החלף את Cell Scraping ב-Sonicator בעל התפוקה הגבוהה UIP400MTP
ניתוק וחילוץ של קווי תאים דבקים מלוחות מרובי בארות לצורך ניתוח מולטי-אומיקס הוא משימה יומיומית במעבדות. ניתוק תאים בתפוקה גבוהה באמצעות הסוניקטור מרובה בארות מחליף UIP400MTP גירוד תאים ידני המוביל לתפוקות גבוהות יותר של RNA, סך שומנים ומטבוליטים קוטביים כוללים. שיטה חדשה משלבת את הסוניקטור Hielscher UIP400MTP עם תחנת העבודה לטיפול בנוזל Beckman Coulter i7, ומאפשרת עיבוד בתפוקה גבוהה, ניתן לשחזור ויעיל של תאים עבור RNA, מטבוליט ומיצוי שומנים. השיטה המוצגת מצטיינת בשיטות גירוד תאים ידניות מסורתיות על ידי השגת יכולת שחזור ותשואה מעולים על פני סוגי תאים שונים ותנאי ניסוי.
ייעל את ניתוק התאים עם Microplate Sonicator UIP400MTP
מערכות תרבית תאים דבקות ממלאות תפקיד קריטי במחקר טוקסיקולוגי וביו-רפואי. בהקשר זה, Cruchley-Fuge et al. (2024) התייחסו לאתגר משמעותי בפרויקט PrecisionTox שהתמקד במינוף טכנולוגיות omics להערכת סיכונים כימיים. מטרת הפרויקט הייתה ניתוח תפוקה גבוהה של אלפי דגימות שטופלו בכימיקלים מגוונים. כדי לענות על דרישה זו, החוקרים פיתחו זרימת עבודה אוטומטית המשלבת את הסוניקטור UIP400MTP עם פרוטוקולי מיצוי ביפאזיים מבוססים לניתוח ספקטרומטריית מסה כרומטוגרפית נוזלית (LC-MS). המחקר שלהם מעריך את היעילות של UIP400MTP Multi-Well Plate Sonicator בניתוק תאים דבקים בהשוואה לגירוד ידני ושיטות מסורתיות אחרות.
ניתוק תרביות תאים דבקים מכל מיקרו-צלחת סטנדרטית – בתפוקה גבוהה עם UIP400MTP Sonicator
ייעול מולטי-אומיקס: מיצוי אוטומטי של תאים דבקים עם UIP400MTP
צוות החוקרים של לורה קרוצ'לי-פוגה מאוניברסיטת ברמינגהם השתמש בשלושה קווי תאים אנושיים: HepG2 (תאי סרטן כבד), HepaRG (תאים דמויי כבד ממוינים) ו- H295R (תאי סרטן יותרת הכליה). תאים אלה גודלו בתרבית בצלחות של 24 בארות ו-96 בארות ונחשפו לכימיקלים לבדיקה כגון אפלטוקסין B1 ופורסקולין.
תכנון ניסויי:
- שלב 1: אופטימיזציה של הגדרות החשמל של הסוניקטור UIP400MTP והשוואה עם גירוד תאים ידני ואמבטיות מים קוליות. תאי HepG2 שימשו להערכת RNA, מטבוליט והתאוששות שומנים.
- שלב 2: שילוב UIP400MTP בתהליך חילוץ דו-פאזי באמצעות מערכת Beckman Coulter i7. האימות בוצע באמצעות תאי HepaRG ו-H295R.
תהליך חילוץ: זרימת העבודה כללה חשיפות כימיות בלוחות מרובי בארות, ניתוק תאים באמצעות UIP400MTP, ומיצוי ביפאזי באמצעות Bligh & דייר (ב&ד) שיטה. ניתוח LC-MS בוצע באמצעות Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 עבור תרכובות ליפופיליות וקוטביות. ה ב&שיטת D, תקן זהב לכימות שומנים, כוללת מיצוי דו-שלבי עם מתנול, כלורופורם ומים, ואחריו כימות שומנים בשלב הכלורופורם.
סוניק מיקרו-צלחות UIP400MTP מאפשר ניתוק של קווי תאים דבקים מצלחות מרובות בארות וצלחות פטרי
תוצאות:
- שלב 1: זוהו תנאי סוניקציה אופטימליים בעוצמה של 60%.
UIP400MTP הניב את התאוששות הרנ"א הגבוהה ביותר עם יכולת שחזור יוצאת דופן בהשוואה לגירוד ידני ואמבטיות קוליות.
התאוששות מטבוליטים קוטביים הייתה עקבית בכל השיטות, בעוד שהתאוששות השומנים הייתה טובה יותר באופן ניכר עם UIP400MTP. - שלב 2: אימות על תאי HepaRG ו-H295R הדגים יכולת שחזור גבוהה בנתוני ליפידומיקה ומטבולומיקה, כפי שעולה מציוני PCA מקובצים היטב.
טיפולי אפלטוקסין B1 ופורסקולין נבדלו ביעילות מבקרות, והדגישו את רגישות השיטה ואמינותה.
סוניק Microplate UIP400MTP לניתוק תאים בתפוקה גבוהה
“מכשיר הסוניקציה Hielscher UIP400MTP מספק גישה חלופית באיכות גבוהה וניתנת לשחזור ל"תקן הזהב" של גירוד תאים ידני, המוביל לתפוקות גבוהות יותר של RNA, סך שומנים ומטבוליטים קוטביים כוללים.” (Cruchley-Fuge et al., 2024)
Cruchley-Fuge et al. מדגישים את היתרונות של הסוניקטור UIP400MTP לעיבוד תאים דבקים. על ידי החלפת גירוד ידני, שיטה זו משפרת את יכולת השחזור, התפוקה והתפוקה, מה שהופך אותה לכלי רב ערך עבור מחקרים בקנה מידה גדול כמו PrecisionTox. השילוב של UIP400MTP בתהליכי עבודה אוטומטיים לא רק מפחית את השונות אלא גם מייעל תהליכים עתירי עבודה, ומאפשר איסוף נתונים מולטי-אומיקה באיכות גבוהה.
עבודתם של Cruchley-Fuge et al. (2024) מאפשרת ומייעלת את העיבוד של תרביות תאים דבקים לניתוח מולטי-אומיקס. השילוב של הסוניקטור UIP400MTP עם זרימות עבודה אוטומטיות מבטיח הכנת דגימות עקבית ויעילה, מה שהופך אותו לאידיאלי למחקר טוקסיקולוגי בתפוקה גבוהה.
UIP400MTP אינו אמבטיה קולית. זוהי קרן בעוצמה גבוהה לסוניק ממוקד. סוניק עוצמתי זה ללא מגע מספק סוניקציה אחידה בכל הבארות של צלחת הבאר הסטנדרטית שלך. יש לך שליטה מדויקת על משרעת, עוצמה ופעימה. טיימר מובנה ובדיקת טמפרטורה מבטיחים תוצאות עקביות. הסוניקטור של צלחת UIP400MTP מקרר דגימות עם אמבט מים (צ'ילר חיצוני אופציונלי).
תכנון, ייצור וייעוץ – איכות תוצרת גרמניה
Hielscher ultrasonicators ידועים באיכות הגבוהה ביותר שלהם סטנדרטים עיצוב. חוסן ותפעול קל מאפשרים שילוב חלק של האולטרסאונד שלנו במתקנים תעשייתיים. תנאים קשים וסביבות תובעניות מטופלים בקלות על ידי אולטרסוניקטורים Hielscher.
Hielscher Ultrasonics היא חברה מוסמכת ISO ושמה דגש מיוחד על סוניקטורים בעלי ביצועים גבוהים הכוללים טכנולוגיה חדישה וידידותיות למשתמש. כמובן, Hielscher ultrasonicators הם תואמי CE ולעמוד בדרישות של UL, CSA ו RoHs.
ניתוק תאים בתפוקה גבוהה ללא גירוד תאים – הסוניקטור UIP400MTP מאפשר את עבודת המעבדה.
ספרות / מקורות
- 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.
שאלות נפוצות
מהו ניתוק תאים?
ניתוק תאים במחקר מתייחס לתהליך של הפרדת תאים דבקים מפני השטח של כלי תרבית או מצע. זה נעשה בדרך כלל כדי לקצור תאים עבור יישומים במורד הזרם כגון ניתוח, subculturing, או cryopreservation. ניתן להשיג ניתוק באמצעות שיטות אנזימטיות (למשל, טריפסין), חומרים כימיים (למשל, EDTA), שיטות מכניות (למשל, גירוד), או טכניקות פיזיקליות כמו סוניקציה, בהתאם לסוג התא ולדרישות המחקר.
איך מנתקים תאים דבקים?
ניתוק תאים דבקים באמצעות סוניקציה כרוך ביישום של גלי אולטרסאונד ממוקדים כדי לשבש את הידבקות פני התא בסביבה מבוקרת. באופן ספציפי, הסוניקטור UIP400MTP microplate משיג זאת על ידי יצירת תנודות מכניות מקומיות השוברות את הקשרים בין התאים לבין פני השטח של התרבית. השלבים העיקריים כוללים:
- הכנה: תאים גדלים בצלחות מרובות בארות ועשויים להיחשף לכימיקלים ספציפיים כחלק מתכנון הניסוי.
- סוניקציה: UIP400MTP הסוניקטור מתוכנת עם הגדרות אופטימליות (למשל, 60% הספק) כדי להבטיח ניתוק יעיל מבלי לפגוע בתאים או להתפשר על שלמות הביומולקולה.
- בקרת טמפרטורה: המכשיר שומר על יציבות הטמפרטורה כדי למנוע התפרקות תאים או מולקולרית כתוצאה מחום במהלך התהליך.
- לאחר הניתוק: תאים מנותקים נתונים לפרוטוקולי מיצוי במורד הזרם, כגון Bligh & שיטת Dyer biphasic, להתאוששות RNA, שומנים ומטבוליטים.
שיטה זו עדיפה על גירוד ידני בשל האוטומציה, יכולת השחזור והיכולת שלה לעבד דגימות בעלות תפוקה גבוהה ביעילות.
מהי היפרדות תאים שאינה מזיקה?
היפרדות תאים שאינה מזיקה מתייחסת לתהליך של הפרדת תאים דבקים מהמצע שלהם מבלי לפגוע בכדאיות התא, שלמותו או תפקודו. היא מושגת באמצעות שיטות עדינות כגון סוניקציה מבוקרת או פתרונות נטולי אנזימים.
הימנעות מהרס תאים היא קריטית לשימור התאים’ מאפיינים מבניים ומולקולריים, החיוניים ליישומים מדויקים במורד הזרם כמו ניתוח מולטי-אומיקס, בדיקות פונקציונליות או שימוש טיפולי. תאים פגומים עלולים לשחרר תוכן תוך-תאי, מה שעלול לבלבל את תוצאות הניסוי או לפגוע באיכות הדגימה.
מהו היתרון של היפרדות תאים נטולי אנזימים?
להיפרדות תאים נטולת אנזימים יש מספר יתרונות, כולל שימור חלבונים וקולטנים על פני התא, שמירה על כדאיות התא והימנעות מנזק אנזימטי פוטנציאלי לביומולקולות. גישה זו מועילה במיוחד עבור יישומים רגישים במורד הזרם, כגון ציטומטריית זרימה, פרוטאומיקה או בדיקות פונקציונליות, שבהם שינויים אנזימטיים עלולים לפגוע באיכות הנתונים או בתוצאות הניסוי. בנוסף, שיטות נטולות אנזימים הן לעתים קרובות ניתנות יותר לשחזור וניתן להתאים אותן לתהליכי עבודה בעלי תפוקה גבוהה.
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים מ המעבדה ל גודל תעשייתי.