Zastąp skrobanie komórek wysokowydajnym sonikatorem UIP400MTP
Oddzielanie i ekstrakcja przylegających linii komórkowych z płytek wielodołkowych do analizy wieloomowej jest codziennym zadaniem w laboratoriach. Wysokowydajne odłączanie komórek za pomocą sonikatora wielodołkowego UIP400MTP zastępuje ręczne skrobanie komórek, prowadząc do wyższej wydajności RNA, całkowitych lipidów i całkowitych metabolitów polarnych. Nowa metoda integruje sonikator Hielscher UIP400MTP ze stacją roboczą do obsługi cieczy Beckman Coulter i7, umożliwiając wysokowydajne, powtarzalne i wydajne przetwarzanie komórek w celu ekstrakcji RNA, metabolitów i lipidów. Przedstawiona metoda przewyższa tradycyjne ręczne metody skrobania komórek, osiągając doskonałą powtarzalność i wydajność w różnych typach komórek i warunkach eksperymentalnych.
Usprawnij odłączanie komórek za pomocą sonikatora do mikropłytek UIP400MTP
Systemy adherentnych hodowli komórkowych odgrywają kluczową rolę w badaniach toksykologicznych i biomedycznych. W tym kontekście Cruchley-Fuge i in. (2024) zajęli się istotnym wyzwaniem w projekcie PrecisionTox, koncentrującym się na wykorzystaniu technologii omicznych do oceny zagrożeń chemicznych. Celem projektu była wysokowydajna analiza tysięcy próbek poddanych działaniu różnych substancji chemicznych. Aby sprostać temu zapotrzebowaniu, naukowcy opracowali zautomatyzowany przepływ pracy łączący sonikator UIP400MTP z ustalonymi protokołami ekstrakcji dwufazowej do analizy chromatografii cieczowej ze spektrometrią mas (LC-MS). Ich badanie ocenia skuteczność sonikatora UIP400MTP Multi-Well Plate Sonicator w odrywaniu przylegających komórek w porównaniu z ręcznym skrobaniem i innymi tradycyjnymi metodami.
Usprawnienie Multi-Omics: Zautomatyzowana ekstrakcja komórek adherentnych za pomocą UIP400MTP
Zespół badawczy Laury Cruchley-Fuge z Uniwersytetu w Birmingham wykorzystał trzy ludzkie linie komórkowe: HepG2 (komórki raka wątroby), HepaRG (zróżnicowane komórki podobne do hepatocytów) i H295R (komórki raka nadnerczy). Komórki te hodowano w 24-dołkowych i 96-dołkowych płytkach i poddawano działaniu testowanych substancji chemicznych, takich jak aflatoksyna B1 i forskolina.
Projekt eksperymentalny:
- Faza 1: Optymalizacja ustawień mocy sonikatora UIP400MTP i porównanie z ręcznym skrobaniem komórek i dźwiękowymi kąpielami wodnymi. Komórki HepG2 wykorzystano do oceny odzysku RNA, metabolitów i lipidów.
- Faza 2: Integracja UIP400MTP z przepływem pracy ekstrakcji dwufazowej przy użyciu systemu Beckman Coulter i7. Walidację przeprowadzono przy użyciu komórek HepaRG i H295R.
Przepływ pracy ekstrakcji: Przepływ pracy obejmował ekspozycję chemiczną na płytkach wielodołkowych, oderwanie komórek za pomocą UIP400MTP i ekstrakcję dwufazową za pomocą Bligha. & Dyer (B&D). Analizę LC-MS przeprowadzono przy użyciu aparatu Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 dla związków lipofilowych i polarnych. Metoda B&Metoda D, złoty standard kwantyfikacji lipidów, obejmuje dwuetapową ekstrakcję metanolem, chloroformem i wodą, a następnie kwantyfikację lipidów w fazie chloroformowej.

Sonikator mikropłytek UIP400MTP ułatwia odłączanie przylegających linii komórkowych od płytek wielodołkowych i płytek Petriego.
Wyniki:
- Faza 1: Optymalne warunki sonikacji zostały zidentyfikowane przy 60% mocy.
Urządzenie UIP400MTP zapewniło najwyższy odzysk RNA przy wyjątkowej powtarzalności w porównaniu z ręcznym skrobaniem i kąpielami ultradźwiękowymi.
Odzysk metabolitów polarnych był spójny we wszystkich metodach, podczas gdy odzysk lipidów był znacznie lepszy w przypadku UIP400MTP. - Faza 2: Walidacja na komórkach HepaRG i H295R wykazała wysoką odtwarzalność danych lipidomicznych i metabolomicznych, na co wskazują ściśle skupione wyniki PCA.
Leczenie aflatoksyną B1 i forskoliną skutecznie odróżniono od kontroli, podkreślając czułość i niezawodność metody.

Sonikator mikropłytek UIP400MTP do wysokowydajnego odłączania komórek
“Urządzenie do sonikacji Hielscher UIP400MTP zapewnia wysokiej jakości i powtarzalne alternatywne podejście do "złotego standardu" ręcznego skrobania komórek, prowadząc do wyższych plonów RNA, całkowitych lipidów i całkowitych metabolitów polarnych.” (Cruchley-Fuge i in., 2024)
Cruchley-Fuge i wsp. podkreślają zalety sonikatora UIP400MTP do przetwarzania komórek adherentnych. Zastępując ręczne skrobanie, metoda ta zwiększa powtarzalność, przepustowość i wydajność, co czyni ją nieocenionym narzędziem do badań na dużą skalę, takich jak PrecisionTox. Integracja UIP400MTP ze zautomatyzowanymi przepływami pracy nie tylko zmniejsza zmienność, ale także usprawnia pracochłonne procesy, umożliwiając pozyskiwanie wysokiej jakości danych multi-omicznych.
Praca Cruchley-Fuge et al. (2024) ułatwia i usprawnia przetwarzanie adherentnych kultur komórkowych do analizy wieloomowej. Integracja sonikatora UIP400MTP ze zautomatyzowanymi przepływami pracy zapewnia spójne i wydajne przygotowanie próbek, dzięki czemu idealnie nadaje się do wysokowydajnych badań toksykologicznych.
Projektowanie, produkcja i doradztwo – Jakość Made in Germany
Ultradźwięki Hielscher są dobrze znane z najwyższej jakości i standardów projektowych. Solidność i łatwa obsługa pozwalają na płynną integrację naszych ultradźwiękowców z obiektami przemysłowymi. Trudne warunki i wymagające środowiska są łatwo obsługiwane przez ultradźwięki Hielscher.
Hielscher Ultrasonics jest firmą posiadającą certyfikat ISO i kładzie szczególny nacisk na wysokowydajne sonikatory wyposażone w najnowocześniejszą technologię i łatwość obsługi. Oczywiście ultradźwięki Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.
Literatura / Referencje
- 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.
często zadawane pytania
Co to jest oderwanie komórki?
Oddzielanie komórek w badaniach odnosi się do procesu oddzielania przylegających komórek od powierzchni naczynia hodowlanego lub podłoża. Odbywa się to zazwyczaj w celu pobrania komórek do dalszych zastosowań, takich jak analiza, subkultury lub kriokonserwacja. Oddzielenie można uzyskać za pomocą metod enzymatycznych (np. trypsyny), środków chemicznych (np. EDTA), metod mechanicznych (np. skrobania) lub technik fizycznych, takich jak sonikacja, w zależności od rodzaju komórek i wymagań badawczych.
Jak oddzielić przylegające komórki?
Odłączanie przylegających komórek za pomocą sonikacji polega na zastosowaniu zogniskowanych fal ultradźwiękowych w celu przerwania adhezji komórek do powierzchni w kontrolowanym środowisku. W szczególności sonikator mikropłytkowy UIP400MTP osiąga to poprzez generowanie zlokalizowanych drgań mechanicznych, które zrywają wiązania między komórkami a powierzchnią hodowli. Kluczowe etapy obejmują:
- Przygotowanie: Komórki są hodowane na płytkach wielodołkowych i mogą być narażone na działanie określonych substancji chemicznych w ramach projektu eksperymentalnego.
- Sonikacja: Sonikator UIP400MTP jest zaprogramowany ze zoptymalizowanymi ustawieniami (np. 60% mocy), aby zapewnić skuteczne oderwanie bez uszkadzania komórek lub naruszania integralności biomolekuł.
- Kontrola temperatury: Urządzenie utrzymuje stabilną temperaturę, aby zapobiec degradacji komórek lub cząsteczek pod wpływem ciepła podczas procesu.
- Po odłączeniu: Odłączone komórki są poddawane kolejnym protokołom ekstrakcji, takim jak Bligh & Dwufazowa metoda Dyera do odzyskiwania RNA, lipidów i metabolitów.
Metoda ta jest lepsza od ręcznego skrobania ze względu na jej automatyzację, powtarzalność i zdolność do wydajnego przetwarzania próbek o wysokiej przepustowości.
Czym jest nieuszkadzające oderwanie komórek?
Nieuszkadzające odłączanie komórek odnosi się do procesu oddzielania przylegających komórek od ich podłoża bez narażania żywotności, integralności lub funkcjonalności komórek. Osiąga się to za pomocą delikatnych metod, takich jak kontrolowana sonikacja lub roztwory niezawierające enzymów.
Unikanie niszczenia komórek ma kluczowe znaczenie dla ich zachowania’ Właściwości strukturalne i molekularne, które są niezbędne do dokładnych zastosowań dalszych, takich jak analiza wieloomowa, testy funkcjonalne lub zastosowanie terapeutyczne. Uszkodzone komórki mogą uwalniać zawartość wewnątrzkomórkową, potencjalnie zakłócając wyniki eksperymentów lub obniżając jakość próbki.
Jakie są zalety odłączania komórek bez enzymów?
Odłączanie komórek bez użycia enzymów ma kilka zalet, w tym zachowanie białek powierzchniowych komórek i receptorów, utrzymanie żywotności komórek i unikanie potencjalnego enzymatycznego uszkodzenia biomolekuł. Takie podejście jest szczególnie korzystne w przypadku wrażliwych zastosowań, takich jak cytometria przepływowa, proteomika lub testy funkcjonalne, w których zmiany enzymatyczne mogą zagrozić jakości danych lub wynikom eksperymentu. Ponadto metody bez enzymów są często bardziej powtarzalne i mogą być dostosowane do przepływów pracy o wysokiej wydajności.

Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do rozmiar przemysłowy.