Ултразвучно одвајање ћелија
Ултразвучно одвајање ћелија је веома ефикасна и поуздана техника припреме узорака која се користи у различитим областима ћелијске биологије и биотехнологије. Користећи ултразвучне таласе, соникатор за плоче са више бунарчића UIP400MTP одваја адхерентне ћелије од површина за култивацију и припрема ћелијске суспензије за даље примене. Соникација нуди неколико предности у односу на традиционалне ензимске, хемијске и механичке технике одвајања, што је чини вредним алатом за истраживаче.
Принцип ултразвучног одвајања ћелија
Ултразвучно одвајање ћелија заснива се на примени ултразвука високе снаге ради нарушавања интеракција између ћелија и подлоге за коју су причвршћене. Ултразвучни таласи стварају микромехуриће, акустичку кавитацију и вибрације у медијуму за култивацију, производећи механичке силе које нежно, али ефикасно одвајају ћелије. Овај поступак се обично спроводи помоћу бесконтактног соникатора UIP400MTP за плоче са више бунарчића.
Бесконтактни соникатор UIP400MTP за одвајање ћелија
Одвајање ћелија је кључно при култивацији адхерентних ћелија. Иако је трипсинизација најчешће коришћена техника, она може смањити вијабилност ћелија оштећивањем ћелијске мембране и ванћелијског матрикса. За побољшање ефикасности ћелијске културе важно је свести ово оштећење на најмању могућу меру. Ултразвучно одвајање ћелија је веома ефикасна и поуздана техника без употребе ензима. Због тога је соникатор за микроплоче UIP400MTP одлична алтернатива одвајању ћелија помоћу ензима. Соникација примењује акустичку кавитацију и мешање у медијуму без серума, чиме се ћелије нежно одвајају без оштећивања.
Поређење ултразвучног одвајања ћелија са традиционалним техникама
| Предности | Ултразвучно одвајање | Ензимско одвајање | Хемијско одвајање |
|---|---|---|---|
| Вијабилност ћелија | Висока | Средња | Променљива |
| Брзина | Брзо (минути) | Умерено (од минута до сати) | Променљиво (од минута до сати) |
| Очување површинских маркера | Одлично | Могу бити измењени | Могу бити измењени |
| Скалабилност | Висока | Средња | Променљива |
| Без остатака | Да | Не (остаци ензима) | Променљиво (хемијски остаци) |
| Трошкови опреме | Једнократно улагање, без потрошног материјала специфичног за произвођача, без понављајућих трошкова | Понављајући трошкови | Понављајући трошкови |
| Лакоћа оптимизације | Лако | Лако | Променљиво |
Соникатор за плоче са више бунарчића UIP400MTP нуди бројне предности за припрему великог броја узорака, као што је одвајање ћелија.
У наставку се налази пример упутства за одвајање ћелија помоћу соникатора за плоче са више бунарчића UIP400MTP.
Опрема и материјали за ултразвучно одвајање ћелија
- Бесконтактни соникатор за плоче са више бунарчића UIP400MTP: Овај соникатор за обраду великог броја узорака је кључни алат. Соникатор за плоче UIP400MTP погодан је за све стандардне плоче са више бунарчића и микротитарске плоче, као и за Петријеве шоље. Ултразвучни таласи обезбеђују механичку енергију неопходну за одвајање ћелија.
- Плоче за ћелијску културу или Петријева шоља: Стандардне посуде које се користе за узгој адхерентних ћелијских култура.
- Медијум за култивацију: Течни медијум у којем се ћелије узгајају и одржавају.
- Стерилни PBS (физиолошки раствор пуферован фосфатима): Користи се за испирање ћелија пре одвајања.
- Епрувете за прикупљање: За прикупљање суспензије одвојених ћелија.
Протокол за ултразвучно одвајање помоћу соникатора за плоче UIP400MTP
- Припрема
– Уверите се да је сва опрема чиста и стерилна како бисте спречили контаминацију.
– Претходно загрејте медијум за култивацију и PBS на одговарајућу температуру (обично 37°C). - Испирање ћелија
– Аспирирајте медијум за култивацију из боце или плоче за ћелијску културу.
– Нежно исперите ћелије стерилним PBS-ом да бисте уклонили преостали медијум и одвојене ћелије. - Соникација
– Додајте малу запремину PBS-а или свежег медијума за култивацију у боцу или плочу тако да прекрије монослој ћелија.
– Поставите Петријеву шољу или плочу у соникатор UIP400MTP.
– Спроводите соникацију током одређеног времена, обично од неколико секунди до неколико минута, у зависности од типа ћелија и јачине њихове везаности за подлогу. - Прикупљање ћелијске суспензије
– Након соникације, посматрајте ћелије под микроскопом да бисте се уверили да су се одвојиле.
– Нежно пипетирајте ћелијску суспензију да бисте прикупили одвојене ћелије.
– Пренесите суспензију у епрувету за прикупљање. - Обрада након одвајања
– По потреби центрифугирајте ћелијску суспензију да бисте концентрисали ћелије.
– Ресуспендујте ћелије у свежој подлози за културу или пуферу за даље примене.
Напомене: Параметре (као што су време и интензитет соникације) потребно је оптимизовати за различите типове ћелија како би се избегло оштећење ћелија. Неки осетљиви типови ћелија могу бити осетљивији на ултразвучни третман, што захтева пажљиву оптимизацију.
Практичне примене ултразвучног одвајања ћелија
Ултразвучно одвајање ћелија користи се у различитим истраживачким и клиничким условима:
- Проточна цитометрија: Припрема суспензија појединачних ћелија за анализу.
- Бројање ћелија и тестови вијабилности: Одвајање ћелија ради прецизног бројања и процене вијабилности.
- Супкултивисање: Преношење ћелија из једне посуде за културу у другу.
- Експерименти у молекуларној биологији: Изоловање ћелија за екстракцију ДНК, РНК и протеина.
Зашто да стругање ћелија заменим одвајањем ћелија помоћу соникатора UIP400MTP за микроплоче?
Замена стругања ћелија одвајањем ћелија помоћу соникатора UIP400MTP за микроплоче пружа истраживачима неколико предности. За разлику од ручног стругања, соникација помоћу UIP400MTP, која се може прецизно контролисати, обезбеђује уједначено и нежно одвајање ћелија, сводећи механичко оштећење на минимум и очувавајући вијабилност ћелија. UIP400MTP омогућава прецизну контролу параметара соникације, чиме се обезбеђује уједначен третман у свим јамицама и елиминише варијабилност између узорака. Ова метода је бржа, ефикаснија и скалабилна, што је чини идеалном за примене са великим протоком узорака, уз очување поновљивости и интегритета осетљивих ћелијских култура. Упоредну студију пронађите овде!
Соникатор UIP400MTP за плоче са 96 јамица за соникацију микротитарских плоча и плоча са више јамица
Соникатор UIP400MTP за плоче са 96 јамица: течност која преноси ултразвук окружује све јамице и обезбеђује уједначену соникацију сваког узорка
Уобичајени типови ћелија за ултразвучно одвајање
- Фибробласти:
Често се користе у инжењерству ткива и истраживањима зарастања рана.
Адхерентне ћелије које је потребно одвојити ради пасажирања и експеримената. - Епителне ћелије:
Користе се у проучавању ткивних баријера, истраживањима рака и испитивању лекова.
Потребно их је одвојити ради анализе и супкултивисања. - Ендотелне ћелије:
Важне су за истраживања крвних судова и проучавање ангиогенезе.
Адхерентне ћелије које је потребно одвојити за in vitro тестове. - Матичне ћелије:
Укључују мезенхималне матичне ћелије и индуковане плурипотентне матичне ћелије.
Захтевају нежне методе одвајања како би се очувале вијабилност и плурипотентност. - Ћелијске линије рака:
Широко се користе у истраживањима рака и развоју лекова.
Адхерентне ћелије које захтевају редовно одвајање ради експерименталних манипулација. - Хепатоцити:
Користе се у проучавању функције јетре и истраживањима метаболизма лекова.
Потребно их је одвојити за in vitro моделе и тестове. - Кератиноцити:
Преовлађујући тип ћелија у епидермису, који се често користи у истраживањима коже, проучавању зарастања рана и испитивању козметичких производа.
Као и друге адхерентне ћелије, кератиноцити расту причвршћени за површину боца или плоча за културу и морају се одвојити за различите експерименталне поступке, укључујући пасажирање, анализу и супкултивисање. - Макрофаги:
Често их је потребно одвојити када се узгајају in vitro.
Макрофаги су адхерентне ћелије које се обично причвршћују за површину боца или плоча за културу. Да би се прикупили за даље примене, као што су анализа, супкултивисање или експерименти, потребно их је одвојити од површине за културу.
Литература / Референце
- 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.
Чињенице које вреди знати
Шта је одвајање ћелија?
Одвајање ћелија је процес раздвајања адхерентних ћелија од површине посуде за њихово култивисање, чиме се омогућава њихово прикупљање и припрема за даље експерименталне поступке или анализу. То се може постићи ензимским, хемијским, механичким или ултразвучним методама.
Шта је дисоцијација ћелија?
Дисоцијација ћелија је процес разлагања ћелијских агрегата или ткива на појединачне, вијабилне ћелије. То се постиже нарушавањем ванћелијског матрикса и међућелијских адхезија применом ензимских, механичких (нпр. соникације) или хемијских метода. Дисоцијација ћелија је неопходна за различите примене, укључујући примарну ћелијску културу, анализу појединачних ћелија и припрему ћелијских суспензија за експерименте и терапијску примену.
Која је разлика између адхерентне ћелијске културе и биофилма?
Адхерентна ћелијска култура подразумева раст ћелија, обично еукариотских, које се причвршћују за подлогу у контролисаном лабораторијском окружењу и ослањају на хранљиве материје које се обезбеђују путем медијума за културу. Насупрот томе, биофилм је сложена микробна заједница која настаје природно, приања уз површину и окружена је ванћелијским матриксом, при чему ћелије показују колективно понашање, хемијске градијенте и повећану отпорност на спољашње стресове. Док су адхерентне ћелијске културе вештачке и користе се у истраживачке сврхе, биофилмови су динамични екосистеми који се налазе у природним или инжењерски обликованим окружењима.
Соникација помоћу UIP400MTP је веома ефикасна техника без употребе ензима за одвајање адхерентних ћелија и уклањање биофилмова. Прочитајте више о предностима уклањања биофилма са микроплоча и Петријевих шоља помоћу соникатора UIP400MTP за плоче са више бунарчића!
Које су предности ултразвучног одвајања ћелија?
- Благо деловање на ћелије: Ултразвучно одвајање је блаже у поређењу са ензимским методама (попут трипсинизације) и механичким стругањем, при чему се очувавају вијабилност ћелија и површински маркери.
- Брзо и ефикасно: Процес је брз, често траје само неколико минута и може ефикасно одвојити ћелије чак и са великих површина за култивисање.
- Скалабилност: Погодно и за лабораторијске примене малог обима и за веће биотехнолошке процесе.
- Без остатака ензима: Елиминише потребу за ензимима, смањујући ризик од измене протеина на површини ћелија или уношења контаминаната.