Vervang het schrapen van cellen door de UIP400MTP ultrasoonmachine met hoge verwerkingscapaciteit

Het losmaken en extraheren van adherente cellijnen uit multi-well platen voor multi-omics analyse is een dagelijkse taak in laboratoria. High-throughput celdetachering met behulp van de multi-well plaat sonicator UIP400MTP vervangt handmatig celschrapen, wat leidt tot hogere opbrengsten van RNA, totaal lipiden en totaal polaire metabolieten. Een nieuwe methode integreert de Hielscher UIP400MTP sonicator met het Beckman Coulter i7 werkstation voor vloeistofbehandeling, waardoor een hoge doorvoer, reproduceerbare en efficiënte verwerking van cellen voor RNA-, metaboliet- en lipide-extractie mogelijk wordt. De voorgestelde methode overtreft traditionele handmatige celschraapmethoden door een superieure reproduceerbaarheid en opbrengst te behalen voor verschillende celtypen en experimentele omstandigheden.

Stroomlijn celverwijdering met de Microplate Sonicator UIP400MTP

Adherente celkweeksystemen spelen een cruciale rol in toxicologisch en biomedisch onderzoek. Binnen deze context hebben Cruchley-Fuge et al. (2024) een belangrijke uitdaging aangepakt in het PrecisionTox-project dat zich richtte op het gebruik van omics-technologieën voor de evaluatie van chemische gevaren. Het project richtte zich op een high-throughput analyse van duizenden monsters die behandeld waren met verschillende chemicaliën. Om aan deze vraag te voldoen, ontwikkelden de onderzoekers een geautomatiseerde workflow die de UIP400MTP sonicator combineert met gevestigde bifasische extractieprotocollen voor vloeistofchromatografie-massaspectrometrieanalyse (LC-MS). Hun onderzoek evalueert de effectiviteit van de UIP400MTP Multi-Well Plate Sonicator bij het losmaken van aanhangende cellen in vergelijking met handmatig schrapen en andere traditionele methoden.

Multi-Omics stroomlijnen: Geautomatiseerde adherente celextractie met de UIP400MTP

Het onderzoeksteam van Laura Cruchley-Fuge van de Universiteit van Birmingham gebruikte drie menselijke cellijnen: HepG2 (leverkankercellen), HepaRG (gedifferentieerde hepatocytachtige cellen) en H295R (bijnierkankercellen). Deze cellen werden gekweekt in 24-wells en 96-wells platen en blootgesteld aan testchemicaliën zoals aflatoxine B1 en forskoline.

Experimenteel ontwerp:

• Fase 1: Optimalisatie van de vermogensinstellingen van de UIP400MTP sonicator en vergelijking met handmatig schrapen van cellen en sonische waterbaden. HepG2-cellen werden gebruikt om de terugwinning van RNA, metabolieten en lipiden te evalueren.
• Fase 2: Integratie van de UIP400MTP in een bifasische extractieworkflow met het Beckman Coulter i7-systeem. Validatie werd uitgevoerd met HepaRG- en H295R-cellen.

Werkstroom voor extractie: De workflow omvatte chemische blootstellingen in platen met meerdere putjes, celdetachering met behulp van de UIP400MTP en bifasische extractie met behulp van de Bligh & Dyer (B&D) methode. LC-MS analyse werd uitgevoerd met een Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 voor lipofiele en polaire verbindingen. De B&D-methode, een gouden standaard voor lipidenkwantificering, bestaat uit een tweestapsextractie met methanol, chloroform en water, gevolgd door lipidenkwantificering in de chloroformfase.

UIP400MTP microplaat sonicator vergemakkelijkt het losmaken van aanhangende cellijnen van multi-well platen en petrischalen

Resultaten:

• Fase 1: Optimale sonicatiecondities werden geïdentificeerd bij 60% vermogen.
  De UIP400MTP leverde de hoogste RNA-herwinning op met uitzonderlijke reproduceerbaarheid in vergelijking met handmatig schrapen en sonische baden.
  De terugwinning van polaire metabolieten was consistent voor alle methoden, terwijl de terugwinning van lipiden met name superieur was met de UIP400MTP.
• Fase 2: Validatie op HepaRG- en H295R-cellen toonde een hoge reproduceerbaarheid aan in lipidomics- en metabolomics-gegevens, zoals aangegeven door de PCA-scores die strak geclusterd zijn.
  Aflatoxine B1 en forskolin behandelingen werden effectief onderscheiden van controles, wat de gevoeligheid en betrouwbaarheid van de methode onderstreept.

“Het Hielscher UIP400MTP sonicatietoestel biedt een hoogwaardig en reproduceerbaar alternatief voor de "gouden standaard" van handmatig schrapen van cellen, wat leidt tot hogere opbrengsten van RNA, totale lipiden en totale polaire metabolieten.” (Cruchley-Fuge et al., 2024)

Cruchley-Fuge et al. benadrukken de voordelen van de UIP400MTP sonicator voor de verwerking van adherente cellen. Door het handmatig schrapen te vervangen, verbetert deze methode de reproduceerbaarheid, doorvoer en opbrengst, waardoor het een hulpmiddel van onschatbare waarde is voor grootschalige studies zoals PrecisionTox. De integratie van de UIP400MTP in geautomatiseerde workflows vermindert niet alleen de variabiliteit, maar stroomlijnt ook arbeidsintensieve processen, waardoor multi-omics data-acquisitie van hoge kwaliteit mogelijk wordt.

Het werk van Cruchley-Fuge et al. (2024) vergemakkelijkt en stroomlijnt de verwerking van adherente celculturen voor multi-omics analyse. De integratie van de UIP400MTP sonicator met geautomatiseerde workflows zorgt voor een consistente en efficiënte monstervoorbereiding, waardoor het bij uitstek geschikt is voor high-throughput toxicologisch onderzoek.
 

Ontwerp, productie en advies – Kwaliteit Made in Germany

Hielscher ultrasone machines staan bekend om hun hoge kwaliteit en ontwerpnormen. Robuustheid en eenvoudige bediening zorgen voor een soepele integratie van onze ultrasoonapparatuur in industriële faciliteiten. Ruwe omstandigheden en veeleisende omgevingen worden gemakkelijk door Hielscher ultrasoontoestellen aangepakt.

Hielscher Ultrasonics is een ISO-gecertificeerd bedrijf en legt speciale nadruk op hoogwaardige sonicators met state-of-the-art technologie en gebruiksvriendelijkheid. Uiteraard zijn de Hielscher ultrasone apparaten CE-conform en voldoen ze aan de eisen van UL, CSA en RoHs.