Ganti Pengikisan Sel dengan Sonicator Throughput Tinggi UIP400MTP
Detasemen dan ekstraksi garis sel yang melekat dari pelat multi-sumur untuk analisis multi-omik adalah tugas sehari-hari di laboratorium. Detasemen sel throughput tinggi menggunakan sonicator pelat multi-sumur UIP400MTP menggantikan pengikisan sel manual yang mengarah pada hasil RNA, lipid total, dan metabolit polar total yang lebih tinggi. Metode baru mengintegrasikan sonicator Hielscher UIP400MTP dengan stasiun kerja penanganan cairan Beckman Coulter i7, memungkinkan pemrosesan sel dengan throughput tinggi, dapat direproduksi, dan efisien untuk ekstraksi RNA, metabolit, dan lipid. Metode yang disajikan mengungguli metode pengikisan sel manual tradisional dengan mencapai reproduktifitas dan hasil yang unggul di berbagai jenis sel dan kondisi eksperimental.
Merampingkan Detasemen Sel dengan Microplate Sonicator UIP400MTP
Sistem kultur sel yang melekat memainkan peran penting dalam penelitian toksikologi dan biomedis. Dalam konteks ini, Cruchley-Fuge et al. (2024) membahas tantangan signifikan dalam proyek PrecisionTox yang berfokus pada pemanfaatan teknologi omics untuk evaluasi bahaya kimia. Proyek ini bertujuan untuk analisis throughput tinggi dari ribuan sampel yang diolah dengan beragam bahan kimia. Untuk memenuhi permintaan ini, para peneliti mengembangkan alur kerja otomatis yang menggabungkan sonicator UIP400MTP dengan protokol ekstraksi bifasik yang ditetapkan untuk analisis kromatografi-spektrometri massa cair (LC-MS). Studi mereka mengevaluasi kemanjuran UIP400MTP Multi-Well Plate Sonicator dalam melepaskan sel-sel yang melekat dibandingkan dengan pengikisan manual dan metode tradisional lainnya.
Merampingkan Multi-Omics: Ekstraksi Sel Adheren Otomatis dengan UIP400MTP
Tim peneliti Laura Cruchley-Fuge dari University of Birmingham memanfaatkan tiga garis sel manusia: HepG2 (sel kanker hati), HepaRG (sel mirip hepatosit yang diferensiasikan), dan H295R (sel kanker adrenal). Sel-sel ini dikultur dalam pelat 24 sumur dan 96 sumur dan terpapar bahan kimia uji seperti aflatoksin B1 dan forskolin.
Desain Eksperimental:
- Tahap 1: Optimalisasi pengaturan daya sonicator UIP400MTP dan perbandingan dengan pengikisan sel manual dan penangas air sonik. Sel HepG2 digunakan untuk mengevaluasi pemulihan RNA, metabolit, dan lipid.
- Tahap 2: Integrasi UIP400MTP ke dalam alur kerja ekstraksi bifasik menggunakan sistem Beckman Coulter i7. Validasi dilakukan dengan menggunakan sel HepaRG dan H295R.
Alur Kerja Ekstraksi: Alur kerja mencakup paparan bahan kimia dalam pelat multi-sumur, detasemen sel menggunakan UIP400MTP, dan ekstraksi bifasik melalui Bligh & Pewarna (B&D) metode. Analisis LC-MS dilakukan menggunakan Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 untuk senyawa lipofilik dan polar. The B&Metode D, standar emas untuk kuantifikasi lipid, melibatkan ekstraksi dua langkah dengan metanol, kloroform, dan air, diikuti dengan kuantifikasi lipid pada fase kloroform.
UIP400MTP microplate sonicator memfasilitasi pelepasan garis sel yang melekat dari pelat multi-sumur dan cawan Petri
Hasil:
- Tahap 1: Kondisi sonikasi optimal diidentifikasi pada daya 60%.
UIP400MTP menghasilkan pemulihan RNA tertinggi dengan reproduktifitas yang luar biasa dibandingkan dengan pengikisan manual dan mandi sonik.
Pemulihan metabolit polar konsisten di seluruh metode, sementara pemulihan lipid sangat unggul dengan UIP400MTP. - Tahap 2: Validasi pada sel HepaRG dan H295R menunjukkan reproduktifitas tinggi dalam data lipidomik dan metabolomik, seperti yang ditunjukkan oleh skor PCA yang berkelompok rapat.
Perlakuan aflatoksin B1 dan forskolin secara efektif dibedakan dari kontrol, menggarisbawahi sensitivitas dan keandalan metode ini.
Sonikator pelat mikro UIP400MTP untuk detasemen sel throughput tinggi
“Perangkat sonikasi Hielscher UIP400MTP memberikan pendekatan alternatif berkualitas tinggi dan dapat direproduksi untuk "standar emas" pengikisan sel manual, yang mengarah pada hasil RNA yang lebih tinggi, lipid total dan metabolit polar total.” (Cruchley-Fuge dkk., 2024)
Cruchley-Fuge dkk. menyoroti keunggulan sonicator UIP400MTP untuk pemrosesan sel yang melekat. Dengan menggantikan pengikisan manual, metode ini meningkatkan reproduktifitas, throughput, dan hasil, menjadikannya alat yang sangat berharga untuk studi skala besar seperti PrecisionTox. Integrasi UIP400MTP ke dalam alur kerja otomatis tidak hanya mengurangi variabilitas tetapi juga merampingkan proses padat karya, memungkinkan akuisisi data multi-omics berkualitas tinggi.
Karya Cruchley-Fuge et al. (2024) memfasilitasi dan merampingkan pemrosesan kultur sel yang melekat untuk analisis multi-omik. Integrasi sonicator UIP400MTP dengan alur kerja otomatis memastikan persiapan sampel yang konsisten dan efisien, sehingga sangat cocok untuk penelitian toksikologi throughput tinggi.
Desain, Manufaktur, dan Konsultasi – Kualitas Buatan Jerman
Ultrasonicators Hielscher terkenal dengan kualitas dan standar desainnya yang tertinggi. Ketahanan dan pengoperasian yang mudah memungkinkan integrasi ultrasonicator kami ke dalam fasilitas industri. Kondisi kasar dan lingkungan yang menuntut mudah ditangani oleh ultrasonicator Hielscher.
Hielscher Ultrasonics adalah perusahaan bersertifikat ISO dan memberikan penekanan khusus pada sonicator berkinerja tinggi yang menampilkan teknologi canggih dan keramahan pengguna. Tentu saja, ultrasonicators Hielscher sesuai dengan CE dan memenuhi persyaratan UL, CSA dan RoHs.
Literatur / Referensi
- 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.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa itu Detasemen Sel?
Detasemen sel dalam penelitian mengacu pada proses pemisahan sel yang melekat dari permukaan bejana kultur atau substrat. Ini biasanya dilakukan untuk memanen sel untuk aplikasi hilir seperti analisis, subkulturasi, atau kriopreservasi Detasemen dapat dicapai dengan menggunakan metode enzimatik (misalnya, tripsin), agen kimia (misalnya, EDTA), metode mekanis (misalnya, pengikisan), atau teknik fisik seperti sonikasi, tergantung pada jenis sel dan persyaratan penelitian.
Bagaimana Anda Melepaskan Sel Melekat?
Melepaskan sel-sel yang melekat menggunakan sonikasi melibatkan penerapan gelombang ultrasound terfokus untuk mengganggu adhesi permukaan sel dalam lingkungan yang terkontrol. Secara khusus, sonicator pelat mikro UIP400MTP mencapai ini dengan menghasilkan getaran mekanis lokal yang memutus ikatan antara sel dan permukaan kultur. Langkah-langkah utama meliputi:
- Persiapan: Sel ditanam dalam pelat multi-sumur dan mungkin terpapar bahan kimia tertentu sebagai bagian dari desain eksperimental.
- Sonikasi: UIP400MTP sonicator diprogram dengan pengaturan yang dioptimalkan (misalnya, daya 60%) untuk memastikan detasemen yang efektif tanpa merusak sel atau mengorbankan integritas biomolekul.
- Kontrol Suhu: Perangkat ini mempertahankan stabilitas suhu untuk mencegah degradasi sel atau molekuler yang diinduksi panas selama proses berlangsung.
- Pasca-Detasemen: Sel yang terpisah dikenakan protokol ekstraksi hilir, seperti Bligh & Metode bifasik Dyer, untuk pemulihan RNA, lipid, dan metabolit.
Metode ini lebih unggul daripada pengikisan manual karena otomatisasi, reproduksibilitas, dan kemampuannya untuk memproses sampel throughput tinggi secara efisien.
Apa itu Detasemen Sel Tidak Merusak?
Detasemen sel yang tidak merusak mengacu pada proses memisahkan sel yang melekat dari substratnya tanpa mengorbankan kelangsungan hidup, integritas, atau fungsionalitas sel. Hal ini dicapai dengan menggunakan metode lembut seperti sonikasi terkontrol atau larutan bebas enzim.
Menghindari kerusakan sel sangat penting untuk melestarikan sel’ karakteristik struktural dan molekuler, yang penting untuk aplikasi hilir yang akurat seperti analisis multi-omik, uji fungsional, atau penggunaan terapeutik. Sel-sel yang rusak dapat melepaskan isi intraseluler, yang berpotensi membingungkan hasil eksperimen atau mengorbankan kualitas sampel.
Apa Keuntungan dari Detasemen Sel Bebas Enzim?
Detasemen sel bebas enzim menawarkan beberapa keuntungan, termasuk melestarikan protein dan reseptor permukaan sel, menjaga kelangsungan hidup sel, dan menghindari potensi kerusakan enzimatik pada biomolekul. Pendekatan ini sangat bermanfaat untuk aplikasi hilir yang sensitif, seperti flow cytometry, proteomik, atau uji fungsional, di mana perubahan enzimatik dapat membahayakan kualitas data atau hasil eksperimental. Selain itu, metode bebas enzim seringkali lebih dapat direproduksi dan dapat disesuaikan untuk alur kerja throughput tinggi.
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi dari laboratorium hingga ukuran industri.


