Замените стругање ћелија соникатором UIP400MTP за обраду великог броја узорака
Одвајање и екстракција адхерентних ћелијских линија из плоча са више бунарчића за мултиомичку анализу свакодневни су задаци у лабораторијама. Одвајање ћелија уз велики капацитет обраде помоћу соникатора UIP400MTP за плоче са више бунарчића замењује ручно стругање ћелија и доводи до већих приноса РНК, укупних липида и укупних поларних метаболита. Нова метода интегрише соникатор Hielscher UIP400MTP са радном станицом за руковање течностима Beckman Coulter i7, омогућавајући репродуктивну и ефикасну обраду великог броја ћелијских узорака за екстракцију РНК, метаболита и липида. Представљена метода надмашује традиционалне методе ручног стругања ћелија постизањем боље репродуктивности и већег приноса код различитих типова ћелија и у различитим експерименталним условима.
Поједноставите одвајање ћелија соникатором UIP400MTP за микроплоче
Системи за култивацију адхерентних ћелија имају кључну улогу у токсиколошким и биомедицинским истраживањима. У том контексту, Cruchley-Fuge и сар. (2024) бавили су се значајним изазовом у пројекту PrecisionTox, усмереном на примену омичких технологија за процену опасности од хемикалија. Циљ пројекта била је анализа хиљада узорака третираних различитим хемикалијама уз велики капацитет обраде. Да би испунили овај захтев, истраживачи су развили аутоматизован радни ток који комбинује соникатор UIP400MTP са устаљеним протоколима двофазне екстракције за анализу течном хроматографијом спрегнутом са масеном спектрометријом (LC-MS). Њихова студија процењује ефикасност соникатора UIP400MTP за плоче са више бунарчића у одвајању адхерентних ћелија у поређењу са ручним стругањем и другим традиционалним методама.
Поједностављивање мултиомике: аутоматизована екстракција адхерентних ћелија помоћу UIP400MTP
Истраживачки тим који предводи Laura Cruchley-Fuge са Универзитета у Бирмингему користио је три хумане ћелијске линије: HepG2 (ћелије карцинома јетре), HepaRG (диференциране ћелије сличне хепатоцитима) и H295R (ћелије карцинома надбубрежне жлезде). Ове ћелије су култивисане у плочама са 24 и 96 бунарчића и излагане испитиваним хемикалијама, као што су афлатоксин B1 и форсколин.
План експеримента:
- Фаза 1: Оптимизација подешавања снаге соникатора UIP400MTP и поређење са ручним стругањем ћелија и ултразвучним воденим купатилима. Ћелије HepG2 коришћене су за процену приноса РНК, метаболита и липида.
- Фаза 2: Интеграција UIP400MTP у радни ток двофазне екстракције помоћу система Beckman Coulter i7. Валидација је спроведена коришћењем ћелија HepaRG и H295R.
Радни ток екстракције: Радни ток обухватао је излагање хемикалијама у плочама са више бунарчића, одвајање ћелија помоћу UIP400MTP и двофазну екстракцију методом Bligh & Dyer (B&D). LC-MS анализа липофилних и поларних једињења изведена је помоћу уређаја Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120. Метода B&D, златни стандард за квантификацију липида, обухвата екстракцију у два корака метанолом, хлороформом и водом, након чега следи квантификација липида у хлороформској фази.
Соникатор UIP400MTP за микроплоче олакшава одвајање адхерентних ћелијских линија из плоча са више бунарчића и Петријевих шоља
Резултати:
- Фаза 1: Оптимални услови соникације утврђени су при 60% снаге.
UIP400MTP је дао највећи принос РНК уз изузетну репродуктивност у поређењу са ручним стругањем и ултразвучним купатилима.
Принос поларних метаболита био је уједначен код свих метода, док је принос липида био приметно већи уз UIP400MTP. - Фаза 2: Валидација на ћелијама HepaRG и H295R показала је високу репродуктивност липидомичких и метаболомичких података, на шта су указивале тесно груписане PCA вредности.
Третмани афлатоксином B1 и форсколином јасно су се разликовали од контрола, што истиче осетљивост и поузданост методе.
Соникатор UIP400MTP за микроплоче за одвајање ћелија уз велики капацитет обраде
„Уређај за соникацију Hielscher UIP400MTP пружа висококвалитетан и репродуктиван алтернативни приступ „златном стандарду” ручног стругања ћелија, што доводи до већих приноса РНК, укупних липида и укупних поларних метаболита.“ (Cruchley-Fuge и сар., 2024)
Cruchley-Fuge и сар. истичу предности соникатора UIP400MTP за обраду адхерентних ћелија. Заменом ручног стругања ова метода побољшава репродуктивност, капацитет обраде и принос, што је чини непроцењивим алатом за обимне студије као што је PrecisionTox. Интеграција UIP400MTP у аутоматизоване радне токове не само да смањује варијабилност већ и поједностављује радно интензивне процесе, омогућавајући прикупљање висококвалитетних мултиомичких података.
Рад Cruchley-Fuge и сар. (2024) олакшава и поједностављује обраду адхерентних ћелијских култура за мултиомичку анализу. Интеграција соникатора UIP400MTP у аутоматизоване радне токове обезбеђује уједначену и ефикасну припрему узорака, што га чини идеално погодним за токсиколошка истраживања са великим капацитетом обраде.
Пројектовање, производња и саветовање – квалитет произведен у Немачкој
Ултразвучни уређаји Hielscher добро су познати по највишим стандардима квалитета и дизајна. Робусност и једноставно руковање омогућавају несметану интеграцију наших ултразвучних уређаја у индустријска постројења. Ултразвучни уређаји Hielscher лако подносе тешке услове и захтевна окружења.
Hielscher Ultrasonics је компанија са ISO сертификатом и посебан нагласак ставља на соникаторе високих перформанси који се одликују најсавременијом технологијом и једноставношћу коришћења. Наравно, ултразвучни уређаји Hielscher усклађени су са CE захтевима и испуњавају захтеве UL, CSA и RoHs.
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.
- 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.
Често постављана питања
Шта је одвајање ћелија?
Одвајање ћелија у истраживањима означава процес раздвајања адхерентних ћелија од површине посуде за култивацију или супстрата. То се обично ради ради прикупљања ћелија за накнадне примене, као што су анализа, супкултивисање или криопрезервација. Одвајање се може постићи ензимским методама (нпр. трипсином), хемијским агенсима (нпр. EDTA), механичким методама (нпр. стругањем) или физичким техникама попут соникације, у зависности од типа ћелија и захтева истраживања.
Како се одвајају адхерентне ћелије?
Одвајање адхерентних ћелија соникацијом подразумева примену фокусираних ултразвучних таласа ради нарушавања адхезије између ћелија и површине у контролисаном окружењу. Конкретно, соникатор UIP400MTP за микроплоче то постиже стварањем локализованих механичких вибрација које раскидају везе између ћелија и површине за култивацију. Кључни кораци обухватају:
- Припрема: Ћелије се узгајају у плочама са више бунарчића и могу се излагати одређеним хемикалијама у оквиру плана експеримента.
- Соникација: Соникатор UIP400MTP програмира се са оптимизованим подешавањима (нпр. 60% снаге) како би се обезбедило ефикасно одвајање без оштећења ћелија или нарушавања интегритета биомолекула.
- Контрола температуре: Уређај одржава стабилну температуру како би спречио разградњу ћелија или молекула изазвану топлотом током процеса.
- Након одвајања: Одвојене ћелије подвргавају се накнадним протоколима екстракције, као што је двофазна метода Bligh & Dyer, ради издвајања РНК, липида и метаболита.
Ова метода надмашује ручно стругање захваљујући аутоматизацији, репродуктивности и способности да ефикасно обрађује велики број узорака.
Шта је одвајање ћелија без оштећења?
Одвајање ћелија без оштећења означава процес раздвајања адхерентних ћелија од њиховог супстрата без нарушавања вијабилности, интегритета или функционалности ћелија. Постиже се применом благих метода, као што су контролисана соникација или раствори без ензима.
Избегавање уништавања ћелија кључно је за очување њихових структурних и молекуларних карактеристика, које су неопходне за прецизне накнадне примене, попут мултиомичке анализе, функционалних тестова или терапијске употребе. Оштећене ћелије могу ослободити унутарћелијски садржај, што потенцијално може отежати тумачење експерименталних резултата или нарушити квалитет узорка.
Која је предност одвајања ћелија без ензима?
Одвајање ћелија без ензима нуди више предности, укључујући очување протеина и рецептора на површини ћелија, одржавање вијабилности ћелија и избегавање потенцијалног ензимског оштећења биомолекула. Овај приступ је посебно користан за осетљиве накнадне примене, као што су проточна цитометрија, протеомика или функционални тестови, код којих би ензимске промене могле нарушити квалитет података или исходе експеримента. Поред тога, методе без ензима често су репродуктивније и могу се прилагодити радним токовима са великим капацитетом обраде.
Hielscher Ultrasonics производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лабораторијских до индустријских размера.

