Nomainiet šūnu skrāpēšanu ar UIP400MTP augstas caurlaidspējas Sonicator
Pielipušo šūnu līniju atdalīšana un ekstrakcija no vairāku urbumu plāksnēm multiomikas analīzei ir ikdienas uzdevums laboratorijās. Augstas caurlaidspējas šūnu atdalīšanās, izmantojot vairāku urbumu plāksnes ultraskaņu, UIP400MTP aizstāj manuālu šūnu skrāpēšanu, kas noved pie augstākas RNS, kopējo lipīdu un kopējo polāro metabolītu ražas. Jauna metode integrē Hielscher UIP400MTP sonikatoru ar Beckman Coulter i7 šķidruma apstrādes darbstaciju, nodrošinot augstas caurlaidspējas, reproducējamu un efektīvu šūnu apstrādi RNS, metabolīta un lipīdu ekstrakcijai. Piedāvātā metode izceļas ar tradicionālajām manuālajām šūnu skrāpēšanas metodēm, panākot izcilu reproducējamību un ražu dažādos šūnu tipos un eksperimenta apstākļos.
Racionalizējiet šūnu atdalīšanu ar mikroplates Sonicator UIP400MTP
Saistītajām šūnu kultūru sistēmām ir izšķiroša nozīme toksikoloģiskajos un biomedicīniskajos pētījumos. Šajā kontekstā Cruchley-Fuge et al. (2024) pievērsās būtiskai problēmai PrecisionTox projektā, kas bija vērsts uz omikas tehnoloģiju izmantošanu ķīmiskās bīstamības novērtēšanai. Projekta mērķis bija veikt augstas caurlaidspējas analīzi tūkstošiem paraugu, kas apstrādāti ar dažādām ķīmiskām vielām. Lai apmierinātu šo pieprasījumu, pētnieki izstrādāja automatizētu darbplūsmu, apvienojot UIP400MTP sonikatoru ar izveidotiem divfāzu ekstrakcijas protokoliem šķidruma hromatogrāfijas-masas spektrometrijas (LC-MS) analīzei. Viņu pētījums novērtē UIP400MTP Multi-Well Plate Sonicator efektivitāti pielipušo šūnu atdalīšanā, salīdzinot ar manuālo skrāpēšanu un citām tradicionālām metodēm.
Multi-Omics racionalizēšana: automatizēta pielipušo šūnu ekstrakcija ar UIP400MTP
Laura Cruchley-Fuge pētnieku komanda no Birmingemas universitātes izmantoja trīs cilvēka šūnu līnijas: HepG2 (aknu vēža šūnas), HepaRG (diferencētas hepatocītiem līdzīgas šūnas) un H295R (virsnieru vēža šūnas). Šīs šūnas tika kultivētas platēs ar 24 iedobēm un 96 iedobēm un pakļautas testējamo ķimikāliju, piemēram, aflatoksīna B1 un forskolīna, iedarbībai.
Eksperimentālais dizains:
- 1. fāze: UIP400MTP sonikatora jaudas iestatījumu optimizācija un salīdzinājums ar manuālo šūnu skrāpēšanu un skaņas ūdens vannām. HepG2 šūnas tika izmantotas, lai novērtētu RNS, metabolītu un lipīdu atjaunošanos.
- 2. fāze: UIP400MTP integrācija divfāzu ekstrakcijas darbplūsmā, izmantojot Beckman Coulter i7 sistēmu. Validācija tika veikta, izmantojot HepaRG un H295R šūnas.
Ekstrakcijas darbplūsma: Darbplūsma ietvēra ķīmisko vielu iedarbību vairāku iedobju platēs, šūnu atdalīšanu, izmantojot UIP400MTP, un divfāzu ekstrakciju, izmantojot Bligh & Krāsotājs (B&D) metode. LC-MS analīze tika veikta, izmantojot Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 lipofīliem un polāriem savienojumiem. The B&D metode, kas ir zelta standarts lipīdu kvantitatīvai noteikšanai, ietver divpakāpju ekstrakciju ar metanolu, hloroformu un ūdeni, kam seko lipīdu kvantitatīva noteikšana hloroforma fāzē.

UIP400MTP mikroplates sonikators atvieglo pielipušo šūnu līniju atdalīšanu no vairāku iedobju plāksnēm un Petri traukiem
Rezultātus:
- 1. fāze: Optimāli ultraskaņas apstākļi tika identificēti ar 60% jaudu.
UIP400MTP deva visaugstāko RNS atgūšanu ar izcilu reproducējamību, salīdzinot ar manuālo skrāpēšanu un skaņas vannām.
Polāro metabolītu atgūšana bija konsekventa visās metodēs, savukārt lipīdu atgūšana bija ievērojami pārāka par UIP400MTP. - 2. fāze: HepaRG un H295R šūnu validācija uzrādīja augstu reproducējamību lipidomikas un metabolomikas datos, par ko liecina cieši sagrupētie PCA rādītāji.
Aflatoksīna B1 un forskolīna terapija tika efektīvi nošķirta no kontroles, uzsverot metodes jutīgumu un ticamību.

Mikroplates sonikators UIP400MTP augstas caurlaidspējas šūnu atdalīšanai
“Hielscher UIP400MTP ultraskaņas ierīce nodrošina augstas kvalitātes un reproducējamu alternatīvu pieeju manuālās šūnu skrāpēšanas "zelta standartam", kā rezultātā palielinās RNS, kopējo lipīdu un kopējo polāro metabolītu raža.” (Cruchley-Fuge et al., 2024)
Cruchley-Fuge et al. izceļ UIP400MTP sonikatora priekšrocības piekritēju šūnu apstrādei. Aizstājot manuālo skrāpēšanu, šī metode uzlabo reproducējamību, caurlaidspēju un ražu, padarot to par nenovērtējamu rīku liela mēroga pētījumiem, piemēram, PrecisionTox. UIP400MTP integrācija automatizētās darbplūsmās ne tikai samazina mainīgumu, bet arī racionalizē darbietilpīgus procesus, nodrošinot augstas kvalitātes multiomikas datu iegūšanu.
(2024) darbs atvieglo un racionalizē pielipušo šūnu kultūru apstrādi multiomikas analīzei. UIP400MTP sonikatora integrācija ar automatizētām darbplūsmām nodrošina konsekventu un efektīvu paraugu sagatavošanu, padarot to ideāli piemērotu augstas caurlaidspējas toksikoloģiskajiem pētījumiem.
Projektēšana, ražošana un konsultācijas – Kvalitāte ražots Vācijā
Hielscher ultrasonikatori ir labi pazīstami ar saviem augstākajiem kvalitātes un dizaina standartiem. Robustums un viegla darbība ļauj vienmērīgi integrēt mūsu ultrasonikatorus rūpnieciskajās iekārtās. Hielscher ultrasonikatori viegli apstrādā neapstrādātus apstākļus un prasīgu vidi.
Hielscher Ultrasonics ir ISO sertificēts uzņēmums un īpašu uzsvaru liek uz augstas veiktspējas ultraskaņas datoriem, kas piedāvā vismodernākās tehnoloģijas un lietotājdraudzīgumu. Protams, Hielscher ultrasonikatori atbilst CE prasībām un atbilst UL, CSA un RoHs prasībām.
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.
- 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.
Biežāk uzdotie jautājumi
Kas ir šūnu atdalīšanās?
Šūnu atdalīšanās pētniecībā attiecas uz procesu, kurā pielipušās šūnas tiek atdalītas no kultivēšanas trauka vai substrāta virsmas. Tas parasti tiek darīts, lai iegūtu šūnas pakārtotiem lietojumiem, piemēram, analīzei, subkultūrai vai krioprezervācijai. Atslāņošanos var panākt, izmantojot fermentatīvās metodes (piemēram, tripsīnu), ķīmiskos līdzekļus (piemēram, EDTA), mehāniskās metodes (piemēram, skrāpēšanu) vai fizikālās metodes, piemēram, ultraskaņu, atkarībā no šūnu veida un pētniecības prasībām.
Kā jūs atvienojat pielipušās šūnas?
Pielipušo šūnu atdalīšana, izmantojot ultraskaņu, ietver fokusētu ultraskaņas viļņu pielietošanu, lai traucētu šūnu virsmas saķeri kontrolētā vidē. Konkrēti, UIP400MTP mikroplates sonikators to panāk, radot lokalizētas mehāniskās vibrācijas, kas pārtrauc saites starp šūnām un kultūras virsmu. Galvenie soļi ir šādi:
- Gatavošana: Šūnas tiek audzētas vairāku iedobju platēs, un eksperimenta plāna ietvaros tās var tikt pakļautas specifisku ķīmisku vielu iedarbībai.
- Ultraskaņas apstrāde: Sonicator UIP400MTP ir ieprogrammēts ar optimizētiem iestatījumiem (piemēram, 60% jaudu), lai nodrošinātu efektīvu atdalīšanos, nesabojājot šūnas un neapdraudot biomolekulu integritāti.
- Temperatūras kontrole: Ierīce uztur temperatūras stabilitāti, lai procesa laikā novērstu siltuma izraisītu šūnu vai molekulāro noārdīšanos.
- Pēc atdalīšanas: Atdalītās šūnas tiek pakļautas pakārtotiem ekstrakcijas protokoliem, piemēram, Bligh & Krāsotāju divfāzu metode RNS, lipīdu un metabolītu atgūšanai.
Šī metode ir pārāka par manuālo skrāpēšanu, pateicoties tās automatizācijai, reproducējamībai un spējai efektīvi apstrādāt augstas caurlaidspējas paraugus.
Kas ir nekaitīga šūnu atdalīšanās?
Nekaitīga šūnu atdalīšanās attiecas uz procesu, kurā pielipušās šūnas tiek atdalītas no to substrāta, neapdraudot šūnu dzīvotspēju, integritāti vai funkcionalitāti. Tas tiek panākts, izmantojot maigas metodes, piemēram, kontrolētu ultraskaņu vai fermentus nesaturošus šķīdumus.
Lai saglabātu šūnas, ir ļoti svarīgi izvairīties no šūnu iznīcināšanas’ strukturālās un molekulārās īpašības, kas ir būtiskas precīziem pakārtotiem lietojumiem, piemēram, multiomikas analīzei, funkcionāliem testiem vai terapeitiskai lietošanai. Bojātas šūnas var atbrīvot intracelulāro saturu, potenciāli sajaucot eksperimentālos rezultātus vai apdraudot parauga kvalitāti.
Kāda ir enzīmu nesaturošu šūnu atdalīšanās priekšrocība?
Bezenzīmu šūnu atslāņošanās piedāvā vairākas priekšrocības, tostarp šūnu virsmas proteīnu un receptoru saglabāšanu, šūnu dzīvotspējas saglabāšanu un izvairīšanos no iespējamiem fermentatīviem biomolekulu bojājumiem. Šī pieeja ir īpaši izdevīga jutīgiem pakārtotiem lietojumiem, piemēram, plūsmas citometrijai, proteomikai vai funkcionāliem testiem, kur fermentatīvas izmaiņas varētu apdraudēt datu kvalitāti vai eksperimentālos rezultātus. Turklāt metodes, kas nesatur fermentus, bieži vien ir reproducējamākas, un tās var pielāgot augstas caurlaidspējas darbplūsmām.

Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Lab līdz rūpnieciskais izmērs.