Aizstājiet šūnu nokasīšanu ar augstražīgo ultraskaņas apstrādes ierīci UIP400MTP

Adherento šūnu līniju atdalīšana un ekstrakcija no daudziedobju platēm multiomikas analīzei ir laboratoriju ikdienas uzdevums. Šūnu atdalīšana ar augstu paraugu apstrādes ražīgumu, izmantojot daudziedobju plašu ultraskaņas apstrādes ierīci UIP400MTP, aizstāj manuālu šūnu nokasīšanu, nodrošinot lielāku RNS, kopējo lipīdu un kopējo polāro metabolītu iznākumu. Jauna metode integrē Hielscher UIP400MTP ultraskaņas apstrādes ierīci ar Beckman Coulter i7 šķidrumu apstrādes darbstaciju, nodrošinot augstražīgu, reproducējamu un efektīvu šūnu apstrādi RNS, metabolītu un lipīdu ekstrakcijai. Piedāvātā metode pārspēj tradicionālās manuālās šūnu nokasīšanas metodes, nodrošinot labāku reproducējamību un lielāku iznākumu dažādiem šūnu tipiem un dažādos eksperimentālajos apstākļos.

Vienkāršojiet šūnu atdalīšanu ar mikroplašu ultraskaņas apstrādes ierīci UIP400MTP

Adherento šūnu kultūru sistēmām ir būtiska nozīme toksikoloģiskajos un biomedicīniskajos pētījumos. Šajā kontekstā Cruchley-Fuge un līdzautori (2024) risināja nozīmīgu izaicinājumu projektā PrecisionTox, kura uzmanības centrā bija omikas tehnoloģiju izmantošana ķīmisko vielu bīstamības novērtēšanai. Projekta mērķis bija ar augstu paraugu apstrādes ražīgumu analizēt tūkstošiem paraugu, kas apstrādāti ar dažādām ķīmiskām vielām. Lai izpildītu šo prasību, pētnieki izstrādāja automatizētu darbplūsmu, apvienojot UIP400MTP ultraskaņas apstrādes ierīci ar pārbaudītiem divfāžu ekstrakcijas protokoliem šķidruma hromatogrāfijas–masspektrometrijas (LC-MS) analīzei. Viņu pētījumā tiek novērtēta UIP400MTP daudziedobju plašu ultraskaņas apstrādes ierīces efektivitāte adherento šūnu atdalīšanā salīdzinājumā ar manuālu nokasīšanu un citām tradicionālām metodēm.

Multiomikas darbplūsmas vienkāršošana: automatizēta adherento 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 kultivēja 24 un 96 iedobju platēs un pakļāva tādu pārbaudāmo ķīmisko vielu iedarbībai kā aflatoksīns B1 un forskolīns.

Eksperimenta plāns:

1. posms: UIP400MTP ultraskaņas apstrādes ierīces jaudas iestatījumu optimizēšana un salīdzināšana ar manuālu šūnu nokasīšanu un ultraskaņas ūdens vannām. RNS, metabolītu un lipīdu atgūšanas novērtēšanai izmantoja HepG2 šūnas.
2. posms: UIP400MTP integrēšana divfāžu ekstrakcijas darbplūsmā, izmantojot Beckman Coulter i7 sistēmu. Validāciju veica, izmantojot HepaRG un H295R šūnas.

Ekstrakcijas darbplūsma: Darbplūsma ietvēra ķīmisko vielu iedarbību daudziedobju platēs, šūnu atdalīšanu, izmantojot UIP400MTP, un divfāžu ekstrakciju ar Bligh & Dyer (B&D) metodi. Lipofīlo un polāro savienojumu LC-MS analīzi veica, izmantojot Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120. B&D metode, kas ir lipīdu kvantitatīvās noteikšanas zelta standarts, ietver divpakāpju ekstrakciju ar metanolu, hloroformu un ūdeni, kam seko lipīdu kvantitatīvā noteikšana hloroforma fāzē.

UIP400MTP mikroplašu ultraskaņas apstrādes ierīce atvieglo adherento šūnu līniju atdalīšanu no daudziedobju platēm un Petri traukiem

Rezultāti:

1. posms: Optimālie ultraskaņas apstrādes apstākļi tika noteikti pie 60% jaudas.
UIP400MTP nodrošināja vislielāko atgūtās RNS daudzumu ar izcilu reproducējamību salīdzinājumā ar manuālu nokasīšanu un ultraskaņas vannām.
Atgūto polāro metabolītu daudzums visām metodēm bija līdzīgs, savukārt atgūto lipīdu daudzums, izmantojot UIP400MTP, bija ievērojami lielāks.
2. posms: Validācija ar HepaRG un H295R šūnām parādīja augstu lipidomikas un metabolomikas datu reproducējamību, par ko liecināja cieši grupētas galveno komponentu analīzes (PCA) vērtības.
Paraugi pēc apstrādes ar aflatoksīnu B1 un forskolīnu tika efektīvi atšķirti no kontroles paraugiem, apliecinot metodes jutību un uzticamību.

“Hielscher UIP400MTP ultraskaņas apstrādes ierīce nodrošina kvalitatīvu un reproducējamu alternatīvu pieeju manuālās šūnu nokasīšanas “zelta standartam”, ļaujot iegūt lielāku RNS, kopējo lipīdu un kopējo polāro metabolītu iznākumu.” (Cruchley-Fuge et al., 2024)

Cruchley-Fuge un līdzautori uzsver UIP400MTP ultraskaņas apstrādes ierīces priekšrocības adherento šūnu apstrādē. Aizstājot manuālu nokasīšanu, šī metode uzlabo reproducējamību, paraugu apstrādes ražīgumu un iznākumu, padarot to par nenovērtējamu rīku tādiem plaša mēroga pētījumiem kā PrecisionTox. UIP400MTP integrēšana automatizētās darbplūsmās ne tikai samazina mainīgumu, bet arī vienkāršo darbietilpīgus procesus, ļaujot iegūt augstas kvalitātes multiomikas datus.

Cruchley-Fuge un līdzautoru (2024) darbs atvieglo un vienkāršo adherento šūnu kultūru apstrādi multiomikas analīzei. UIP400MTP ultraskaņas apstrādes ierīces integrēšana automatizētās darbplūsmās nodrošina vienmērīgu un efektīvu paraugu sagatavošanu, padarot to ideāli piemērotu toksikoloģiskajiem pētījumiem ar augstu paraugu apstrādes ražīgumu.

Hielscher UIP400MTP ir visdaudzpusīgākais sonikators jūsu daudzu iedobīšu platēm, PCR platēm vai paraugu mēģenēm. Ar 400 vatu nepārtrauktu ultraskaņas izejas jaudu tas ir paredzēts tādiem procesiem kā šūnu lizēšana, emulģēšana, olbaltumvielu ekstrakcija, DNS / RNS fragmentēšana, deaglomerācija, ekstrakcija no FFPE paraugiem, nanomateriālu disperģēšana vai emulģēšana. UIP400MTP nav ultraskaņas vanna. Tā ir augstas intensitātes kausveida sonotrode fokusētai apstrādei ar ultraskaņu. Šis jaudīgais bezkontakta sonikators nodrošina vienmērīgu apstrādi ar ultraskaņu visās jūsu standarta plates iedobītēs. Jūs varat precīzi kontrolēt amplitūdu, jaudu un impulsu režīmu. Iebūvēts taimeris un temperatūras zonde nodrošina nemainīgus rezultātus. UIP400MTP plašu sonikators dzesē paraugus ūdens vannā; ārējs dzesētājs ir pieejams papildaprīkojumā.

Projektēšana, ražošana un konsultācijas – Vācijā radīta kvalitāte

Hielscher ultraskaņas apstrādes ierīces ir plaši pazīstamas ar visaugstākajiem kvalitātes un projektēšanas standartiem. Izturība un vienkārša lietošana ļauj mūsu ultraskaņas apstrādes ierīces bez grūtībām integrēt rūpnieciskajās iekārtās. Hielscher ultraskaņas apstrādes ierīces viegli tiek galā ar skarbiem apstākļiem un prasīgu darba vidi.

Hielscher Ultrasonics ir ISO sertificēts uzņēmums, kas īpašu uzmanību pievērš augstas veiktspējas ultraskaņas apstrādes ierīcēm ar vismodernākajām tehnoloģijām un ērtu lietošanu. Protams, Hielscher ultraskaņas apstrādes ierīces atbilst CE prasībām un izpilda UL, CSA un RoHs prasības.

Saistītās tēmas

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.

Bieži uzdotie jautājumi

Kas ir šūnu atdalīšana?

Pētniecībā šūnu atdalīšana ir process, kurā adherentās šūnas atdala no kultivēšanas trauka vai substrāta virsmas. To parasti veic, lai ievāktu šūnas turpmākai izmantošanai, piemēram, analīzei, pārkultivēšanai vai kriokonservācijai. Atkarībā no šūnu tipa un pētījuma prasībām atdalīšanu var veikt, izmantojot enzimātiskas metodes (piemēram, tripsīnu), ķīmiskus līdzekļus (piemēram, EDTA), mehāniskas metodes (piemēram, nokasīšanu) vai fizikālas metodes, piemēram, apstrādi ar ultraskaņu.

Kā atdala adherentās šūnas?

Adherento šūnu atdalīšana ar ultraskaņu ietver fokusētu ultraskaņas viļņu izmantošanu, lai kontrolētā vidē izjauktu šūnu saķeri ar virsmu. UIP400MTP mikroplašu ultraskaņas apstrādes ierīce to panāk, radot lokalizētas mehāniskas vibrācijas, kas pārrauj saites starp šūnām un kultivēšanas virsmu. Galvenie soļi ir šādi:

Sagatavošana: Šūnas audzē daudziedobju platēs, un eksperimenta plāna ietvaros tās var tikt pakļautas noteiktu ķīmisko vielu iedarbībai.
Apstrāde ar ultraskaņu: UIP400MTP ultraskaņas apstrādes ierīci ieprogrammē ar optimizētiem iestatījumiem (piemēram, 60% jaudu), lai nodrošinātu efektīvu atdalīšanu, nebojājot šūnas un neapdraudot biomolekulu integritāti.
Temperatūras kontrole: Ierīce uztur stabilu temperatūru, lai procesa laikā novērstu siltuma izraisītu šūnu vai molekulu degradāciju.
Pēc atdalīšanas: Atdalītajām šūnām piemēro turpmākās ekstrakcijas protokolus, piemēram, Bligh & Dyer divfāžu metodi, lai atgūtu RNS, lipīdus un metabolītus.

Šī metode pārspēj manuālu nokasīšanu, pateicoties tās automatizācijai, reproducējamībai un spējai efektīvi apstrādāt lielu skaitu paraugu.

Kas ir šūnas nebojājoša atdalīšana?

Šūnas nebojājoša atdalīšana ir process, kurā adherentās šūnas atdala no to substrāta, neapdraudot šūnu dzīvotspēju, integritāti vai funkcionalitāti. To panāk ar saudzīgām metodēm, piemēram, kontrolētu apstrādi ar ultraskaņu vai enzīmus nesaturošiem šķīdumiem.
Izvairīšanās no šūnu iznīcināšanas ir būtiska, lai saglabātu šūnu strukturālās un molekulārās īpašības, kas nepieciešamas precīzai turpmākai izmantošanai, piemēram, multiomikas analīzei, funkcionālajiem testiem vai terapeitiskai lietošanai. Bojātas šūnas var izdalīt intracelulāro saturu, kas potenciāli var izkropļot eksperimenta rezultātus vai pasliktināt paraugu kvalitāti.

Kādas ir šūnu atdalīšanas bez enzīmiem priekšrocības?

Šūnu atdalīšana bez enzīmiem sniedz vairākas priekšrocības, tostarp ļauj saglabāt šūnu virsmas olbaltumvielas un receptorus, uzturēt šūnu dzīvotspēju un izvairīties no iespējamiem enzimātiskiem biomolekulu bojājumiem. Šī pieeja ir īpaši noderīga jutīgos turpmākās izmantošanas veidos, piemēram, plūsmas citometrijā, proteomikā vai funkcionālajos testos, kuros enzimātiskas izmaiņas varētu pasliktināt datu kvalitāti vai ietekmēt eksperimenta rezultātus. Turklāt metodes bez enzīmu izmantošanas bieži ir reproducējamākas, un tās var pielāgot darbplūsmām ar augstu paraugu apstrādes ražīgumu.