Ersätt cellskrapning med ultraljudsapparaten UIP400MTP för hög provgenomströmning

Lossning och extraktion av adherenta cellinjer från flerbrunnsplattor för multiomikanalys är en daglig uppgift i laboratorier. Cellossning med hög provgenomströmning med hjälp av ultraljudsapparaten UIP400MTP för flerbrunnsplattor ersätter manuell cellskrapning och ger högre utbyten av RNA, totala lipider och totala polära metaboliter. En ny metod integrerar ultraljudsapparaten Hielscher UIP400MTP med vätskehanteringsstationen Beckman Coulter i7, vilket möjliggör reproducerbar och effektiv bearbetning av celler med hög provgenomströmning för extraktion av RNA, metaboliter och lipider. Den presenterade metoden överträffar traditionella manuella cellskrapningsmetoder genom att uppnå överlägsen reproducerbarhet och överlägset utbyte för olika celltyper och försöksbetingelser.

Effektivisera cellossningen med ultraljudsapparaten UIP400MTP för mikroplattor

Adherenta cellodlingssystem spelar en avgörande roll inom toxikologisk och biomedicinsk forskning. I detta sammanhang tog Cruchley-Fuge et al. (2024) sig an en betydande utmaning inom PrecisionTox-projektet, som fokuserade på att använda omiktekniker för bedömning av kemiska faror. Projektet syftade till analys med hög provgenomströmning av tusentals prover som behandlats med olika kemikalier. För att tillgodose detta behov utvecklade forskarna ett automatiserat arbetsflöde som kombinerar ultraljudsapparaten UIP400MTP med etablerade tvåfasextraktionsprotokoll för analys med vätskekromatografi–masspektrometri (LC-MS). Deras studie utvärderar effektiviteten hos ultraljudsapparaten UIP400MTP för flerbrunnsplattor vid lossning av adherenta celler jämfört med manuell skrapning och andra traditionella metoder.

Effektivisering av multiomik: automatiserad extraktion av adherenta celler med UIP400MTP

Laura Cruchley-Fuges forskargrupp vid University of Birmingham använde tre humana cellinjer: HepG2 (levercancerceller), HepaRG (differentierade hepatocytliknande celler) och H295R (binjurecancerceller). Dessa celler odlades i 24- och 96-brunnsplattor och exponerades för testkemikalier såsom aflatoxin B1 och forskolin.

Försöksupplägg:

• Fas 1: Optimering av effektinställningarna för ultraljudsapparaten UIP400MTP och jämförelse med manuell cellskrapning och ultraljudsvattenbad. HepG2-celler användes för att utvärdera utbytet av RNA, metaboliter och lipider.
• Fas 2: Integrering av UIP400MTP i ett arbetsflöde för tvåfasextraktion med Beckman Coulter i7-systemet. Valideringen genomfördes med HepaRG- och H295R-celler.

Arbetsflöde för extraktion: Arbetsflödet omfattade kemikalieexponering i flerbrunnsplattor, cellossning med UIP400MTP och tvåfasextraktion med Bligh & Dyer-metoden (B&D). LC-MS-analys utfördes med en Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 för lipofila och polära föreningar. B&D-metoden, en guldstandard för lipidkvantifiering, omfattar en extraktion i två steg med metanol, kloroform och vatten, följt av lipidkvantifiering i kloroformfasen.

Ultraljudsapparaten UIP400MTP för mikroplattor underlättar lossning av adherenta cellinjer från flerbrunnsplattor och petriskålar

Resultat:

• Fas 1: Optimala betingelser för ultraljudsbehandling identifierades vid 60% effekt.
  UIP400MTP gav det högsta RNA-utbytet med exceptionell reproducerbarhet jämfört med manuell skrapning och ultraljudsbad.
  Utbytet av polära metaboliter var likvärdigt mellan metoderna, medan lipidutbytet var markant överlägset med UIP400MTP.
• Fas 2: Validering med HepaRG- och H295R-celler visade hög reproducerbarhet i lipidomik- och metabolomikdata, vilket framgick av tätt grupperade PCA-poäng.
  Behandlingar med aflatoxin B1 och forskolin kunde effektivt särskiljas från kontrollerna, vilket understryker metodens känslighet och tillförlitlighet.

”Ultraljudsapparaten Hielscher UIP400MTP erbjuder ett högkvalitativt och reproducerbart alternativ till den manuella cellskrapningens ”guldstandard”, vilket ger högre utbyten av RNA, totala lipider och totala polära metaboliter.” (Cruchley-Fuge et al., 2024)

Cruchley-Fuge et al. lyfter fram fördelarna med ultraljudsapparaten UIP400MTP för bearbetning av adherenta celler. Genom att ersätta manuell skrapning förbättrar denna metod reproducerbarheten, provgenomströmningen och utbytet, vilket gör den till ett ovärderligt verktyg för storskaliga studier som PrecisionTox. Integreringen av UIP400MTP i automatiserade arbetsflöden minskar inte bara variationen utan effektiviserar också arbetsintensiva processer, vilket möjliggör insamling av högkvalitativa multiomikdata.

Arbetet av Cruchley-Fuge et al. (2024) underlättar och effektiviserar bearbetningen av adherenta cellodlingar för multiomikanalys. Integreringen av ultraljudsapparaten UIP400MTP med automatiserade arbetsflöden säkerställer enhetlig och effektiv provberedning, vilket gör den idealisk för toxikologisk forskning med hög provgenomströmning.
 

Konstruktion, tillverkning och rådgivning – kvalitet tillverkad i Tyskland

Hielschers ultraljudsapparater är välkända för sina högsta kvalitets- och konstruktionsstandarder. Robusthet och enkel användning gör det möjligt att smidigt integrera våra ultraljudsapparater i industrianläggningar. Hielschers ultraljudsapparater klarar enkelt tuffa förhållanden och krävande miljöer.

Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultraljudsapparater med den senaste tekniken och hög användarvänlighet. Hielschers ultraljudsapparater är naturligtvis CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.