Vymeňte zoškrabovanie buniek za UIP400MTP vysokovýkonný sonikátor
Oddelenie a extrakcia adherentných bunkových línií z viacjamkových platní na multiomickú analýzu je v laboratóriách každodennou úlohou. Vysokovýkonné oddelenie buniek pomocou viacjamkového sonikátora nahrádza UIP400MTP manuálne zoškrabovanie buniek, čo vedie k vyšším výťažkom RNA, celkových lipidov a celkových polárnych metabolitov. Nová metóda integruje Hielscher UIP400MTP sonikátor s pracovnou stanicou Beckman Coulter i7 na manipuláciu s kvapalinami, čo umožňuje vysokovýkonné, reprodukovateľné a efektívne spracovanie buniek na extrakciu RNA, metabolitov a lipidov. Prezentovaná metóda vyniká tradičnými metódami manuálneho zoškrabovania buniek dosiahnutím vynikajúcej reprodukovateľnosti a výťažku v rôznych typoch buniek a experimentálnych podmienkach.
Zefektívnite oddelenie buniek pomocou ultrazvukového UIP400MTP mikrodoštičiek
Adherentné systémy bunkových kultúr zohrávajú rozhodujúcu úlohu v toxikologickom a biomedicínskom výskume. V tejto súvislosti sa Cruchley-Fuge a kol. (2024) zaoberali významnou výzvou v projekte PrecisionTox zameranom na využitie omických technológií na hodnotenie chemických nebezpečenstiev. Projekt sa zameral na vysokovýkonnú analýzu tisícov vzoriek ošetrených rôznymi chemikáliami. Na uspokojenie tohto dopytu vedci vyvinuli automatizovaný pracovný postup, ktorý kombinuje UIP400MTP sonikátor so zavedenými dvojfázovými extrakčnými protokolmi pre analýzu kvapalinovou chromatografiou a hmotnostnou spektrometriou (LC-MS). Ich štúdia hodnotí účinnosť UIP400MTP Multi-Well Plate Sonicator pri oddeľovaní adherentných buniek v porovnaní s manuálnym škrabaním a inými tradičnými metódami.
Oddelenie priľnavých bunkových kultúr od akejkoľvek štandardnej mikroplatničky – pri vysokovýkonnom výkone s UIP400MTP sonikátorom
Zefektívnenie multi-omiky: Automatizovaná extrakcia adherentných buniek pomocou UIP400MTP
Výskumný tím Laury Cruchley-Fuge z University of Birmingham využil tri ľudské bunkové línie: HepG2 (bunky rakoviny pečene), HepaRG (diferencované bunky podobné hepatocytom) a H295R (bunky rakoviny nadobličiek). Tieto bunky boli kultivované na 24-jamkových a 96-jamkových platniach a vystavené testovaným chemikáliám, ako je aflatoxín B1 a forskolín.
Experimentálny dizajn:
- Fáza 1: Optimalizácia nastavenia výkonu UIP400MTP sonikátora a porovnanie s manuálnym zoškrabovaním článkov a zvukovými vodnými kúpeľmi. Bunky HepG2 boli použité na vyhodnotenie obnovy RNA, metabolitu a lipidov.
- Fáza 2: Integrácia UIP400MTP do pracovného postupu dvojfázovej extrakcie pomocou systému Beckman Coulter i7. Validácia sa uskutočnila pomocou buniek HepaRG a H295R.
Pracovný postup extrakcie: Pracovný postup zahŕňal chemické expozície vo viacjamkových platniach, oddelenie buniek pomocou UIP400MTP a dvojfázovú extrakciu pomocou Bligha & Farbiar (B&D). Analýza LC-MS bola vykonaná pomocou Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 pre lipofilné a polárne zlúčeniny. Súbor B&Metóda D, zlatý štandard pre kvantifikáciu lipidov, zahŕňa dvojstupňovú extrakciu metanolom, chloroformom a vodou, po ktorej nasleduje kvantifikácia lipidov vo fáze chloroformu.
UIP400MTP sonikátor mikrodoštičiek uľahčuje oddelenie priľnavých bunkových línií od viacjamkových platní a Petriho misiek
Výsledky:
- Fáza 1: Optimálne podmienky sonikácie boli identifikované pri 60% výkone.
UIP400MTP priniesol najvyššiu regeneráciu RNA s výnimočnou reprodukovateľnosťou v porovnaní s ručným zoškrabovaním a zvukovými kúpeľmi.
Obnova polárneho metabolitu bola konzistentná naprieč metódami, zatiaľ čo regenerácia lipidov bola výrazne lepšia pri UIP400MTP. - Fáza 2: Validácia na bunkách HepaRG a H295R preukázala vysokú reprodukovateľnosť v lipidomických a metabolomických údajoch, čo naznačujú tesne zoskupené skóre PCA.
Liečba aflatoxínom B1 a forskolinom bola účinne odlíšená od kontrol, čo zdôraznilo citlivosť a spoľahlivosť metódy.
Ultrazvukové UIP400MTP mikrodoštičiek pre vysokovýkonné oddelenie buniek
“Ultrazvukové zariadenie Hielscher UIP400MTP poskytuje vysokokvalitný a reprodukovateľný alternatívny prístup k "zlatému štandardu" manuálneho zoškrabovania buniek, čo vedie k vyšším výťažkom RNA, celkových lipidov a celkových polárnych metabolitov.” (Cruchley-Fuge a kol., 2024)
Cruchley-Fuge a kol. zdôrazňujú výhody UIP400MTP sonikátora pre adherentné spracovanie buniek. Nahradením manuálneho zoškrabovania táto metóda zvyšuje reprodukovateľnosť, priepustnosť a výťažnosť, čo z nej robí neoceniteľný nástroj pre rozsiahle štúdie, ako je PrecisionTox. Integrácia UIP400MTP do automatizovaných pracovných postupov nielenže znižuje variabilitu, ale tiež zefektívňuje procesy náročné na pracovnú silu, čo umožňuje vysokokvalitné multi-omické získavanie údajov.
Práca Cruchley-Fuge et al. (2024) uľahčuje a zefektívňuje spracovanie adherentných bunkových kultúr na multi-omickú analýzu. Integrácia sonikátora UIP400MTP s automatizovanými pracovnými postupmi zaisťuje konzistentnú a efektívnu prípravu vzoriek, vďaka čomu je ideálny pre vysokovýkonný toxikologický výskum.
UIP400MTP nie je ultrazvukový kúpeľ. Je to vysoko intenzívny pohárový roh pre sústredenú sonikaciu. Tento výkonný bezkontaktný sonikátor poskytuje rovnomernú sonikáciu vo všetkých jamkách vašej štandardnej jamky. Máte presnú kontrolu nad amplitúdou, výkonom a pulzovaním. Vstavaný časovač a teplotná sonda zaisťujú konzistentné výsledky. UIP400MTP doskový sonikátor chladí vzorky vodným kúpeľom (voliteľný externý chladič).
Dizajn, výroba a poradenstvo – Kvalita vyrobená v Nemecku
Ultrazvukové prístroje Hielscher sú známe svojou najvyššou kvalitou a dizajnovými štandardmi. Robustnosť a jednoduchá obsluha umožňujú bezproblémovú integráciu našich ultrazvukových prístrojov do priemyselných zariadení. Drsné podmienky a náročné prostredie ľahko zvládnu ultrazvukové prístroje Hielscher.
Hielscher Ultrasonics je spoločnosť s certifikáciou ISO a kladie osobitný dôraz na vysokovýkonné sonikátory s najmodernejšou technológiou a užívateľskou prívetivosťou. Ultrazvukové prístroje Hielscher sú samozrejme v súlade s CE a spĺňajú požiadavky UL, CSA a RoHs.
Vysokovýkonné oddelenie buniek bez zoškrabania buniek – Sonikátor UIP400MTP uľahčuje prácu v laboratóriu.
Literatúra / Referencie
- 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.
často kladené otázky
Čo je oddelenie buniek?
Odlúčenie buniek sa vo výskume vzťahuje na proces oddeľovania adherentných buniek od povrchu kultivačnej nádoby alebo substrátu. Zvyčajne sa to robí na zber buniek pre následné aplikácie, ako je analýza, kultivácia alebo kryokonzervácia. Oddelenie je možné dosiahnuť pomocou enzymatických metód (napr. trypsín), chemických látok (napr. EDTA), mechanických metód (napr. škrabanie) alebo fyzikálnych techník, ako je sonikacia, v závislosti od typu bunky a požiadaviek výskumu.
Ako oddelíte adherentné bunky?
Oddelenie adherentných buniek pomocou sonikácie zahŕňa aplikáciu zaostrených ultrazvukových vĺn na narušenie adhézie bunky k povrchu v kontrolovanom prostredí. Konkrétne UIP400MTP mikrodoštičkový sonikátor to dosahuje generovaním lokalizovaných mechanických vibrácií, ktoré prerušujú väzby medzi bunkami a povrchom kultúry. Kľúčové kroky zahŕňajú:
- Príprava: Bunky sa pestujú vo viacjamkových platniach a môžu byť vystavené špecifickým chemikáliám ako súčasť experimentálneho dizajnu.
- Ultrazvukom: Sonikátor UIP400MTP je naprogramovaný s optimalizovanými nastaveniami (napr. 60 % výkonu), aby sa zabezpečilo efektívne oddelenie bez poškodenia buniek alebo narušenia integrity biomolekúl.
- Regulácia teploty: Zariadenie udržuje teplotnú stabilitu, aby sa zabránilo tepelnej degradácii buniek alebo molekulárnych buniek počas procesu.
- Po odradení: Oddelené bunky sú podrobené následným extrakčným protokolom, ako je napríklad Bligh & Dyerova dvojfázová metóda na regeneráciu RNA, lipidov a metabolitov.
Táto metóda je lepšia ako ručné zoškrabovanie vďaka svojej automatizácii, reprodukovateľnosti a schopnosti efektívne spracovávať vzorky s vysokou priepustnosťou.
Čo je to nepoškodzujúce oddelenie buniek?
Nepoškodenie bunkového oddelenia sa vzťahuje na proces oddeľovania adherentných buniek od ich substrátu bez toho, aby bola ohrozená životaschopnosť, integrita alebo funkčnosť buniek. Dosahuje sa šetrnými metódami, ako je riadená sonikacia alebo roztoky bez enzýmov.
Vyhýbanie sa deštrukcii buniek je rozhodujúce pre zachovanie buniek’ štrukturálne a molekulárne charakteristiky, ktoré sú nevyhnutné pre presné následné aplikácie, ako je multiomická analýza, funkčné testy alebo terapeutické použitie. Poškodené bunky môžu uvoľňovať intracelulárny obsah, čo môže zmariť výsledky experimentov alebo ohroziť kvalitu vzorky.
Aká je výhoda odlúčenia buniek bez enzýmov?
Oddelenie buniek bez enzýmov ponúka niekoľko výhod vrátane zachovania proteínov a receptorov na povrchu buniek, udržiavania životaschopnosti buniek a predchádzania potenciálnemu enzymatickému poškodeniu biomolekúl. Tento prístup je obzvlášť výhodný pre citlivé následné aplikácie, ako je prietoková cytometria, proteomika alebo funkčné testy, kde by enzymatické zmeny mohli ohroziť kvalitu údajov alebo experimentálne výsledky. Okrem toho sú metódy bez enzýmov často reprodukovateľnejšie a možno ich prispôsobiť pre vysokovýkonné pracovné postupy.
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do priemyselná veľkosť.