Ekstrakcija zunajceličnega matriksa s sonikatorjem z 96 jamicami UIP400MTP
Tradicionalne metode ekstrakcije zunajcelične matrice (EM) pogosto vključujejo več korakov za prekinitev matriksa biofilma. Vendar pa so te tehnike lahko dolgotrajne in nedosledne, kar vodi do variabilnosti rezultatov. S ploščnim sonikatorjem z 96 jamicami UIP400MTP je postopek ekstrakcije EM znatno olajšan, kar zagotavlja zelo učinkovito, natančno in enakomerno prekinitev biofilma v formatih z visoko zmogljivostjo. UIP400MTP uporablja fokusirani ultrazvok za ustvarjanje nadzorovane kavitacije, ki učinkovito razgrajuje matrico biofilma, hkrati pa ohranja sposobnost preživetja in celovitost celic, vgrajenih v biofilm. Uporaba UIP400MTP povečuje ponovljivost in natančnost nadaljnjih testov, kot so metabolomske in proteomske analize, testi sposobnosti preživetja in študije protimikrobne občutljivosti. Z racionalizacijo ekstrakcije EM UIP400MTP omogoča raziskovalcem, da dosežejo dosledne in visokokakovostne rezultate, ki ponujajo globlji vpogled v dinamiko biofilma in interakcije z zunanjimi dejavniki.
ekstrakcija zunajceličnega matriksa
Zunajcelični matriks (EM) je kritična sestavina biofilmov, ki jih tvorijo mikroorganizmi, kot je Candida albicans. Sestavljen iz polisaharidov, beljakovin, lipidov in zunajcelične DNK, EM zagotavlja strukturno celovitost, posreduje adhezijo na površine in pomembno prispeva k protimikrobni odpornosti. Ekstrakcija in analiza EM je bistvenega pomena za razumevanje biologije biofilma, pojasnitev mehanizmov odpornosti na zdravila in prepoznavanje novih terapevtskih ciljev.
Protokol za ekstrakcijo zunajcelične matrice (EM) iz biofilmov Candida albicans z uporabo UIP400MTP
Ta protokol se osredotoča na ekstrakcijo zunajcelične matrice (EM) statičnih biofilmov Candida albicans. Integracija UIP400MTP sonicatorja, ki nadomešča tradicionalno strganje ali encimske korake za boljšo učinkovitost in ponovljivost.
Potrebni materiali
Navodila po korakih za ekstrakcijo EM
- Nastajanje statičnega biofilma
Za statične biofilme inokulirajte C. albicans v vdolbinice plošče z 96 jamicami z uporabo medija RPMI-1640. Vsaka jaminica mora vsebovati konsistenten volumen inokuluma (npr. 200 μl na jamico).
Ploščo inkubiramo pri 37 °C v statičnih pogojih 24 ur, da omogočimo tvorbo biofilma na površinah vdolbinice. - Priprava biofilma za ekstrakcijo
Po inkubaciji nežno aspirirajte in zavrzite izrabljen medij iz vsake jamice, ne da bi motili biofilm.
Vsako jamico previdno sperite s sterilnim PBS (npr. 200 μL), da odstranite ohlapno pritrjene celice in ostanke planktonske kisline. Ta korak ponovite dvakrat.
V vsako jamico dodamo svež PBS ali ekstrakcijski pufer (npr. 200 μL), da se pripravimo na ultrazvočno razbijanje. - Sonikacija z UIP400MTP
Ploščo z 96 jamicami, ki vsebuje PBS ali ekstrakcijski pufer, postavite v pladenj za UIP400MTP sonikatorja. Če želite pravilno namestiti ploščo z več vdolbinicami, upoštevajte navodila v priročniku.
Sonikirajte 5-6 minut pri nežni nastavitvi (60% amplituda, impulzni način), ki zagotavlja enakomerno prekinitev strukture biofilma in sproščanje EM komponent.
Uporabite nadzor temperature zvočnega senzorja UIP400MTP (temperaturni senzor in nastavitve), da se izognete prekomernemu segrevanju ali poškodbam vzorca. - Obdelava s kationsko izmenjevalno smolo (CER)
Prenesite ultrazvočno tekočino iz vsake vdolbinice na novo ploščo s 96 vdolbinicami.
V vsako jamico dodamo dvakratno količino suspenzije CER (pripravljene v PBS ali pufru) (npr. 400 μl skupne prostornine na jamico).
Ploščo zaprite in jo 3 ure inkubirajte na stresalniku plošč ali rotatorju pri 400 vrtljajih na minuto, da se omogoči vezavo in izolacija komponent EM. - Separacija in filtracija
Ploščo centrifugiramo pri 2 000 × g 10 minut, da ločimo smolo in celice od supernatanta.
Previdno prenesite supernatant, ki vsebuje EM, iz vsake jamice na novo ploščo z 96 jamicami.
Supernatant se filtrira skozi 0,22 μm filter z uporabo ploščnega vakuumskega razdelilnega sistema ali enakovrednega sistema, da dobimo čist EM ekstrakt. - Analiza EM
Uporabite tehnike, kot je UPLC-Q-TOF-MS za neciljno profiliranje metabolitov, ali uporabite posebne teste (npr. BCA za beljakovine, trigliceride in komplete za kvantifikacijo ogljikovih hidratov) za karakterizacijo EM komponent.
Visokozmogljiva ekstrakcija zunajcelične matrice
Visoka učinkovitost ekstrakcije zunajcelične matrice (EM) z UIP400MTP sonicatorjem je revolucionirala pripravo vzorcev za teste, ki zahtevajo natančno analizo lastnosti biofilma. UIP400MTP uporablja ultrazvočne valove za natančno in enakomerno prekinitev matrice biofilma, kar omogoča učinkovito sproščanje EM komponent ob ohranjanju sposobnosti preživetja in celovitosti celic. Ta pristop znatno poveča zanesljivost testov, kot so testi sposobnosti preživetja biofilma, proteomske in metabolomske študije ter ocene protimikrobne občutljivosti.
Za teste pridobivanja biofilma, kot je štetje enot za tvorbo kolonij (CFU), ekstrakcija EM s UIP400MTP zagotavlja neoviran dostop reagentov do celic, vgrajenih v biofilm. Podobno proteomske in metabolomske analize, kot je UPLC-Q-TOF-MS, koristijo izolaciji beljakovin, lipidov in metabolitov z visokim donosom. UIP400MTP podpira tudi natančno testiranje protimikrobne občutljivosti, kar omogoča natančno določanje vrednosti biofilma MIC in MBEC. Poleg tega učinkovita ekstrakcija, ki jo omogoča UIP400MTP, pomaga pri testih encimske aktivnosti, kvantifikaciji komponent in strukturnih študijah, kar ponuja dragocen vpogled v vlogo zunajceličnih matrik v arhitekturi biofilma, adheziji in mehanizmih odpornosti.
Ta visoko zmogljiva in ponovljiva metoda ekstrakcije optimizira pripravo EM in zagotavlja vrhunske rezultate v vrsti testov, povezanih z biofilmom.
Visoko zmogljiva ekstrakcija EM z 96-jamično ploščo sonicator UIP400MTP
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.
- 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.
Pogosto zastavljena vprašanja
Kakšen je namen zunajceličnega matriksa?
Zunajcelični matriks (EM ali ECM) zagotavlja strukturno podporo celicam, uravnava medcelično komunikacijo in vpliva na vedenje celic.
Kaj zunajcelični matriks naredi za tkiva?
Za tkiva EM služi kot oder, ki ohranja strukturno celovitost, olajša mehansko odpornost in posreduje biokemično signalizacijo za uravnavanje procesov, kot so rast, diferenciacija in popravilo.
Kaj je adhezija zunajceličnega matriksa?
Adhezija zunajceličnega matriksa se nanaša na interakcijo med celicami in EM, ki jo posredujejo predvsem adhezijske molekule celične površine, kot so integrini, ki omogočajo sidranje celic, prenos signala in migracijo.
Zakaj se zunajcelični matriks ekstrahira za teste?
EM se ekstrahira za teste za preučevanje njegove sestave, razumevanje njegove vloge v celičnih procesih in raziskovanje njegovega vpliva na napredovanje bolezni, vključno z nastajanjem biofilma in protimikrobno odpornostjo.
Kakšni so običajni postopki ekstrakcije zunajceličnega matriksa?
Običajni postopki ekstrakcije vključujejo fizikalne metode, kot so ultrazvočna obdelava, kemična obdelava z detergenti ali solmi in encimska prebava za izolacijo EM komponent ob ohranjanju njihove celovitosti.
Kaj je decelularizirana zunajcelična matrica (dECM)?
Decelularizirani zunajcelični matriks (dECM) dobimo z odstranitvijo celičnega materiala iz tkiv ob ohranjanju strukturnih in biokemičnih lastnosti EM. Uporablja se v regenerativni medicini kot oder za tkivni inženiring in celične kulture.
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje iz laboratorij k industrijska velikost.


