છે.

