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細胞スクレイピングをハイスループット超音波処理装置UIP400MTPに置き換える

マルチオミクス解析のためにマルチウェルプレートから接着性細胞株を剥離・抽出することは、実験室での日常的な作業です。マルチウェルプレート用超音波処理装置UIP400MTPによるハイスループットの細胞剥離は、手作業による細胞スクレイピングに代わり、RNA、総脂質、総極性代謝物の収量を高めます。新しい手法では、Hielscher UIP400MTP超音波処理装置とBeckman Coulter i7リキッドハンドリングワークステーションを組み合わせることで、RNA、代謝物、脂質の抽出に向けた、ハイスループットで再現性のある効率的な細胞処理を可能にします。ここで紹介する手法は、さまざまな細胞種および実験条件において優れた再現性と収量を実現し、従来の手作業による細胞スクレイピング法を上回ります。

マイクロプレート用超音波処理装置UIP400MTPで細胞剥離を効率化

96ウェルプレート用超音波処理装置UIP400MTPは、接着性細胞株を酵素を用いずに剥離するための集束超音波を提供します – 細胞スクレイピング、トリプシン処理、化学的剥離法を上回る性能を発揮します。接着性細胞培養系は、毒性学および生物医学研究で重要な役割を果たしています。このような背景のもと、Cruchley-Fugeら（2024）は、化学物質の有害性評価にオミクス技術を活用するPrecisionToxプロジェクトにおける重要な課題に取り組みました。このプロジェクトは、多様な化学物質で処理した数千のサンプルをハイスループットで解析することを目指していました。この要求に応えるため、研究者らは、UIP400MTP超音波処理装置と、液体クロマトグラフィー質量分析（LC-MS）用の確立された二相抽出プロトコルを組み合わせた自動化ワークフローを開発しました。この研究では、接着性細胞の剥離におけるUIP400MTPマルチウェルプレート用超音波処理装置の有効性を、手作業によるスクレイピングやその他の従来の方法と比較して評価しています。

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マイクロプレート用超音波処理装置UIP400MTPは、接着性培養細胞の処理を効率化します。

あらゆる標準的なマイクロプレートから接着性培養細胞を剥離 – UIP400MTP超音波処理装置でハイスループット処理

マルチオミクスの効率化：UIP400MTPによる接着性細胞の自動抽出

バーミンガム大学のLaura Cruchley-Fugeの研究チームは、HepG2（肝がん細胞）、HepaRG（分化した肝細胞様細胞）、H295R（副腎がん細胞）の三種類のヒト細胞株を使用しました。これらの細胞を24ウェルおよび96ウェルプレートで培養し、アフラトキシンB1やフォルスコリンなどの試験化学物質に曝露しました。

実験計画：

  • フェーズ1： UIP400MTP超音波処理装置の出力設定の最適化と、手作業による細胞スクレイピングおよび超音波水槽との比較。RNA、代謝物、脂質の回収を評価するため、HepG2細胞を使用しました。
  • フェーズ2： Beckman Coulter i7システムを用いた二相抽出ワークフローへのUIP400MTPの組み込み。HepaRGおよびH295R細胞を使用して検証しました。

抽出ワークフロー： このワークフローには、マルチウェルプレート内での化学物質への曝露、UIP400MTPによる細胞剥離、Bligh & Dyer（B&D）法による二相抽出が含まれます。脂溶性化合物および極性化合物のLC-MS分析には、Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120を使用しました。脂質定量のゴールドスタンダードであるB&D法では、メタノール、クロロホルム、水を用いて二段階の抽出を行い、その後、クロロホルム相中の脂質を定量します。

 

UIP400MTPマイクロプレート用超音波処理装置は、マルチウェルプレートおよびペトリ皿からの接着性細胞株の剥離を容易にします

UIP400MTPマイクロプレート用超音波処理装置は、マルチウェルプレートおよびペトリ皿からの接着性細胞株の剥離を容易にします

 

結果：

  • フェーズ1： 最適な超音波処理条件は、出力60%であることが確認されました。
    UIP400MTPは、手作業によるスクレイピングおよび超音波水槽と比較して、卓越した再現性で最も高いRNA回収率を達成しました。
    極性代謝物の回収率は各手法で同等でしたが、脂質の回収率はUIP400MTPで顕著に優れていました。
  • フェーズ2： HepaRGおよびH295R細胞を用いた検証では、PCAスコアが密にクラスターを形成したことから、リピドミクスおよびメタボロミクスデータの高い再現性が示されました。
    アフラトキシンB1およびフォルスコリンによる処理群は対照群と明確に区別され、この手法の感度と信頼性が裏付けられました。
マルチウェルプレート用超音波処理装置UIP400MTPによるハイスループットの細胞剥離は、手作業による細胞スクレイピングに代わり、RNA、総脂質、総極性代謝物の収量を高めます。

マイクロプレート用超音波処理装置UIP400MTP によるハイスループットの細胞剥離

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「Hielscher UIP400MTP超音波処理装置は、手作業による細胞スクレイピングという『ゴールドスタンダード』に代わる、高品質で再現性のあるアプローチを提供し、RNA、総脂質、総極性代謝物の収量を高めます。」 (Cruchley-Fuge et al., 2024)

Cruchley-Fugeらは、接着性細胞の処理におけるUIP400MTP超音波処理装置の利点を強調しています。手作業によるスクレイピングを置き換えることで、この手法は再現性、処理能力、収量を向上させ、PrecisionToxのような大規模研究にとって非常に有用なツールとなります。UIP400MTPを自動化ワークフローに組み込むことで、ばらつきを低減するだけでなく、多くの労力を要する工程を効率化し、高品質なマルチオミクスデータの取得を可能にします。

Cruchley-Fugeら（2024）の研究は、マルチオミクス解析のための接着性培養細胞の処理を容易にし、効率化します。UIP400MTP超音波処理装置と自動化ワークフローの統合により、一貫した効率的なサンプル前処理が確保され、ハイスループットの毒性学研究に理想的に適した手法となります。
 

マルチウェルプレート用ソニケーター – Hielscher UIP400MTP – 400ワットHielscher UIP400MTPは、マルチウェルプレート、PCRプレート、試料チューブに対応する、最も柔軟性の高いソニケーターです。400ワットの連続超音波出力を備え、細胞溶解、乳化、タンパク質抽出、DNA / RNA断片化、解凝集、FFPE抽出、ナノ材料の分散、乳化などの用途向けに設計されています。UIP400MTPは超音波バスではなく、集束超音波処理用の高強度カップホーンです。この強力な非接触式ソニケーターは、標準ウェルプレートのすべてのウェルを均一に超音波処理します。振幅、出力、パルス動作を精密に制御できます。内蔵タイマーと温度プローブにより、一貫した結果が得られます。UIP400MTPプレートソニケーターは水浴で試料を冷却します（外部チラーはオプション）。
Hielscher UIP400MTPは、マルチウェルプレート、PCRプレート、試料チューブに対応する、最も柔軟性の高いソニケーターです。400ワットの連続超音波出力を備え、細胞溶解、乳化、タンパク質抽出、DNA / RNA断片化、解凝集、FFPE抽出、ナノ材料の分散、乳化などの用途向けに設計されています。UIP400MTPは超音波バスではなく、集束超音波処理用の高強度カップホーンです。この強力な非接触式ソニケーターは、標準ウェルプレートのすべてのウェルを均一に超音波処理します。振幅、出力、パルス動作を精密に制御できます。内蔵タイマーと温度プローブにより、一貫した結果が得られます。UIP400MTPプレートソニケーターは水浴で試料を冷却します（外部チラーはオプション）。

 

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96ウェルプレート用超音波処理装置UIP400MTPの細胞剥離への応用や価格を含む詳しい情報をご希望の場合は、以下のフォームをご利用ください。弊社の専門家チームが、接着性細胞株の剥離に関するお客様の具体的なご要件についてご相談を承り、お客様のニーズを満たす理想的な超音波処理装置を個別にご提案いたします。





設計、製造、コンサルティング – ドイツ製の品質

Hielscherの超音波処理装置は、最高水準の品質および設計基準で広く知られています。堅牢性と操作の容易さにより、当社の超音波処理装置を産業施設へ円滑に導入できます。Hielscherの超音波処理装置は、過酷な条件や厳しい環境にも容易に対応します。

Hielscher UltrasonicsはISO認証を取得した企業であり、最先端の技術と使いやすさを備えた高性能な超音波処理装置を特に重視しています。当然ながら、Hielscherの超音波処理装置はCEに適合し、UL、CSA、RoHsの要件を満たしています。

マルチウェルプレート用超音波処理装置UIP400MTPは、ハイスループットの細胞剥離とバイオフィルムの剥離を可能にします – あらゆる標準的なマイクロプレートおよびペトリ皿に対応します

細胞スクレイピングを行わずにハイスループットで細胞を剥離 – UIP400MTP超音波処理装置が実験室での作業を容易にします。

関連トピック

文献 / 参考文献

よくある質問

細胞剥離とは何ですか？

研究における細胞剥離とは、接着性細胞を培養容器または基材の表面から分離する工程を指します。通常、解析、継代培養、凍結保存などの後続用途に向けて細胞を回収するために行います。細胞の種類や研究上の要件に応じて、酵素を用いる方法（例：トリプシン）、化学薬剤（例：EDTA）、機械的方法（例：スクレイピング）、あるいは超音波処理などの物理的手法によって剥離できます。

接着性細胞はどのように剥離しますか？

超音波処理による接着性細胞の剥離では、制御された環境下で集束超音波を照射し、細胞と表面の接着を解消します。具体的には、UIP400MTPマイクロプレート用超音波処理装置が局所的な機械振動を発生させ、細胞と培養表面の間の結合を切り離すことで剥離を実現します。主な手順は次のとおりです。

  • 準備： 細胞をマルチウェルプレートで培養し、実験計画の一環として特定の化学物質に曝露する場合があります。
  • 超音波処理： UIP400MTP超音波処理装置には、細胞を損傷したり生体分子の完全性を損なったりすることなく、効果的な剥離を確実に行うため、最適化した設定（例：出力60%）をプログラムします。
  • 温度制御： 装置は温度を安定に保ち、処理中に熱によって細胞や分子が劣化するのを防ぎます。
  • 剥離後： 剥離した細胞には、RNA、脂質、代謝物を回収するため、Bligh & Dyer二相抽出法などの後続の抽出プロトコルを適用します。

この手法は、自動化、再現性、およびハイスループットのサンプル処理を効率的に行える点で、手作業によるスクレイピングより優れています。

細胞を損傷しない剥離とは何ですか？

細胞を損傷しない剥離とは、細胞の生存性、完全性、機能を損なうことなく、接着性細胞を基材から分離する工程を指します。制御された超音波処理や酵素を含まない溶液など、穏やかな方法を用いて実現します。
細胞の破壊を避けることは、細胞の構造的・分子的特性を保持するうえで極めて重要です。これらの特性は、マルチオミクス解析、機能アッセイ、治療への使用など、後続用途を正確に実施するために不可欠です。損傷した細胞は細胞内成分を放出する可能性があり、実験結果を攪乱したり、サンプルの品質を損なったりするおそれがあります。

酵素を用いない細胞剥離にはどのような利点がありますか？

酵素を用いない細胞剥離には、細胞表面のタンパク質や受容体の保持、細胞の生存性の維持、生体分子への酵素による損傷の可能性の回避など、いくつかの利点があります。このアプローチは、フローサイトメトリー、プロテオミクス、機能アッセイなど、酵素による変化がデータの品質や実験結果を損なう可能性のある、影響を受けやすい後続用途で特に有益です。また、酵素を用いない方法は再現性がより高いことが多く、ハイスループットのワークフローにも適応できます。

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