Ultrazvučno odvajanje stanica
Ultrazvučno odvajanje stanica vrlo je učinkovita i pouzdana tehnika pripreme uzoraka koja se primjenjuje u različitim područjima stanične biologije i biotehnologije. Primjenom ultrazvučnih valova sonikator za pločice s više jažica UIP400MTP odvaja adherentne stanice od površina za uzgoj i priprema stanične suspenzije za daljnje primjene. Sonikacija nudi nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalne enzimske, kemijske i mehaničke tehnike odvajanja, što je čini vrijednim alatom za istraživače.
Načelo ultrazvučnog odvajanja stanica
Ultrazvučno odvajanje stanica temelji se na primjeni ultrazvuka velike snage za narušavanje interakcija između stanica i podloge na koju su pričvršćene. Ultrazvučni valovi stvaraju mikromjehuriće, akustičnu kavitaciju i vibracije u mediju za uzgoj, čime nastaju mehaničke sile koje nježno, ali učinkovito odvajaju stanice. Taj se postupak obično provodi beskontaktnim sonikatorom UIP400MTP za pločice s više jažica.
Beskontaktni sonikator UIP400MTP za odvajanje stanica
Odvajanje stanica ključno je pri uzgoju adherentnih stanica. Iako je tripsinizacija najčešće primjenjivana tehnika, može smanjiti vijabilnost stanica oštećivanjem stanične membrane i izvanstaničnog matriksa. Za poboljšanje učinkovitosti uzgoja stanica važno je svesti ta oštećenja na najmanju moguću mjeru. Ultrazvučno odvajanje stanica vrlo je učinkovita i pouzdana tehnika bez uporabe enzima. Zbog toga je sonikator za mikropločice UIP400MTP izvrsna alternativa enzimskom odvajanju stanica. Sonikacija primjenjuje akustičnu kavitaciju i miješanje u mediju bez seruma, čime nježno odvaja stanice bez njihova oštećivanja.
Usporedba ultrazvučnog odvajanja stanica s tradicionalnim tehnikama
| Prednosti | Ultrazvučno odvajanje | Enzimsko odvajanje | Kemijsko odvajanje |
|---|---|---|---|
| Vijabilnost stanica | Visoka | Srednja | Promjenjiva |
| Brzina | Brzo (minute) | Umjereno (od nekoliko minuta do nekoliko sati) | Promjenjivo (od nekoliko minuta do nekoliko sati) |
| Očuvanje površinskih biljega | Izvrsno | Mogu se izmijeniti | Mogu se izmijeniti |
| Mogućnost povećanja opsega | Visoka | Srednja | Promjenjiva |
| Bez ostataka | Da | Ne (ostaci enzima) | Promjenjivo (kemijski ostaci) |
| Trošak opreme | Jednokratno ulaganje, bez vlasničkog potrošnog materijala, bez ponavljajućih troškova | Ponavljajući troškovi | Ponavljajući troškovi |
| Jednostavnost optimizacije | Jednostavno | Jednostavno | Promjenjivo |
U nastavku se nalazi primjer uputa za odvajanje stanica sonikatorom za pločice s više jažica UIP400MTP.
Oprema i materijali za ultrazvučno odvajanje stanica
- Beskontaktni sonikator za pločice s više jažica UIP400MTP: Ovaj sonikator za obradu velikog broja uzoraka ključni je alat. Sonikator za pločice UIP400MTP prikladan je za sve standardne pločice s više jažica i mikrotitarske pločice, kao i za Petrijeve zdjelice. Ultrazvučni valovi osiguravaju potrebnu mehaničku energiju za odvajanje stanica.
- Pločice za uzgoj stanica ili Petrijeva zdjelica: Standardne posude koje se upotrebljavaju za uzgoj adherentnih staničnih kultura.
- Medij za uzgoj: Tekući medij u kojem se stanice uzgajaju i održavaju.
- Sterilni PBS (fiziološka otopina puferirana fosfatima): Upotrebljava se za ispiranje stanica prije odvajanja.
- Epruvete za prikupljanje: Za prikupljanje suspenzije odvojenih stanica.
Protokol za ultrazvučno odvajanje sonikatorom za pločice UIP400MTP
- Priprema
– Provjerite je li sva oprema čista i sterilna kako biste spriječili kontaminaciju.
– Prethodno zagrijte medij za uzgoj i PBS na odgovarajuću temperaturu (obično 37°C). - Ispiranje stanica
– Aspiracijom uklonite medij za uzgoj iz bočice ili pločice za uzgoj stanica.
– Nježno isperite stanice sterilnim PBS-om kako biste uklonili preostali medij i odvojene stanice. - Sonikacija
– Dodajte mali volumen PBS-a ili svježeg medija za uzgoj u bočicu ili pločicu kako biste prekrili monosloj stanica.
– Stavite Petrijevu zdjelicu ili pločicu u sonikator UIP400MTP.
– Sonicirajte tijekom određenog vremena, obično od nekoliko sekundi do nekoliko minuta, ovisno o vrsti stanica i jačini njihova prianjanja. - Prikupljanje stanične suspenzije
– Nakon sonikacije promatrajte stanice pod mikroskopom kako biste provjerili jesu li se odvojile.
– Nježno pipetirajte staničnu suspenziju kako biste prikupili odvojene stanice.
– Prenesite suspenziju u epruvetu za prikupljanje. - Obrada nakon odvajanja
– Ako je potrebno, centrifugirajte staničnu suspenziju kako biste koncentrirali stanice.
– Resuspendirajte stanice u svježem mediju za uzgoj ili puferu za daljnje primjene.
Napomene: Parametre (poput trajanja i intenziteta sonikacije) potrebno je optimizirati za različite vrste stanica kako bi se izbjeglo oštećenje stanica. Neke osjetljive vrste stanica mogu biti osjetljivije na ultrazvučnu obradu, što zahtijeva pažljivu optimizaciju.
Praktične primjene ultrazvučnog odvajanja stanica
Ultrazvučno odvajanje stanica upotrebljava se u različitim istraživačkim i kliničkim okruženjima:
- Protočna citometrija: Priprema suspenzija pojedinačnih stanica za analizu.
- Brojanje stanica i testovi vijabilnosti: Odvajanje stanica za precizno brojanje i procjenu vijabilnosti.
- Supkultiviranje: Prijenos stanica iz jedne posude za uzgoj u drugu.
- Eksperimenti u molekularnoj biologiji: Izolacija stanica za ekstrakciju DNA, RNA i proteina.
Zašto zamijeniti struganje stanica odvajanjem stanica pomoću sonikatora za mikroploče UIP400MTP?
Zamjena struganja stanica odvajanjem stanica pomoću sonikatora za mikroploče UIP400MTP istraživačima pruža nekoliko prednosti. Za razliku od ručnog struganja, sonikacija uređajem UIP400MTP, koja se može precizno kontrolirati, osigurava dosljedno i nježno odvajanje stanica, svodeći mehanička oštećenja na najmanju moguću mjeru i čuvajući vijabilnost stanica. UIP400MTP omogućuje preciznu kontrolu parametara sonikacije, čime se osigurava ujednačena obrada u svim jažicama i uklanja varijabilnost među uzorcima. Ova je metoda brža, učinkovitija i skalabilna, što je čini idealnom za primjene koje zahtijevaju obradu velikog broja uzoraka, uz očuvanje ponovljivosti i cjelovitosti osjetljivih staničnih kultura. Ovdje pronađite usporednu studiju!
Sonikator za ploče s 96 jažica UIP400MTP za sonikaciju mikrotitarskih ploča i ploča s više jažica
Sonikator za ploče s 96 jažica UIP400MTP: Tekućina koja prenosi ultrazvuk okružuje sve jažice i osigurava ujednačenu sonikaciju svakog uzorka
Uobičajene vrste stanica za ultrazvučno odvajanje stanica
- Fibroblasti:
Često se upotrebljavaju u tkivnom inženjerstvu i istraživanjima zacjeljivanja rana.
Adherentne stanice koje je potrebno odvojiti radi pasažiranja i eksperimenata. - Epitelne stanice:
Upotrebljavaju se u istraživanjima tkivnih barijera, istraživanjima raka i ispitivanjima lijekova.
Potrebno ih je odvojiti radi analize i supkultiviranja. - Endotelne stanice:
Važne su za vaskularna istraživanja i istraživanja angiogeneze.
Adherentne stanice koje je potrebno odvojiti za testove in vitro. - Matične stanice:
Uključuju mezenhimske matične stanice i inducirane pluripotentne matične stanice.
Zahtijevaju nježne metode odvajanja kako bi se očuvale vijabilnost i pluripotentnost. - Stanične linije raka:
Široko se upotrebljavaju u istraživanjima raka i razvoju lijekova.
Adherentne stanice koje je potrebno redovito odvajati radi eksperimentalnih manipulacija. - Hepatociti:
Upotrebljavaju se u istraživanjima funkcije jetre i metabolizma lijekova.
Potrebno ih je odvojiti za modele i testove in vitro. - Keratinociti:
Prevladavajuća su vrsta stanica u epidermisu i često se upotrebljavaju u istraživanjima kože, istraživanjima zacjeljivanja rana i ispitivanjima kozmetičkih proizvoda.
Poput drugih adherentnih stanica, keratinociti rastu pričvršćeni za površinu tikvica ili ploča za uzgoj stanica te ih je potrebno odvojiti radi različitih eksperimentalnih postupaka, uključujući pasažiranje, analizu i supkultiviranje. - Makrofagi:
Često ih je potrebno odvojiti pri uzgoju in vitro.
Makrofagi su adherentne stanice koje se obično pričvršćuju za površinu tikvica ili ploča za uzgoj stanica. Kako bi ih se prikupilo za daljnje primjene poput analize, supkultiviranja ili eksperimenata, potrebno ih je odvojiti od površine za uzgoj.
Literatura / Reference
- 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.
- UIP400MTP-Multi-well-Plate-Sonicator-Infographic
- 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.
Korisne činjenice
Što je odvajanje stanica?
Odvajanje stanica proces je odvajanja adherentnih stanica od površine posude za njihov uzgoj, čime se omogućuje njihovo prikupljanje i priprema za daljnje eksperimentalne postupke ili analizu. To se može postići enzimskim, kemijskim, mehaničkim ili ultrazvučnim metodama.
Što je disocijacija stanica?
Disocijacija stanica proces je razdvajanja staničnih agregata ili tkiva na pojedinačne, vijabilne stanice. To se postiže razaranjem izvanstaničnog matriksa i veza između stanica primjenom enzimskih, mehaničkih (npr. sonikacije) ili kemijskih metoda. Disocijacija stanica ključna je za različite primjene, uključujući primarnu staničnu kulturu, analizu pojedinačnih stanica te pripremu staničnih suspenzija za pokuse i terapijsku primjenu.
Koja je razlika između adherentne stanične kulture i biofilma?
Adherentna stanična kultura odnosi se na rast stanica, obično eukariotskih, koje se pričvršćuju za podlogu u kontroliranom laboratorijskom okruženju i ovise o hranjivim tvarima koje se dovode putem medija za uzgoj. Nasuprot tome, biofilm je složena mikrobna zajednica koja nastaje prirodnim putem, prianja uz površinu i obavijena je izvanstaničnim matriksom, pri čemu stanice pokazuju kolektivno ponašanje, kemijske gradijente i povećanu otpornost na vanjske stresne čimbenike. Dok su adherentne stanične kulture umjetne i upotrebljavaju se u istraživačke svrhe, biofilmovi su dinamični ekosustavi koji se nalaze u prirodnim ili umjetno stvorenim okruženjima.
Sonikacija uređajem UIP400MTP vrlo je učinkovita tehnika bez primjene enzima za odvajanje adherentnih stanica i uklanjanje biofilmova s površina. Pročitajte više o prednostima uklanjanja biofilmova s mikroploča i Petrijevih zdjelica primjenom sonikatora za ploče s više jažica UIP400MTP!
Koje su prednosti ultrazvučnog odvajanja stanica?
- Blago djelovanje na stanice: Ultrazvučno odvajanje blaže je u usporedbi s enzimskim metodama (poput tripsinizacije) i mehaničkim struganjem te čuva vijabilnost stanica i površinske biljege.
- Brzina i učinkovitost: Postupak je brz, često traje samo nekoliko minuta i može učinkovito odvojiti stanice čak i s velikih površina za uzgoj.
- Skalabilnost: Prikladno i za laboratorijske primjene malog opsega i za veće biotehnološke procese.
- Bez ostataka enzima: Uklanja potrebu za enzimima, smanjujući rizik od promjene proteina na površini stanica ili unošenja kontaminanata.
