Экстракция внеклеточного матрикса с помощью ультразвукового устройства UIP400MTP для 96-луночных планшетов
Традиционные методы экстракции внеклеточного матрикса (EM) часто включают несколько этапов разрушения матрикса биоплёнки. Однако эти методы могут требовать много времени и давать нестабильные результаты, что приводит к вариабельности результатов. Ультразвуковое устройство UIP400MTP для 96-луночных планшетов значительно облегчает процесс экстракции EM, обеспечивая высокоэффективное, точное и равномерное разрушение биоплёнки в высокопроизводительных форматах. UIP400MTP использует сфокусированный ультразвук для создания контролируемой кавитации, эффективно разрушая матрикс биоплёнки и сохраняя при этом жизнеспособность и целостность клеток, заключённых в биоплёнке. Использование UIP400MTP повышает воспроизводимость и точность последующих исследований, таких как метаболомный и протеомный анализ, тесты на жизнеспособность и исследования чувствительности к антимикробным препаратам. Упрощая экстракцию EM, UIP400MTP позволяет исследователям получать стабильные и высококачественные результаты, обеспечивая более глубокое понимание динамики биоплёнок и их взаимодействий с внешними агентами.
Экстракция внеклеточного матрикса
Внеклеточный матрикс (EM) является важнейшим компонентом биоплёнок, образуемых микроорганизмами, такими как Candida albicans. Состоящий из полисахаридов, белков, липидов и внеклеточной ДНК, EM обеспечивает структурную целостность, опосредует адгезию к поверхностям и вносит значительный вклад в устойчивость к антимикробным препаратам. Экстракция и анализ EM необходимы для понимания биологии биоплёнок, выяснения механизмов лекарственной устойчивости и выявления новых терапевтических мишеней.
Протокол экстракции внеклеточного матрикса (EM) из биоплёнок Candida albicans с использованием UIP400MTP
Этот протокол предназначен для экстракции внеклеточного матрикса (EM) биоплёнок Candida albicans, сформированных в статических условиях. Он предусматривает использование ультразвукового устройства UIP400MTP вместо традиционных этапов соскабливания или обработки ферментами для повышения эффективности и воспроизводимости.
Необходимые материалы
Пошаговые инструкции по экстракции EM
- Формирование биоплёнки в статических условиях
Для получения биоплёнок в статических условиях внесите инокулят C. albicans в лунки 96-луночного планшета, используя среду RPMI-1640. Каждая лунка должна содержать одинаковый объём инокулята (например, 200 µL на лунку).
Инкубируйте планшет при 37°C в статических условиях в течение 24 часов, чтобы обеспечить формирование биоплёнки на поверхностях лунок. - Подготовка биоплёнки к экстракции
После инкубации осторожно аспирируйте и удалите использованную среду из каждой лунки, не нарушая биоплёнку.
Осторожно промойте каждую лунку стерильным PBS (например, 200 µL), чтобы удалить слабо прикреплённые клетки и планктонные остатки. Повторите этот этап дважды.
Добавьте свежий PBS или буфер для экстракции (например, 200 µL) в каждую лунку для подготовки к обработке ультразвуком. - Обработка ультразвуком с помощью UIP400MTP
Поместите 96-луночный планшет, содержащий PBS или буфер для экстракции, в лоток ультразвукового устройства UIP400MTP. Для правильного размещения многолуночного планшета следуйте указаниям руководства.
Обрабатывайте ультразвуком в течение 5–6 минут в щадящем режиме (амплитуда 60%, импульсный режим), обеспечивая равномерное разрушение структуры биоплёнки и высвобождение компонентов EM.
Используйте контроль температуры ультразвукового устройства UIP400MTP (датчик температуры и настройки), чтобы избежать чрезмерного нагрева или повреждения образцов. - Обработка катионообменной смолой (CER)
Перенесите обработанную ультразвуком жидкость из каждой лунки в новый 96-луночный планшет.
Добавьте в каждую лунку двукратный объём суспензии CER (приготовленной в PBS или буфере) (например, общий объём 400 µL на лунку).
Герметично закройте планшет и инкубируйте его на планшетном шейкере или ротаторе при 400 rpm в течение 3 часов для связывания и выделения компонентов EM. - Разделение и фильтрация
Центрифугируйте планшет при 2 000 × g в течение 10 минут, чтобы отделить смолу и клетки от супернатанта.
Осторожно перенесите содержащий EM супернатант из каждой лунки в новый 96-луночный планшет.
Профильтруйте супернатант через фильтр с размером пор 0,22 µm, используя систему вакуумной фильтрации с коллектором для планшетов или её аналог, чтобы получить чистый экстракт EM. - Анализ EM
Для характеристики компонентов EM используйте такие методы, как UPLC-Q-TOF-MS для нецелевого профилирования метаболитов, или применяйте специфические анализы (например, BCA для белков и наборы для количественного определения триглицеридов и углеводов).
Высокопроизводительная экстракция внеклеточного матрикса
Высокая эффективность экстракции внеклеточного матрикса (EM) с помощью ультразвукового устройства UIP400MTP произвела революцию в подготовке образцов для исследований, требующих точного анализа свойств биоплёнок. UIP400MTP использует ультразвуковые волны для точного и равномерного разрушения матрикса биоплёнки, обеспечивая эффективное высвобождение компонентов EM и сохраняя при этом жизнеспособность и целостность клеток. Этот подход значительно повышает надёжность таких исследований, как тесты на жизнеспособность биоплёнок, протеомные и метаболомные исследования и оценка чувствительности к антимикробным препаратам.
В исследованиях восстановления биоплёнок, таких как подсчёт колониеобразующих единиц (CFU), экстракция EM с помощью UIP400MTP обеспечивает беспрепятственный доступ реагентов к клеткам, заключённым в биоплёнке. Аналогичным образом протеомный и метаболомный анализ, например UPLC-Q-TOF-MS, выигрывает от выделения белков, липидов и метаболитов с высоким выходом. UIP400MTP также позволяет проводить точное тестирование чувствительности к антимикробным препаратам, обеспечивая точное определение значений MIC и MBEC для биоплёнок. Кроме того, эффективная экстракция с помощью UIP400MTP способствует проведению анализов ферментативной активности, количественному определению компонентов и структурным исследованиям, позволяя получить ценные сведения о роли внеклеточных матриксов в архитектуре биоплёнок, адгезии и механизмах устойчивости.
Этот высокопроизводительный и воспроизводимый метод экстракции оптимизирует подготовку EM, обеспечивая превосходные результаты в целом ряде исследований биоплёнок.
Высокопроизводительная экстракция EM с помощью ультразвукового устройства UIP400MTP для 96-луночных планшетов
Литература / Ссылки
- 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.
Часто задаваемые вопросы
Каково назначение внеклеточного матрикса?
Внеклеточный матрикс (EM или ECM) обеспечивает структурную поддержку клеток, регулирует межклеточную коммуникацию и влияет на поведение клеток.
Какую роль внеклеточный матрикс играет в тканях?
В тканях EM служит каркасом, который поддерживает структурную целостность, способствует устойчивости к механическим воздействиям и опосредует биохимическую передачу сигналов для регулирования таких процессов, как рост, дифференцировка и восстановление.
Что такое адгезия к внеклеточному матриксу?
Адгезия к внеклеточному матриксу означает взаимодействие между клетками и EM, преимущественно опосредованное молекулами адгезии на поверхности клеток, такими как интегрины, и обеспечивающее прикрепление клеток, передачу сигналов и миграцию.
Зачем внеклеточный матрикс экстрагируют для исследований?
EM экстрагируют для исследований, чтобы изучить его состав, понять его роль в клеточных процессах и исследовать его влияние на прогрессирование заболеваний, включая образование биоплёнок и устойчивость к антимикробным препаратам.
Какие процедуры экстракции внеклеточного матрикса наиболее распространены?
Распространённые процедуры экстракции включают физические методы, такие как обработка ультразвуком, химическую обработку детергентами или солями и ферментативное расщепление для выделения компонентов EM с сохранением их целостности.
Что такое децеллюляризованный внеклеточный матрикс (dECM)?
Децеллюляризованный внеклеточный матрикс (dECM) получают путём удаления клеточного материала из тканей с сохранением структурных и биохимических свойств EM. Его используют в регенеративной медицине в качестве каркаса для тканевой инженерии и культивирования клеток.
Узнайте больше о децеллюляризации внеклеточного матрикса с помощью ультразвука!
Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы от лабораторных до промышленных размеров.

