Extrakcia extracelulárnej matrice pomocou 96-jamkového sonického UIP400MTP
Tradičné metódy extrakcie extracelulárnej matrice (EM) často zahŕňajú viacero krokov na narušenie matrice biofilmu. Tieto techniky však môžu byť časovo náročné a nekonzistentné, čo vedie k variabilite výsledkov. S 96-jamkovým doštičkovým sonikátorom UIP400MTP je proces extrakcie EM výrazne uľahčený a poskytuje vysoko efektívne, presné a rovnomerné narušenie biofilmu vo formátoch s vysokou priepustnosťou. UIP400MTP využíva sústredený ultrazvuk na generovanie riadenej kavitácie, čím účinne rozkladá matricu biofilmu pri zachovaní životaschopnosti a integrity buniek vložených do biofilmu. Použitie UIP400MTP zvyšuje reprodukovateľnosť a presnosť následných testov, ako sú metabolomické a proteomické analýzy, testy životaschopnosti a štúdie antimikrobiálnej citlivosti. Zefektívnením extrakcie EM UIP400MTP umožňuje výskumníkom dosiahnuť konzistentné a vysokokvalitné výsledky a ponúka hlbší pohľad na dynamiku biofilmu a interakcie s externými činiteľmi.
Extrakcia extracelulárnej matrice
Extracelulárna matrica (EM) je kritickou zložkou biofilmov tvorených mikroorganizmami, ako je Candida albicans. EM sa skladá z polysacharidov, proteínov, lipidov a extracelulárnej DNA, poskytuje štrukturálnu integritu, sprostredkúva priľnavosť k povrchom a významne prispieva k antimikrobiálnej rezistencii. Extrakcia a analýza EM je nevyhnutná pre pochopenie biológie biofilmu, objasnenie mechanizmov rezistencie na lieky a identifikáciu nových terapeutických cieľov.
Protokol na extrakciu extracelulárnej matrice (EM) z biofilmov Candida albicans pomocou UIP400MTP
Tento protokol sa zameriava na extrakciu extracelulárnej matrice (EM) statických biofilmov Candida albicans. Integrácia UIP400MTP sonikátora na nahradenie tradičných krokov na báze zoškrabovania alebo enzýmov pre lepšiu účinnosť a reprodukovateľnosť.
Potrebné materiály
Podrobné pokyny pre extrakciu EM
- Tvorba statického biofilmu
V prípade statických biofilmov naočkujte C. albicans do jamiek 96-jamkovej platne pomocou média RPMI-1640. Každá jamka by mala obsahovať konzistentný objem inokula (napr. 200 μl na jamku).
Doštičku inkubujte pri 37 °C za statických podmienok po dobu 24 hodín, aby sa na povrchoch jamiek vytvoril biofilm. - Príprava biofilmu na extrakciu
Po inkubácii jemne odsajte a zlikvidujte použité médium z každej jamky bez narušenia biofilmu.
Každú jamku dôkladne opláchnite sterilným PBS (napr. 200 μl), aby ste odstránili voľne pripojené bunky a zvyšky planktónu. Tento krok zopakujte dvakrát.
Do každej jamky pridajte čerstvý PBS alebo extrakčný pufr (napr. 200 μl), aby ste sa pripravili na sonikáciu. - Sonikácia s UIP400MTP
Vložte 96-jamkovú platňu obsahujúcu PBS alebo extrakčný pufr do UIP400MTP zásobníka sonikátora. Ak chcete správne umiestniť viacjamkovú platňu, postupujte podľa pokynov v návode.
Sonikujte 5-6 minút pri jemnom nastavení (60% amplitúda, pulzný režim), čím sa zabezpečí rovnomerné narušenie štruktúry biofilmu a uvoľnenie EM zložiek.
Použite reguláciu teploty UIP400MTP sonikátora (teplotný senzor a nastavenia), aby ste predišli nadmernému zahrievaniu alebo sample poškodenie. - Úprava katiónomeničovou živicou (CER)
Preneste sonikovanú tekutinu z každej jamky na novú 96-jamkovú platňu.
Do každej jamky sa pridá dvojnásobný objem suspenzie CER (pripravenej v PBS alebo pufri) (napr. 400 μl celkového objemu na jamku).
Dosku utesnite a inkubujte na trepačke platní alebo rotátore pri 400 otáčkach za minútu po dobu 3 hodín, aby sa umožnilo viazanie a izolácia EM komponentov. - Separácia a filtrácia
Doštička sa odstreďuje pri 2 000 × g počas 10 minút, aby sa oddelila živica a bunky od supernatantu.
Opatrne preneste supernatant obsahujúci EM z každej jamky na novú 96-jamkovú platňu.
Supernatant sa prefiltruje cez filter 0,22 μm pomocou doskového vákuového rozdeľovacieho systému alebo ekvivalentu, aby sa získal čistý EM extrakt. - Analýza EM
Použite techniky ako UPLC-Q-TOF-MS na necielené profilovanie metabolitov alebo použite špecifické testy (napr. BCA pre proteíny, triglyceridy a súpravy na kvantifikáciu sacharidov) na charakterizáciu EM zložiek.
Vysokovýkonná extrakcia extracelulárnej matrice
Vysoká účinnosť extrakcie extracelulárnej matrice (EM) pomocou sonikátora UIP400MTP spôsobila revolúciu v príprave vzoriek na testy vyžadujúce presnú analýzu vlastností biofilmu. UIP400MTP využíva ultrazvukové vlny na presné a rovnomerné narušenie matrice biofilmu, čo umožňuje efektívne uvoľňovanie EM zložiek pri zachovaní životaschopnosti a integrity buniek. Tento prístup významne zvyšuje spoľahlivosť testov, ako sú testy životaschopnosti biofilmu, proteomické a metabolomické štúdie a hodnotenia antimikrobiálnej citlivosti.
Pri testoch obnovy biofilmu, ako je počítanie jednotiek tvoriacich kolónie (CFU), extrakcia EM pomocou UIP400MTP zaisťuje neobmedzený prístup činidiel k bunkám vloženým do biofilmu. Podobne proteomické a metabolomické analýzy, ako je UPLC-Q-TOF-MS, ťažia z vysoko výnosnej izolácie proteínov, lipidov a metabolitov. UIP400MTP tiež podporuje presné testovanie antimikrobiálnej citlivosti, čo umožňuje presné stanovenie hodnôt MIC a MBEC biofilmu. Okrem toho účinná extrakcia uľahčená UIP400MTP pomáha pri testoch enzýmovej aktivity, kvantifikácii zložiek a štrukturálnych štúdiách a ponúka cenné poznatky o úlohe extracelulárnych matríc v architektúre biofilmu, adhézii a mechanizmoch rezistencie.
Táto vysokovýkonná a reprodukovateľná extrakčná metóda optimalizuje prípravu EM a zaisťuje vynikajúce výsledky v celom rade testov súvisiacich s biofilmom.
Vysokovýkonné odsávanie EM s 96-jamkovým sonikátorom UIP400MTP
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
Aký je účel extracelulárnej matrice?
Extracelulárna matrica (EM alebo ECM) poskytuje bunkám štrukturálnu podporu, reguluje medzibunkovú komunikáciu a ovplyvňuje správanie buniek.
Čo robí extracelulárna matrica pre tkanivá?
Pre tkanivá slúži EM ako lešenie, ktoré udržuje štrukturálnu integritu, uľahčuje mechanickú odolnosť a sprostredkúva biochemickú signalizáciu na reguláciu procesov, ako je rast, diferenciácia a oprava.
Čo je adhézia extracelulárnej matrice?
Adhézia extracelulárnej matrice sa vzťahuje na interakciu medzi bunkami a EM, primárne sprostredkovanú adhéznymi molekulami bunkového povrchu, ako sú integríny, ktoré umožňujú ukotvenie buniek, prenos signálu a migráciu.
Prečo sa extracelulárna matrica extrahuje na testy?
EM sa extrahuje na testy na štúdium jeho zloženia, pochopenie jeho úlohy v bunkových procesoch a skúmanie jeho vplyvu na progresiu ochorenia vrátane tvorby biofilmu a antimikrobiálnej rezistencie.
Aké sú bežné extrakčné postupy pre extracelulárnu matricu?
Bežné extrakčné postupy zahŕňajú fyzikálne metódy, ako je ultrazvuk, chemické ošetrenie detergentmi alebo soľami a enzymatické trávenie na izoláciu EM zložiek pri zachovaní ich integrity.
Čo je decelularizovaná extracelulárna matrica (dECM)?
Decelularizovaná extracelulárna matrica (dECM) sa získava odstránením bunkového materiálu z tkanív pri zachovaní štrukturálnych a biochemických vlastností EM. Používa sa v regeneratívnej medicíne ako lešenie pre tkanivové inžinierstvo a bunkové kultúry.
Prečítajte si viac o ultrazvukovo asistovanej dekelularizácii extracelulárnej matrice!
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do priemyselná veľkosť.


