UIP400MTP 고처리량 초음파 처리기로 세포 스크래핑 대체
멀티오믹스 분석을 위해 다중 웰 플레이트에서 부착성 세포주를 분리하고 추출하는 작업은 실험실에서 일상적으로 수행됩니다. 다중 웰 플레이트 초음파 처리기 UIP400MTP를 이용한 고처리량 세포 분리는 수동 세포 스크래핑을 대체하여 RNA, 총 지질 및 총 극성 대사산물의 수율을 높입니다. 새로운 방법은 Hielscher UIP400MTP 초음파 처리기와 Beckman Coulter i7 액체 취급 워크스테이션을 통합하여 RNA, 대사산물 및 지질 추출을 위한 세포 처리를 높은 처리량과 재현성으로 효율적으로 수행할 수 있게 합니다. 제시된 방법은 다양한 세포 유형과 실험 조건에서 더 우수한 재현성과 수율을 달성하여 기존의 수동 세포 스크래핑 방법보다 뛰어난 성능을 보입니다.
마이크로플레이트 초음파 처리기 UIP400MTP로 세포 분리 간소화
부착성 세포 배양 시스템은 독성학 및 생의학 연구에서 핵심적인 역할을 합니다. 이러한 맥락에서 Cruchley-Fuge 등(2024)은 화학물질의 유해성 평가에 오믹스 기술을 활용하는 데 초점을 맞춘 PrecisionTox 프로젝트의 중요한 과제를 다루었습니다. 이 프로젝트는 다양한 화학물질로 처리한 수천 개 시료의 고처리량 분석을 목표로 했습니다. 이러한 요구를 충족하기 위해 연구진은 UIP400MTP 초음파 처리기와 액체 크로마토그래피–질량분석법(LC-MS) 분석을 위한 확립된 이상 추출 프로토콜을 결합한 자동화 워크플로를 개발했습니다. 이 연구는 부착 세포를 분리하는 UIP400MTP 다중 웰 플레이트 초음파 처리기의 효과를 수동 스크래핑 및 기타 기존 방법과 비교하여 평가합니다.
UIP400MTP 초음파 처리기를 이용하여 모든 표준 마이크로플레이트에서 부착성 배양 세포를 높은 처리량으로 분리
멀티오믹스 간소화: UIP400MTP를 이용한 부착 세포 자동 추출
버밍엄 대학교의 Laura Cruchley-Fuge 연구팀은 세 가지 인간 세포주인 HepG2(간암 세포), HepaRG(분화된 간세포 유사 세포), H295R(부신암 세포)을 사용했습니다. 이 세포들을 24웰 및 96웰 플레이트에서 배양하고 아플라톡신 B1과 포스콜린 등의 시험 화학물질에 노출했습니다.
실험 설계:
- 1단계: UIP400MTP 초음파 처리기의 출력 설정을 최적화하고 수동 세포 스크래핑 및 초음파 수조와 비교했습니다. HepG2 세포를 사용하여 RNA, 대사산물 및 지질의 회수율을 평가했습니다.
- 2단계: Beckman Coulter i7 시스템을 사용하는 이상 추출 워크플로에 UIP400MTP를 통합했습니다. HepaRG 및 H295R 세포를 사용하여 검증했습니다.
추출 워크플로: 이 워크플로에는 다중 웰 플레이트에서의 화학물질 노출, UIP400MTP를 이용한 세포 분리, Bligh & Dyer(B&D) 방법을 통한 이상 추출이 포함되었습니다. 지용성 및 극성 화합물에 대한 LC-MS 분석은 Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120을 사용하여 수행했습니다. 지질 정량의 표준 방법인 B&D 방법은 메탄올, 클로로포름 및 물을 이용한 두 단계의 추출 후 클로로포름 상에서 지질을 정량하는 방식입니다.
UIP400MTP 마이크로플레이트 초음파 처리기는 다중 웰 플레이트와 페트리 접시에서 부착성 세포주를 쉽게 분리할 수 있게 합니다
결과:
- 1단계: 최적의 초음파 처리 조건은 출력 60%에서 확인되었습니다.
UIP400MTP는 수동 스크래핑 및 초음파 수조와 비교하여 탁월한 재현성과 함께 가장 높은 RNA 회수율을 보였습니다.
극성 대사산물 회수율은 방법 간에 일관되게 나타났으며, 지질 회수율은 UIP400MTP에서 현저히 더 우수했습니다. - 2단계: HepaRG 및 H295R 세포를 이용한 검증에서는 PCA 점수들이 조밀하게 군집하는 양상으로 확인되듯이 지질체학 및 대사체학 데이터에서 높은 재현성이 나타났습니다.
아플라톡신 B1 및 포스콜린 처리군은 대조군과 효과적으로 구별되어 이 방법의 민감도와 신뢰성을 보여주었습니다.
마이크로플레이트 초음파 처리기 UIP400MTP – 고처리량 세포 분리용
“Hielscher UIP400MTP 초음파 처리 장치는 수동 세포 스크래핑이라는 ‘표준 방법’을 대체하는 고품질의 재현성 있는 접근법을 제공하여 RNA, 총 지질 및 총 극성 대사산물의 수율을 높입니다.” (Cruchley-Fuge et al., 2024)
Cruchley-Fuge 등은 부착 세포 처리에 사용되는 UIP400MTP 초음파 처리기의 장점을 강조합니다. 이 방법은 수동 스크래핑을 대체함으로써 재현성, 처리량 및 수율을 높여 PrecisionTox와 같은 대규모 연구에 매우 유용한 도구가 됩니다. UIP400MTP를 자동화 워크플로에 통합하면 변동성이 줄어들 뿐만 아니라 노동 집약적인 공정도 간소화되어 고품질 멀티오믹스 데이터를 확보할 수 있습니다.
Cruchley-Fuge 등(2024)의 연구는 멀티오믹스 분석을 위한 부착성 배양 세포의 처리를 용이하게 하고 간소화합니다. UIP400MTP 초음파 처리기를 자동화 워크플로와 통합하면 일관되고 효율적인 시료 전처리가 보장되므로 고처리량 독성학 연구에 이상적으로 적합합니다.
설계, 제조 및 컨설팅 – 독일에서 만들어지는 품질
Hielscher 초음파 처리기는 최고 수준의 품질과 설계 기준으로 잘 알려져 있습니다. 견고함과 간편한 조작 덕분에 당사의 초음파 처리기를 산업 시설에 원활하게 통합할 수 있습니다. Hielscher 초음파 처리기는 가혹한 조건과 까다로운 환경에서도 문제없이 작동합니다.
Hielscher Ultrasonics는 ISO 인증 기업으로, 최첨단 기술과 사용자 편의성을 갖춘 고성능 초음파 처리기에 특별히 중점을 둡니다. 물론 Hielscher 초음파 처리기는 CE 규정을 준수하며 UL, CSA 및 RoHs의 요구 사항을 충족합니다.
세포 스크래핑 없이 수행하는 고처리량 세포 분리 – UIP400MTP 초음파 처리기가 실험실 작업을 용이하게 합니다.
문헌 / 참고문헌
- 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.
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자주 묻는 질문
세포 분리란 무엇인가요?
연구에서 세포 분리란 배양 용기나 기질의 표면에서 부착 세포를 떼어내는 과정을 말합니다. 이는 일반적으로 분석, 계대 배양 또는 동결 보존과 같은 후속 용도를 위해 세포를 수확할 때 수행됩니다. 세포 유형과 연구 요구 사항에 따라 효소적 방법(예: 트립신), 화학 약제(예: EDTA), 기계적 방법(예: 스크래핑) 또는 초음파 처리와 같은 물리적 기법으로 세포를 분리할 수 있습니다.
부착 세포는 어떻게 분리하나요?
초음파 처리를 이용한 부착 세포 분리는 제어된 환경에서 집속 초음파를 가하여 세포와 표면 사이의 부착을 해제하는 방식입니다. 구체적으로 UIP400MTP 마이크로플레이트 초음파 처리기는 국소적인 기계적 진동을 발생시켜 세포와 배양 표면 사이의 결합을 끊음으로써 이를 수행합니다. 주요 단계는 다음과 같습니다:
- 준비: 세포를 다중 웰 플레이트에서 배양하며, 실험 설계의 일부로 특정 화학물질에 노출할 수 있습니다.
- 초음파 처리: UIP400MTP 초음파 처리기에 최적화된 설정(예: 출력 60%)을 프로그래밍하여 세포를 손상시키거나 생체분자의 온전성을 저해하지 않으면서 효과적으로 분리되도록 합니다.
- 온도 제어: 이 장치는 공정 중 열로 인한 세포 손상이나 분자 분해를 방지하기 위해 온도를 안정적으로 유지합니다.
- 분리 후: 분리된 세포에는 RNA, 지질 및 대사산물을 회수하기 위해 Bligh & Dyer 이상 추출법과 같은 후속 추출 프로토콜을 적용합니다.
이 방법은 자동화, 재현성 및 대량의 시료를 효율적으로 처리하는 능력 덕분에 수동 스크래핑보다 우수합니다.
비손상 세포 분리란 무엇인가요?
비손상 세포 분리란 세포의 생존율, 온전성 또는 기능을 저해하지 않으면서 부착 세포를 기질에서 떼어내는 과정을 말합니다. 이는 제어된 초음파 처리나 효소가 없는 용액과 같은 온화한 방법으로 수행됩니다.
세포 파괴를 방지하는 것은 세포의 구조적·분자적 특성을 보존하는 데 매우 중요하며, 이러한 특성은 멀티오믹스 분석, 기능 분석 또는 치료 목적의 사용과 같은 후속 응용의 정확성을 위해 필수적입니다. 손상된 세포는 세포 내 내용물을 방출하여 실험 결과에 교란을 일으키거나 시료 품질을 저해할 수 있습니다.
효소를 사용하지 않는 세포 분리의 장점은 무엇인가요?
효소를 사용하지 않는 세포 분리는 세포 표면 단백질과 수용체 보존, 세포 생존율 유지, 효소로 인한 생체분자의 잠재적 손상 방지 등 여러 장점을 제공합니다. 이 접근법은 효소에 의한 변화가 데이터 품질이나 실험 결과를 저해할 수 있는 유세포 분석, 단백체학 또는 기능 분석과 같은 민감한 후속 응용에 특히 유용합니다. 또한 효소를 사용하지 않는 방법은 재현성이 더 높은 경우가 많으며 고처리량 워크플로에 맞게 조정할 수 있습니다.
Hielscher Ultrasonics는 고성능 초음파 균질기를 실험실 규모부터 산업 규모까지 제조합니다.