Substitua a raspagem celular pelo sonicador UIP400MTP de elevada capacidade de processamento
O desprendimento e a extração de linhas celulares aderentes de placas multipoços para análise multiómica são tarefas diárias nos laboratórios. O desprendimento celular com elevada capacidade de processamento utilizando o sonicador de placas multipoços UIP400MTP substitui a raspagem celular manual, proporcionando rendimentos superiores de RNA, lípidos totais e metabolitos polares totais. Um novo método integra o sonicador Hielscher UIP400MTP com a estação de trabalho de manuseamento de líquidos Beckman Coulter i7, permitindo o processamento reprodutível e eficiente de células, com elevada capacidade de processamento, para a extração de RNA, metabolitos e lípidos. O método apresentado supera os métodos tradicionais de raspagem celular manual ao alcançar uma reprodutibilidade e um rendimento superiores em vários tipos de células e condições experimentais.
Simplifique o desprendimento celular com o sonicador de microplacas UIP400MTP
Os sistemas de cultura de células aderentes desempenham um papel fundamental na investigação toxicológica e biomédica. Neste contexto, Cruchley-Fuge et al. (2024) abordaram um desafio significativo no projeto PrecisionTox, centrado na utilização de tecnologias ómicas para a avaliação dos perigos de substâncias químicas. O projeto visava a análise de milhares de amostras tratadas com diversas substâncias químicas, com elevada capacidade de processamento. Para responder a esta necessidade, os investigadores desenvolveram um fluxo de trabalho automatizado que combina o sonicador UIP400MTP com protocolos estabelecidos de extração bifásica para análise por cromatografia líquida–espectrometria de massa (LC-MS). O seu estudo avalia a eficácia do sonicador de placas multipoços UIP400MTP no desprendimento de células aderentes, em comparação com a raspagem manual e outros métodos tradicionais.
Simplificação da multiómica: extração automatizada de células aderentes com o UIP400MTP
A equipa de investigação de Laura Cruchley-Fuge, da University of Birmingham, utilizou três linhas celulares humanas: HepG2 (células de cancro do fígado), HepaRG (células diferenciadas semelhantes a hepatócitos) e H295R (células de cancro da glândula suprarrenal). Estas células foram cultivadas em placas de 24 e 96 poços e expostas a substâncias químicas de teste, como a aflatoxina B1 e a forscolina.
Desenho experimental:
- Fase 1: Otimização das definições de potência do sonicador UIP400MTP e comparação com a raspagem celular manual e os banhos de água ultrassónicos. Foram utilizadas células HepG2 para avaliar a recuperação de RNA, metabolitos e lípidos.
- Fase 2: Integração do UIP400MTP num fluxo de trabalho de extração bifásica utilizando o sistema Beckman Coulter i7. A validação foi realizada utilizando células HepaRG e H295R.
Fluxo de trabalho de extração: O fluxo de trabalho incluiu a exposição a substâncias químicas em placas multipoços, o desprendimento celular utilizando o UIP400MTP e a extração bifásica pelo método Bligh & Dyer (B&D). A análise por LC-MS foi realizada utilizando um Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 para compostos lipofílicos e polares. O método B&D, um método de referência para a quantificação de lípidos, envolve uma extração em duas etapas com metanol, clorofórmio e água, seguida da quantificação dos lípidos na fase de clorofórmio.
O sonicador de microplacas UIP400MTP facilita o desprendimento de linhas celulares aderentes de placas multipoços e caixas de Petri
Resultados:
- Fase 1: As condições ótimas de sonicação foram identificadas a 60% de potência.
O UIP400MTP proporcionou a maior recuperação de RNA, com uma reprodutibilidade excecional, em comparação com a raspagem manual e os banhos ultrassónicos.
A recuperação de metabolitos polares foi consistente entre os métodos, enquanto a recuperação de lípidos foi significativamente superior com o UIP400MTP. - Fase 2: A validação em células HepaRG e H295R demonstrou uma elevada reprodutibilidade dos dados de lipidómica e metabolómica, conforme indicado pelos valores de PCA agrupados de forma compacta.
Os tratamentos com aflatoxina B1 e forscolina foram eficazmente diferenciados dos controlos, evidenciando a sensibilidade e a fiabilidade do método.
Sonicador de microplacas UIP400MTP para desprendimento celular com elevada capacidade de processamento
“O dispositivo de sonicação Hielscher UIP400MTP proporciona uma abordagem alternativa de elevada qualidade e reprodutível ao “método de referência” da raspagem celular manual, proporcionando rendimentos superiores de RNA, lípidos totais e metabolitos polares totais.” (Cruchley-Fuge et al., 2024)
Cruchley-Fuge et al. destacam as vantagens do sonicador UIP400MTP para o processamento de células aderentes. Ao substituir a raspagem manual, este método melhora a reprodutibilidade, a capacidade de processamento e o rendimento, tornando-o uma ferramenta de valor inestimável para estudos de grande escala como o PrecisionTox. A integração do UIP400MTP em fluxos de trabalho automatizados não só reduz a variabilidade, como também simplifica processos que exigem muita mão de obra, permitindo a aquisição de dados multiómicos de elevada qualidade.
O trabalho de Cruchley-Fuge et al. (2024) facilita e simplifica o processamento de culturas de células aderentes para análise multiómica. A integração do sonicador UIP400MTP em fluxos de trabalho automatizados assegura uma preparação consistente e eficiente das amostras, tornando-o ideal para a investigação toxicológica com elevada capacidade de processamento.
Conceção, fabrico e consultoria – qualidade fabricada na Alemanha
Os ultrasonicadores Hielscher são reconhecidos pelos seus padrões de qualidade e conceção do mais alto nível. A robustez e a facilidade de utilização permitem a integração sem dificuldades dos nossos ultrasonicadores em instalações industriais. Os ultrasonicadores Hielscher lidam facilmente com condições adversas e ambientes exigentes.
A Hielscher Ultrasonics é uma empresa certificada segundo as normas ISO e dá especial ênfase a sonicadores de elevado desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os ultrasonicadores Hielscher estão em conformidade com a marcação CE e cumprem os requisitos de UL, CSA e RoHs.
Bibliografia / Referências
- 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.
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Perguntas frequentes
O que é o desprendimento celular?
Na investigação, o desprendimento celular refere-se ao processo de separar células aderentes da superfície de um recipiente de cultura ou de um substrato. Normalmente, este processo é realizado para recolher células para aplicações subsequentes, como a análise, a subcultura ou a criopreservação. O desprendimento pode ser conseguido utilizando métodos enzimáticos (por exemplo, tripsina), agentes químicos (por exemplo, EDTA), métodos mecânicos (por exemplo, raspagem) ou técnicas físicas como a sonicação, consoante o tipo de célula e os requisitos da investigação.
Como se desprendem células aderentes?
O desprendimento de células aderentes por sonicação envolve a aplicação de ondas de ultrassons focadas para romper a adesão entre as células e a superfície num ambiente controlado. Especificamente, o sonicador de microplacas UIP400MTP consegue este efeito gerando vibrações mecânicas localizadas que rompem as ligações entre as células e a superfície de cultura. As principais etapas incluem:
- Preparação: As células são cultivadas em placas multipoços e podem ser expostas a substâncias químicas específicas como parte do desenho experimental.
- Sonicação: O sonicador UIP400MTP é programado com definições otimizadas (por exemplo, 60% de potência) para assegurar um desprendimento eficaz sem danificar as células nem comprometer a integridade das biomoléculas.
- Controlo da temperatura: O dispositivo mantém a estabilidade da temperatura para evitar a degradação celular ou molecular induzida pelo calor durante o processo.
- Após o desprendimento: As células desprendidas são submetidas a protocolos de extração subsequentes, como o método bifásico Bligh & Dyer, para a recuperação de RNA, lípidos e metabolitos.
Este método é superior à raspagem manual devido à sua automatização, reprodutibilidade e capacidade de processar amostras de forma eficiente com elevada capacidade de processamento.
O que é o desprendimento celular sem danos?
O desprendimento celular sem danos refere-se ao processo de separar células aderentes do seu substrato sem comprometer a viabilidade, a integridade ou a funcionalidade celular. É conseguido utilizando métodos suaves, como a sonicação controlada ou soluções sem enzimas.
Evitar a destruição celular é fundamental para preservar as características estruturais e moleculares das células, que são essenciais para a precisão de aplicações subsequentes, como a análise multiómica, os ensaios funcionais ou a utilização terapêutica. As células danificadas podem libertar conteúdos intracelulares, podendo confundir os resultados experimentais ou comprometer a qualidade das amostras.
Qual é a vantagem do desprendimento celular sem enzimas?
O desprendimento celular sem enzimas oferece várias vantagens, incluindo a preservação das proteínas e dos recetores da superfície celular, a manutenção da viabilidade celular e a prevenção de possíveis danos enzimáticos nas biomoléculas. Esta abordagem é particularmente benéfica para aplicações subsequentes sensíveis, como a citometria de fluxo, a proteómica ou os ensaios funcionais, nas quais as alterações enzimáticas poderiam comprometer a qualidade dos dados ou os resultados experimentais. Além disso, os métodos sem enzimas são frequentemente mais reprodutíveis e podem ser adaptados a fluxos de trabalho com elevada capacidade de processamento.
A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassónicos de elevado desempenho desde a escala laboratorial até à escala industrial.

