Ultrazvočno odlepljanje celic
Ultrazvočno odlepljanje celic je zelo učinkovita in zanesljiva tehnika priprave vzorcev, ki se uporablja na različnih področjih celične biologije in biotehnologije. Sonikator za plošče z več vdolbinicami UIP400MTP z ultrazvočnimi valovi odlepi adherentne celice s površin za gojenje in pripravi celične suspenzije za nadaljnje postopke. Sonikacija ima več prednosti pred tradicionalnimi encimskimi, kemičnimi in mehanskimi tehnikami odlepljanja, zato je dragoceno orodje za raziskovalce.
Načelo ultrazvočnega odlepljanja celic
Ultrazvočno odlepljanje celic temelji na uporabi ultrazvoka visoke moči za prekinitev interakcij med celicami in podlago, na katero so pritrjene. Ultrazvočni valovi v gojišču ustvarjajo mikromehurčke, akustično kavitacijo in vibracije, ki povzročajo mehanske sile, s katerimi se celice nežno, vendar učinkovito odlepijo. Ta postopek se običajno izvaja z brezkontaktnim sonikatorjem za plošče z več vdolbinicami UIP400MTP.
Brezkontaktni sonikator UIP400MTP za odlepljanje celic
Odlepljanje celic je ključno pri gojenju adherentnih celic. Čeprav je tripsinizacija najpogosteje uporabljena tehnika, lahko zmanjša viabilnost celic zaradi poškodb celične membrane in zunajceličnega matriksa. Za izboljšanje učinkovitosti gojenja celic je pomembno čim bolj zmanjšati te poškodbe. Ultrazvočno odlepljanje celic je zelo učinkovita in zanesljiva tehnika brez uporabe encimov. Zato je sonikator za mikroplošče UIP400MTP odlična alternativa encimskemu odlepljanju celic. Sonikacija uporablja akustično kavitacijo in mešanje v gojišču brez seruma, kar celice nežno odlepi, ne da bi jih poškodovalo.
Primerjava ultrazvočnega odlepljanja celic s tradicionalnimi tehnikami
| Prednosti | Ultrazvočno odlepljanje | Encimsko odlepljanje | Kemično odlepljanje |
|---|---|---|---|
| Viabilnost celic | Visoka | Srednja | Spremenljiva |
| Hitrost | Hitro (minute) | Zmerno hitro (od minut do ur) | Spremenljivo (od minut do ur) |
| Ohranitev površinskih označevalcev | Odlična | Lahko se spremenijo | Lahko se spremenijo |
| Možnost povečanja obsega | Visoka | Srednja | Spremenljiva |
| Brez ostankov | Da | Ne (ostanki encimov) | Spremenljivo (ostanki kemikalij) |
| Stroški opreme | Enkratna naložba, brez lastniškega potrošnega materiala za enkratno uporabo, brez ponavljajočih se stroškov | Ponavljajoči se stroški | Ponavljajoči se stroški |
| Enostavnost optimizacije | Enostavna | Enostavna | Spremenljiva |
Spodaj so primer navodil za odlepljanje celic s sonikatorjem za plošče z več vdolbinicami UIP400MTP.
Oprema in materiali za ultrazvočno odlepljanje celic
- Brezkontaktni sonikator za plošče z več vdolbinicami UIP400MTP: Ta sonikator z visoko zmogljivostjo obdelave vzorcev je ključno orodje. Sonikator za plošče UIP400MTP je primeren za vse standardne plošče z več vdolbinicami in mikrotitrske plošče ter za petrijevke. Ultrazvočni valovi zagotavljajo mehansko energijo, potrebno za odlepljanje celic.
- Plošče za gojenje celic ali petrijevka: Standardne posode za gojenje adherentnih celičnih kultur.
- Gojišče: Tekoči medij, v katerem se celice gojijo in vzdržujejo.
- Sterilni PBS (s fosfatom pufrana fiziološka raztopina): Uporablja se za spiranje celic pred odlepljanjem.
- Zbiralne epruvete: Za zbiranje suspenzije odlepljenih celic.
Protokol ultrazvočnega odlepljanja s sonikatorjem za plošče UIP400MTP
- Priprava
– Poskrbite, da je vsa oprema čista in sterilna, da preprečite kontaminacijo.
– Gojišče in PBS predhodno segrejte na ustrezno temperaturo (običajno 37°C). - Spiranje celic
– Aspirirajte gojišče iz posode ali plošče za gojenje celic.
– Celice nežno sperite s sterilnim PBS, da odstranite morebitne ostanke gojišča in odlepljene celice. - Sonikacija
– V posodo ali ploščo dodajte majhno prostornino PBS ali svežega gojišča, da prekrijete enosloj celic.
– Petrijevko ali ploščo postavite v sonikator UIP400MTP.
– Sonikacijo izvajajte določen čas, običajno od nekaj sekund do nekaj minut, odvisno od vrste celic in moči njihove pritrditve. - Zbiranje celične suspenzije
– Po sonikaciji celice opazujte pod mikroskopom, da preverite, ali so se odlepile.
– Celično suspenzijo nežno pipetirajte, da zberete odlepljene celice.
– Suspenzijo prenesite v zbiralno epruveto. - Obdelava po odlepljanju
– Po potrebi centrifugirajte celično suspenzijo, da koncentrirate celice.
– Celice ponovno suspendirajte v svežem gojišču ali pufru za nadaljnje postopke.
Opombe: Parametre (na primer čas in intenzivnost sonikacije) je treba optimizirati za različne vrste celic, da se preprečijo poškodbe celic. Nekatere občutljive vrste celic so lahko bolj občutljive za ultrazvočno obdelavo, zato je potrebna skrbna optimizacija.
Praktična uporaba ultrazvočnega odlepljanja celic
Ultrazvočno odlepljanje celic se uporablja v različnih raziskovalnih in kliničnih okoljih:
- Pretočna citometrija: Priprava suspenzij posameznih celic za analizo.
- Štetje celic in testi viabilnosti: Odlepljanje celic za natančno štetje in ocenjevanje viabilnosti.
- Subkultiviranje: Prenos celic iz ene posode za gojenje v drugo.
- Molekularnobiološki poskusi: Izolacija celic za ekstrakcijo DNA, RNA in beljakovin.
Zakaj naj strganje celic nadomestim z odlepljanjem celic s sonikatorjem za mikroplošče UIP400MTP?
Zamenjava strganja celic z odlepljanjem celic s sonikatorjem za mikroplošče UIP400MTP raziskovalcem ponuja več prednosti. V nasprotju z ročnim strganjem natančno nadzorovana sonikacija z UIP400MTP zagotavlja dosledno in nežno odlepljanje celic, kar zmanjšuje mehanske poškodbe na najmanjšo možno mero in ohranja viabilnost celic. UIP400MTP omogoča natančen nadzor parametrov sonikacije, kar zagotavlja enakomerno obdelavo v vseh vdolbinicah in odpravlja variabilnost med vzorci. Ta metoda je hitrejša, učinkovitejša in omogoča povečanje obsega, zato je idealna za postopke z visoko zmogljivostjo obdelave vzorcev, hkrati pa ohranja ponovljivost in celovitost občutljivih celičnih kultur. Primerjalno študijo najdete tukaj!
Sonikator za plošče s 96 vdolbinicami UIP400MTP za sonikacijo mikrotitrskih plošč in plošč z več vdolbinicami
Sonikator za plošče s 96 vdolbinicami UIP400MTP: tekočina, ki prenaša ultrazvok, obdaja vse vdolbinice in zagotavlja enakomerno sonikacijo vsakega vzorca
Pogoste vrste celic za ultrazvočno odlepljanje celic
- Fibroblasti:
Pogosto se uporabljajo v tkivnem inženirstvu in raziskavah celjenja ran.
Adherentne celice, ki jih je treba odlepiti za pasažiranje in poskuse. - Epitelijske celice:
Uporabljajo se v študijah tkivnih pregrad, raziskavah raka in preskušanju zdravil.
Za analizo in subkultiviranje jih je treba odlepiti. - Endotelijske celice:
Pomembne so za raziskave žilja in študije angiogeneze.
Adherentne celice, ki jih je treba odlepiti za teste in vitro. - Matične celice:
Vključujejo mezenhimske matične celice in inducirane pluripotentne matične celice.
Za ohranjanje viabilnosti in pluripotentnosti potrebujejo nežne metode odlepljanja. - Rakave celične linije:
Pogosto se uporabljajo v raziskavah raka in razvoju zdravil.
Adherentne celice, ki jih je treba redno odlepljati za eksperimentalne manipulacije. - Hepatociti:
Uporabljajo se v študijah delovanja jeter in raziskavah presnove zdravil.
Za modele in teste in vitro jih je treba odlepiti. - Keratinociti:
Prevladujoča vrsta celic v povrhnjici, ki se pogosto uporablja v raziskavah kože, študijah celjenja ran in preskušanju kozmetičnih izdelkov.
Tako kot druge adherentne celice tudi keratinociti rastejo pritrjeni na površino posod ali plošč za gojenje in jih je treba odlepiti za različne eksperimentalne postopke, vključno s pasažiranjem, analizo in subkultiviranjem. - Makrofagi:
Pri gojenju in vitro jih je pogosto treba odlepiti.
Makrofagi so adherentne celice, ki se običajno pritrdijo na površino posod ali plošč za gojenje. Da jih lahko zberemo za nadaljnje postopke, kot so analiza, subkultiviranje ali poskusi, jih je treba odlepiti s površine za gojenje.
Literatura / reference
- 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.
- UIP400MTP-Multi-well-Plate-Sonicator-Infographic
- 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.
Koristna dejstva
Kaj je odlepljanje celic?
Odlepljanje celic je postopek ločevanja adherentnih celic od površine posode, v kateri jih gojimo, kar omogoča njihovo zbiranje in pripravo za nadaljnje eksperimentalne postopke ali analizo. To je mogoče doseči z encimskimi, kemičnimi, mehanskimi ali ultrazvočnimi metodami.
Kaj je disociacija celic?
Disociacija celic je postopek razdruževanja celičnih agregatov ali tkiv v posamezne viabilne celice. To se doseže z razgradnjo zunajceličnega matriksa in prekinitvijo medceličnih adhezij z encimskimi, mehanskimi (npr. sonikacijo) ali kemičnimi metodami. Disociacija celic je ključna za različne postopke, vključno s primarnim gojenjem celic, analizo posameznih celic ter pripravo celičnih suspenzij za poskuse in terapevtsko uporabo.
Kakšna je razlika med adherentno celično kulturo in biofilmom?
Adherentna celična kultura pomeni rast celic, običajno evkariontskih, ki se pritrdijo na podlago v nadzorovanem laboratorijskem okolju in so odvisne od hranil, ki jih zagotavlja gojišče. Nasprotno pa je biofilm kompleksna, naravno nastala mikrobna združba, ki se oprijema površine in je obdana z zunajceličnim matriksom, pri čemer celice izkazujejo kolektivno vedenje, kemične gradiente in povečano odpornost proti zunanjim stresnim dejavnikom. Medtem ko so adherentne celične kulture umetne in se uporabljajo za raziskovalne namene, so biofilmi dinamični ekosistemi, ki jih najdemo v naravnih ali načrtovanih okoljih.
Sonikacija z UIP400MTP je zelo učinkovita tehnika brez uporabe encimov za odlepljanje adherentnih celic in odstranjevanje biofilmov. Preberite več o prednostih odstranjevanja biofilmov z mikroplošč in petrijevk s sonikatorjem za plošče z več vdolbinicami UIP400MTP!
Katere so prednosti ultrazvočnega odlepljanja celic?
- Nežno do celic: Ultrazvočno odlepljanje je manj agresivno v primerjavi z encimskimi metodami (kot je tripsinizacija) in mehanskim strganjem ter ohranja viabilnost celic in površinske označevalce.
- Hitro in učinkovito: Postopek je hiter, pogosto traja le nekaj minut in lahko učinkovito odlepi celice tudi z velikih površin za gojenje.
- Možnost povečanja obsega: Primerno tako za laboratorijske postopke v majhnem obsegu kot za večje biotehnološke procese.
- Brez ostankov encimov: Odpravlja potrebo po encimih in s tem zmanjšuje tveganje za spremembe beljakovin na celični površini ali vnos kontaminantov.
