Zamijenite struganje stanica sonikatorom UIP400MTP visoke propusnosti

Odvajanje i ekstrakcija adherentnih staničnih linija s ploča s više jažica za multiomičku analizu svakodnevni su zadaci u laboratorijima. Odvajanje stanica uz visoku propusnost pomoću sonikatora UIP400MTP za ploče s više jažica zamjenjuje ručno struganje stanica, što dovodi do većih prinosa RNA, ukupnih lipida i ukupnih polarnih metabolita. Nova metoda integrira sonikator Hielscher UIP400MTP s radnom stanicom Beckman Coulter i7 za rukovanje tekućinama, omogućujući ponovljivu i učinkovitu obradu stanica uz visoku propusnost radi ekstrakcije RNA, metabolita i lipida. Predstavljena metoda nadmašuje tradicionalne metode ručnog struganja stanica postižući bolju ponovljivost i veće prinose kod različitih vrsta stanica i u različitim eksperimentalnim uvjetima.

Pojednostavnite odvajanje stanica sonikatorom UIP400MTP za mikroploče

Sustavi za uzgoj adherentnih staničnih kultura imaju ključnu ulogu u toksikološkim i biomedicinskim istraživanjima. U tom su kontekstu Cruchley-Fuge i sur. (2024) pristupili rješavanju značajnog izazova u projektu PrecisionTox, usmjerenom na primjenu omičkih tehnologija za procjenu kemijskih opasnosti. Cilj projekta bila je analiza tisuća uzoraka tretiranih različitim kemikalijama uz visoku propusnost. Kako bi ispunili taj zahtjev, istraživači su razvili automatizirani radni postupak koji kombinira sonikator UIP400MTP s utvrđenim protokolima dvofazne ekstrakcije za analizu tekućinskom kromatografijom spregnutom sa spektrometrijom masa (LC-MS). Njihova studija procjenjuje učinkovitost sonikatora UIP400MTP za ploče s više jažica pri odvajanju adherentnih stanica u usporedbi s ručnim struganjem i drugim tradicionalnim metodama.

Pojednostavnjenje multiomike: automatizirana ekstrakcija adherentnih stanica uz UIP400MTP

Istraživački tim Laure Cruchley-Fuge sa Sveučilišta u Birminghamu upotrijebio je tri ljudske stanične linije: HepG2 (stanice raka jetre), HepaRG (diferencirane stanice nalik hepatocitima) i H295R (stanice raka nadbubrežne žlijezde). Te su stanice uzgajane na pločama s 24 i 96 jažica te izložene ispitnim kemikalijama poput aflatoksina B1 i forskolina.

Eksperimentalni dizajn:

Faza 1: Optimizacija postavki snage sonikatora UIP400MTP i usporedba s ručnim struganjem stanica i ultrazvučnim vodenim kupeljima. Stanice HepG2 upotrijebljene su za procjenu iskorištenja pri izdvajanju RNA, metabolita i lipida.
Faza 2: Integracija uređaja UIP400MTP u radni postupak dvofazne ekstrakcije pomoću sustava Beckman Coulter i7. Validacija je provedena na stanicama HepaRG i H295R.

Radni postupak ekstrakcije: Radni postupak obuhvaćao je izlaganje kemikalijama na pločama s više jažica, odvajanje stanica pomoću uređaja UIP400MTP i dvofaznu ekstrakciju metodom Bligh & Dyer (B&D). Analiza lipofilnih i polarnih spojeva metodom LC-MS provedena je uređajem Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120. Metoda B&D, zlatni standard za kvantifikaciju lipida, uključuje ekstrakciju u dva koraka s metanolom, kloroformom i vodom, nakon čega slijedi kvantifikacija lipida u kloroformskoj fazi.

Sonikator UIP400MTP za mikroploče olakšava odvajanje adherentnih staničnih linija s ploča s više jažica i iz Petrijevih zdjelica

Rezultati:

Faza 1: Optimalni uvjeti sonikacije utvrđeni su pri 60% snage.
UIP400MTP postigao je najveće iskorištenje pri izdvajanju RNA uz iznimnu ponovljivost u usporedbi s ručnim struganjem i ultrazvučnim kupeljima.
Iskorištenje pri izdvajanju polarnih metabolita bilo je ujednačeno među metodama, dok je iskorištenje pri izdvajanju lipida bilo znatno veće uz UIP400MTP.
Faza 2: Validacija na stanicama HepaRG i H295R pokazala je visoku ponovljivost lipidomičkih i metabolomičkih podataka, na što upućuju tijesno grupirane vrijednosti PCA.
Tretmani aflatoksinom B1 i forskolinom uspješno su razlikovani od kontrola, što ističe osjetljivost i pouzdanost metode.

“Uređaj za sonikaciju Hielscher UIP400MTP pruža visokokvalitetan i ponovljiv alternativni pristup u odnosu na „zlatni standard” ručnog struganja stanica, što dovodi do većih prinosa RNA, ukupnih lipida i ukupnih polarnih metabolita.” (Cruchley-Fuge i sur., 2024)

Cruchley-Fuge i sur. ističu prednosti sonikatora UIP400MTP za obradu adherentnih stanica. Zamjenom ručnog struganja ova metoda poboljšava ponovljivost, propusnost i prinos, što je čini neprocjenjivim alatom za opsežne studije poput projekta PrecisionTox. Integracija uređaja UIP400MTP u automatizirane radne postupke ne samo da smanjuje varijabilnost nego i pojednostavnjuje radno intenzivne procese, omogućujući prikupljanje visokokvalitetnih multiomičkih podataka.

Rad Cruchley-Fuge i sur. (2024) olakšava i pojednostavnjuje obradu adherentnih staničnih kultura za multiomičku analizu. Integracija sonikatora UIP400MTP s automatiziranim radnim postupcima osigurava ujednačenu i učinkovitu pripremu uzoraka, što ga čini idealnim za toksikološka istraživanja visoke propusnosti.

Hielscher UIP400MTP najprilagodljiviji je sonikator za vaše pločice s više jažica, PCR pločice ili epruvete za uzorke. S kontinuiranom izlaznom snagom sonikacije od 400 vata namijenjen je primjenama poput lize stanica, emulgiranja, ekstrakcije proteina, fragmentacije DNA / RNA, deaglomeracije, ekstrakcije iz FFPE uzoraka, dispergiranja nanomaterijala ili emulgiranja. UIP400MTP nije ultrazvučna kupelj. To je čašasta sonotroda visokog intenziteta za fokusiranu sonikaciju. Ovaj snažan beskontaktni sonikator omogućuje ujednačenu sonikaciju u svim jažicama vaše standardne pločice. Omogućuje preciznu kontrolu amplitude, snage i pulsnog rada. Ugrađeni vremenski programator i temperaturna sonda osiguravaju dosljedne rezultate. Sonikator za pločice UIP400MTP hladi uzorke vodenom kupelji, uz opcijski vanjski rashladni uređaj.

Projektiranje, proizvodnja i savjetovanje – kvaliteta proizvedena u Njemačkoj

Ultrazvučni uređaji Hielscher poznati su po najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavno rukovanje omogućuju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijska postrojenja. Ultrazvučni uređaji Hielscher lako se nose s teškim uvjetima i zahtjevnim okruženjima.

Hielscher Ultrasonics tvrtka je s ISO certifikatom koja poseban naglasak stavlja na sonikatore visokih performansi s najsuvremenijom tehnologijom i jednostavnom uporabom. Naravno, ultrazvučni uređaji Hielscher sukladni su zahtjevima za oznaku CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.

Povezane teme

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.
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.

Često postavljana pitanja

Što je odvajanje stanica?

Odvajanje stanica u istraživanjima označava postupak odvajanja adherentnih stanica od površine posude za uzgoj ili podloge. To se obično provodi radi prikupljanja stanica za daljnje primjene poput analize, supkultivacije ili krioprezervacije. Odvajanje se može postići enzimskim metodama (npr. tripsinom), kemijskim sredstvima (npr. EDTA), mehaničkim metodama (npr. struganjem) ili fizikalnim tehnikama poput sonikacije, ovisno o vrsti stanica i zahtjevima istraživanja.

Kako odvojiti adherentne stanice?

Odvajanje adherentnih stanica sonikacijom uključuje primjenu fokusiranih ultrazvučnih valova kako bi se narušilo prianjanje stanica uz površinu u kontroliranom okruženju. Sonikator UIP400MTP za mikroploče to postiže stvaranjem lokaliziranih mehaničkih vibracija koje prekidaju veze između stanica i površine za uzgoj. Ključni koraci uključuju:

Priprema: Stanice se uzgajaju na pločama s više jažica i mogu biti izložene određenim kemikalijama u sklopu eksperimentalnog dizajna.
Sonikacija: Sonikator UIP400MTP programira se s optimiziranim postavkama (npr. 60% snage) kako bi se osiguralo učinkovito odvajanje bez oštećivanja stanica ili narušavanja cjelovitosti biomolekula.
Kontrola temperature: Uređaj održava stabilnu temperaturu kako bi tijekom postupka spriječio toplinski uzrokovanu razgradnju stanica ili molekula.
Nakon odvajanja: Odvojene stanice podvrgavaju se daljnjim protokolima ekstrakcije, poput dvofazne metode Bligh & Dyer, radi izdvajanja RNA, lipida i metabolita.

Ova metoda nadmašuje ručno struganje zahvaljujući automatizaciji, ponovljivosti i sposobnosti učinkovite obrade velikog broja uzoraka.

Što je odvajanje stanica bez oštećivanja?

Odvajanje stanica bez oštećivanja označava postupak odvajanja adherentnih stanica od njihove podloge bez narušavanja vijabilnosti, cjelovitosti ili funkcionalnosti stanica. Postiže se blagim metodama poput kontrolirane sonikacije ili otopina bez enzima.
Izbjegavanje uništavanja stanica ključno je za očuvanje njihovih strukturnih i molekularnih svojstava, koja su nužna za točnost daljnjih primjena poput multiomičke analize, funkcionalnih testova ili terapijske uporabe. Oštećene stanice mogu osloboditi unutarstanični sadržaj, što može ometati tumačenje eksperimentalnih rezultata ili narušiti kvalitetu uzorka.

Koja je prednost odvajanja stanica bez enzima?

Odvajanje stanica bez enzima pruža nekoliko prednosti, uključujući očuvanje proteina i receptora na staničnoj površini, održavanje vijabilnosti stanica i izbjegavanje mogućeg enzimskog oštećenja biomolekula. Ovaj je pristup osobito koristan za osjetljive daljnje primjene poput protočne citometrije, proteomike ili funkcionalnih testova, u kojima bi enzimske promjene mogle narušiti kvalitetu podataka ili eksperimentalne ishode. Osim toga, metode bez enzima često su ponovljivije i mogu se prilagoditi radnim postupcima visoke propusnosti.