Šūnu atdalīšana ar ultraskaņu
Šūnu atdalīšana ar ultraskaņu ir ļoti efektīva un uzticama paraugu sagatavošanas metode, ko izmanto dažādās šūnu bioloģijas un biotehnoloģijas jomās. Izmantojot ultraskaņas viļņus, daudziedobju plašu ultraskaņas apstrādes ierīce UIP400MTP atdala adherentās šūnas no kultivēšanas virsmām un sagatavo šūnu suspensijas turpmākiem lietojumiem. Apstrādei ar ultraskaņu ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām enzimatīvajām, ķīmiskajām un mehāniskajām atdalīšanas metodēm, tāpēc tā ir vērtīgs rīks pētniekiem.
Šūnu atdalīšanas ar ultraskaņu princips
Šūnu atdalīšana ar ultraskaņu balstās uz lieljaudas ultraskaņas izmantošanu, lai izjauktu mijiedarbību starp šūnām un substrātu, pie kura tās ir piestiprinājušās. Ultraskaņas viļņi kultivēšanas vidē rada mikroburbulīšus, akustisko kavitāciju un vibrācijas, izraisot mehāniskus spēkus, kas saudzīgi, bet efektīvi atdala šūnas. Šo procesu parasti veic, izmantojot daudziedobju platēm paredzēto bezkontakta ultraskaņas apstrādes ierīci UIP400MTP.
Bezkontakta ultraskaņas apstrādes ierīce UIP400MTP šūnu atdalīšanai
Šūnu atdalīšana ir būtiska adherento šūnu kultivēšanā. Lai gan tripsinizācija ir visbiežāk izmantotā metode, tā var samazināt šūnu dzīvotspēju, bojājot šūnu membrānu un ārpusšūnu matricu. Lai uzlabotu šūnu kultivēšanas efektivitāti, ir svarīgi līdz minimumam samazināt šos bojājumus. Šūnu atdalīšana ar ultraskaņu ir ļoti efektīva un uzticama metode bez enzīmu izmantošanas. Tādējādi mikroplašu ultraskaņas apstrādes ierīce UIP400MTP ir lieliska alternatīva šūnu atdalīšanai ar enzīmiem. Apstrādē ar ultraskaņu izmanto akustisko kavitāciju un mehānisku ierosmi bezseruma vidē, kas saudzīgi atdala šūnas, tās nebojājot.
Šūnu atdalīšanas ar ultraskaņu salīdzinājums ar tradicionālajām metodēm
| Priekšrocības | Atdalīšana ar ultraskaņu | Enzimatīva atdalīšana | Ķīmiska atdalīšana |
|---|---|---|---|
| Šūnu dzīvotspēja | Augsta | Vidēja | Mainīga |
| Ātrums | Ātri (minūtes) | Mēreni (no minūtēm līdz stundām) | Mainīgi (no minūtēm līdz stundām) |
| Virsmas marķieru saglabāšana | Teicama | Var tikt izmainīti | Var tikt izmainīti |
| Mērogojamība | Augsta | Vidēja | Mainīga |
| Bez atliekvielām | Jā | Nē (enzīmu atliekvielas) | Mainīgi (ķīmisko vielu atliekvielas) |
| Aprīkojuma izmaksas | Vienreizējs ieguldījums, nav nepieciešami ražotājam specifiski vienreizlietojamie piederumi, nav atkārtotu izmaksu | Atkārtotas izmaksas | Atkārtotas izmaksas |
| Optimizācijas vienkāršība | Vienkārša | Vienkārša | Mainīga |
Daudziedobju plašu ultraskaņas apstrādes ierīce UIP400MTP piedāvā daudzas priekšrocības liela paraugu skaita sagatavošanā, piemēram, šūnu atdalīšanā.
Tālāk sniegts norādījumu piemērs šūnu atdalīšanai, izmantojot daudziedobju plašu ultraskaņas apstrādes ierīci UIP400MTP.
Aprīkojums un materiāli šūnu atdalīšanai ar ultraskaņu
- Bezkontakta ultraskaņas apstrādes ierīce daudziedobju platēm UIP400MTP: Šī ultraskaņas apstrādes ierīce ar lielu paraugu apstrādes caurlaidspēju ir galvenais rīks. Plašu ultraskaņas apstrādes ierīce UIP400MTP ir piemērota jebkurām standarta daudziedobju un mikrotitrēšanas platēm, kā arī Petri traukiem. Ultraskaņas viļņi nodrošina šūnu atdalīšanai nepieciešamo mehānisko enerģiju.
- Šūnu kultivēšanas plates vai Petri trauks: Standarta trauki, ko izmanto adherento šūnu kultūru audzēšanai.
- Kultivēšanas vide: Šķidra vide, kurā šūnas audzē un uztur.
- Sterils PBS (ar fosfātiem buferēts fizioloģiskais šķīdums): Izmanto šūnu mazgāšanai pirms atdalīšanas.
- Savākšanas mēģenes: Atdalīto šūnu suspensijas savākšanai.
Atdalīšanas ar ultraskaņu protokols, izmantojot plašu ultraskaņas apstrādes ierīci UIP400MTP
- Sagatavošana
– Pārliecinieties, ka viss aprīkojums ir tīrs un sterils, lai novērstu piesārņojumu.
– Iepriekš sasildiet kultivēšanas vidi un PBS līdz atbilstošajai temperatūrai (parasti 37°C). - Šūnu mazgāšana
– Aspirējiet kultivēšanas vidi no šūnu kultivēšanas kolbas vai plates.
– Saudzīgi nomazgājiet šūnas ar sterilu PBS, lai noņemtu visas vides paliekas un atdalītās šūnas. - Apstrāde ar ultraskaņu
– Pievienojiet kolbai vai platei nelielu tilpumu PBS vai svaigas kultivēšanas vides, lai pārklātu šūnu monoslāni.
– Ievietojiet Petri trauku vai plati ultraskaņas apstrādes ierīcē UIP400MTP.
– Apstrādājiet ar ultraskaņu noteiktu laiku, parasti no dažām sekundēm līdz dažām minūtēm, atkarībā no šūnu veida un piestiprināšanās stipruma. - Šūnu suspensijas savākšana
– Pēc apstrādes ar ultraskaņu aplūkojiet šūnas mikroskopā, lai pārliecinātos, ka tās ir atdalījušās.
– Saudzīgi pipetējiet šūnu suspensiju, lai savāktu atdalītās šūnas.
– Pārnesiet suspensiju savākšanas mēģenē. - Apstrāde pēc atdalīšanas
– Ja nepieciešams, centrifugējiet šūnu suspensiju, lai koncentrētu šūnas.
– Resuspendējiet šūnas svaigā barotnē vai buferšķīdumā turpmākajiem lietojumiem.
Piezīmes: Parametri (piemēram, apstrādes ar ultraskaņu ilgums un intensitāte) ir jāoptimizē dažādiem šūnu tipiem, lai izvairītos no šūnu bojājumiem. Daži trausli šūnu tipi var būt jutīgāki pret apstrādi ar ultraskaņu, tāpēc nepieciešama rūpīga optimizācija.
Šūnu atdalīšanas ar ultraskaņu praktiskie lietojumi
Šūnu atdalīšanu ar ultraskaņu izmanto dažādos pētniecības un klīniskā darba apstākļos:
- Plūsmas citometrija: Atsevišķu šūnu suspensiju sagatavošana analīzei.
- Šūnu skaitīšana un dzīvotspējas testi: Šūnu atdalīšana precīzai skaitīšanai un dzīvotspējas novērtēšanai.
- Pārsēšana: Šūnu pārnešana no viena kultivēšanas trauka citā.
- Molekulārās bioloģijas eksperimenti: Šūnu izolēšana DNS, RNS un olbaltumvielu ekstrakcijai.
Kāpēc šūnu nokasīšanu aizstāt ar šūnu atdalīšanu, izmantojot mikroplašu ultraskaņas apstrādes ierīci UIP400MTP?
Šūnu nokasīšanas aizstāšana ar šūnu atdalīšanu, izmantojot mikroplašu ultraskaņas apstrādes ierīci UIP400MTP, sniedz pētniekiem vairākas priekšrocības. Atšķirībā no manuālas nokasīšanas precīzi vadāmā apstrāde ar ultraskaņu, izmantojot UIP400MTP, nodrošina konsekventu un saudzīgu šūnu atdalīšanu, samazinot mehāniskos bojājumus līdz minimumam un saglabājot šūnu dzīvotspēju. UIP400MTP nodrošina precīzu apstrādes ar ultraskaņu parametru kontroli, ļaujot panākt vienmērīgu apstrādi visās iedobēs un novēršot atšķirības starp paraugiem. Šī metode ir ātrāka, efektīvāka un mērogojama, tāpēc tā ir ideāli piemērota lietojumiem ar lielu paraugu apstrādes ražīgumu, vienlaikus saglabājot rezultātu reproducējamību un jutīgu šūnu kultūru integritāti. Salīdzinošo pētījumu skatiet šeit!
96 iedobju plašu ultraskaņas apstrādes ierīce UIP400MTP mikrotitrēšanas plašu un daudziedobju plašu apstrādei ar ultraskaņu
96 iedobju plašu ultraskaņas apstrādes ierīce UIP400MTP: ultraskaņu pārvadošais šķidrums aptver visas iedobes un nodrošina katra parauga vienmērīgu apstrādi ar ultraskaņu
Izplatīti šūnu tipi atdalīšanai ar ultraskaņu
- Fibroblasti:
Bieži tiek izmantoti audu inženierijā un brūču dzīšanas pētījumos.
Adherentās šūnas, kuras nepieciešams atdalīt pasāžēšanai un eksperimentiem. - Epitēlija šūnas:
Tiek izmantotas audu barjeru pētījumos, vēža pētniecībā un zāļu testēšanā.
Nepieciešama atdalīšana analīzei un pārsēšanai. - Endotēlija šūnas:
Svarīgas asinsvadu un angioģenēzes pētījumos.
Adherentās šūnas, kuras nepieciešams atdalīt in vitro testiem. - Cilmes šūnas:
Tostarp mezenhimālās cilmes šūnas un inducētās pluripotentās cilmes šūnas.
Lai saglabātu dzīvotspēju un pluripotenci, nepieciešamas saudzīgas atdalīšanas metodes. - Vēža šūnu līnijas:
Plaši tiek izmantotas vēža pētniecībā un zāļu izstrādē.
Adherentās šūnas, kuras nepieciešams regulāri atdalīt eksperimentālām manipulācijām. - Hepatocīti:
Tiek izmantoti aknu funkciju un zāļu metabolisma pētījumos.
Nepieciešama atdalīšana in vitro modeļiem un testiem. - Keratinocīti:
Dominējošais šūnu tips epidermā; tos bieži izmanto ādas un brūču dzīšanas pētījumos, kā arī kosmētikas līdzekļu testēšanā.
Tāpat kā citas adherentās šūnas, keratinocīti aug, piestiprinājušies pie kultivēšanas kolbu vai plašu virsmas, un tie ir jāatdala dažādām eksperimentālām procedūrām, tostarp pasāžēšanai, analīzei un pārsēšanai. - Makrofāgi:
Kultivējot in vitro, tos bieži nepieciešams atdalīt.
Makrofāgi ir adherentās šūnas, kas parasti piestiprinās pie kultivēšanas kolbu vai plašu virsmas. Lai tos savāktu turpmākajiem lietojumiem, piemēram, analīzei, pārsēšanai vai eksperimentiem, tie jāatdala no kultivēšanas virsmas.
Literatūra / atsauces
- 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.
Noderīgi fakti
Kas ir šūnu atdalīšana?
Šūnu atdalīšana ir process, kurā adherentās šūnas atdala no kultivēšanas trauka virsmas, lai tās varētu savākt un sagatavot turpmākām eksperimentālām procedūrām vai analīzei. To var panākt ar enzimātiskām, ķīmiskām, mehāniskām vai ultraskaņas metodēm.
Kas ir šūnu disociācija?
Šūnu disociācija ir process, kurā šūnu agregātus vai audus sadala atsevišķās, dzīvotspējīgās šūnās. To panāk, izjaucot ārpusšūnu matricu un saķeri starp šūnām ar enzimātiskām, mehāniskām (piemēram, apstrādi ar ultraskaņu) vai ķīmiskām metodēm. Šūnu disociācija ir būtiska dažādiem lietojumiem, tostarp primārajām šūnu kultūrām, atsevišķu šūnu analīzei un šūnu suspensiju sagatavošanai eksperimentiem un terapeitiskiem nolūkiem.
Kāda ir atšķirība starp adherentu šūnu kultūru un bioplēvi?
Adherentu šūnu kultūra nozīmē šūnu, parasti eikariotisku, audzēšanu kontrolētā laboratorijas vidē, kur tās piestiprinās substrātam un saņem barības vielas no kultivēšanas barotnes. Savukārt bioplēve ir sarežģīta, dabiski sastopama mikroorganismu kopiena, kas piestiprinās virsmai un ir ietverta ārpusšūnu matricā; tās šūnām raksturīga kolektīva uzvedība, ķīmiskie gradienti un paaugstināta izturība pret ārējiem stresa faktoriem. Adherentu šūnu kultūras ir mākslīgi veidotas un tiek izmantotas pētniecībā, savukārt bioplēves ir dinamiskas ekosistēmas, kas sastopamas dabiskā vai mākslīgi veidotā vidē.
Apstrāde ar ultraskaņu, izmantojot UIP400MTP, ir ļoti efektīva metode adherentu šūnu un bioplēvju atdalīšanai bez enzīmu izmantošanas. Lasiet vairāk par priekšrocībām, ko sniedz bioplēvju atdalīšana no mikroplatēm un Petri traukiem, izmantojot daudziedobju plašu ultraskaņas apstrādes ierīci UIP400MTP!
Kādas ir šūnu atdalīšanas ar ultraskaņu priekšrocības?
- Saudzīga iedarbība uz šūnām: Atdalīšana ar ultraskaņu ir saudzīgāka nekā enzimātiskās metodes (piemēram, tripsinizācija) un mehāniskā nokasīšana, saglabājot šūnu dzīvotspēju un virsmas marķierus.
- Ātra un efektīva: Process ir ātrs, bieži vien aizņem tikai dažas minūtes, un ļauj efektīvi atdalīt šūnas pat no lielām kultivēšanas virsmām.
- Mērogojamība: Piemērota gan neliela mēroga lietojumiem laboratorijā, gan lielāka mēroga biotehnoloģiskiem procesiem.
- Bez enzīmu atliekām: Novērš nepieciešamību izmantot enzīmus, samazinot risku izmainīt šūnu virsmas olbaltumvielas vai ievadīt piesārņotājus.