Extracellulär matrisextraktion med 96-brunnars Sonicator UIP400MTP
Traditionella extraktionsmetoder för extracellulär matris (EM) involverar ofta flera steg för att störa biofilmmatrisen. Dessa tekniker kan dock vara tidskrävande och inkonsekventa, vilket leder till variation i resultaten. Med 96-brunnars plattsonikator UIP400MTP, underlättas EM-extraktionsprocessen avsevärt, vilket ger mycket effektiv, exakt och enhetlig biofilmstörning i format med hög genomströmning. UIP400MTP använder fokuserat ultraljud för att generera kontrollerad kavitation, vilket effektivt bryter ner biofilmmatrisen samtidigt som livskraften och integriteten hos biofilminbäddade celler bevaras. Genom att använda UIP400MTP förbättras reproducerbarheten och noggrannheten hos nedströmsanalyser, såsom metabolomiska och proteomiska analyser, viabilitetstester och antimikrobiella känslighetsstudier. Genom att effektivisera EM-extraktionen gör UIP400MTP det möjligt för forskare att uppnå konsekventa och högkvalitativa resultat, vilket ger djupare insikter i biofilmens dynamik och interaktioner med externa faktorer.
extracellulär matrisextraktion
Den extracellulära matrisen (EM) är en kritisk komponent i biofilmer som bildas av mikroorganismer som Candida albicans. EM består av polysackarider, proteiner, lipider och extracellulärt DNA och ger strukturell integritet, medierar vidhäftning till ytor och bidrar avsevärt till antimikrobiell resistens. Att extrahera och analysera EM är avgörande för att förstå biofilmens biologi, belysa mekanismer för läkemedelsresistens och identifiera nya terapeutiska mål.
Protokoll för extracellulär matris (EM) extraktion från Candida albicans biofilmer med hjälp av UIP400MTP
Detta protokoll fokuserar på att extrahera den extracellulära matrisen (EM) av statiska Candida albicans biofilmer. Integrera UIP400MTP ultraljudsbehandling för att ersätta traditionella skrapning eller enzymbaserade steg för förbättrad effektivitet och reproducerbarhet.
Material som krävs
Steg-för-steg-instruktioner för EM-extraktion
- Bildning av statisk biofilm
För statiska biofilmer, inokulera C. albicans i brunnarna på en platta med 96 brunnar med hjälp av RPMI-1640-medium. Varje brunn bör innehålla en konstant volym inokulum (t.ex. 200 μL per brunn).
Inkubera plattan vid 37 °C under statiska förhållanden i 24 timmar för att tillåta biofilmbildning på brunnens ytor. - Förberedelse av biofilm för extraktion
Efter inkubationen aspirerar du försiktigt och kasserar det förbrukade mediet från varje brunn utan att störa biofilmen.
Skölj varje brunn noggrant med steril PBS (t.ex. 200 μL) för att avlägsna löst sittande celler och planktoniskt skräp. Upprepa detta steg två gånger.
Tillsätt färsk PBS eller extraktionsbufferten (t.ex. 200 μL) till varje brunn för att förbereda för ultraljudsbehandling. - Ultraljudsbehandling med UIP400MTP
Placera 96-hålsplattan som innehåller PBS eller extraktionsbufferten i UIP400MTP sonikatorbrickan. För att placera multibrunnsplattan korrekt, följ instruktionerna i manualen.
Ultraljudsbehandling i 5-6 minuter vid en skonsam inställning (60% amplitud, pulsläge), vilket säkerställer enhetlig störning av biofilmstruktur och frisättning av EM-komponenter.
Använd temperaturkontroll av UIP400MTP ultraljudsbehandling (temperatursensor och inställningar) för att undvika överdriven uppvärmning eller provskador. - Behandling med katjonbytarharts (CER)
Överför den sonikerade vätskan från varje brunn till en ny platta med 96 brunnar.
Tillsätt en tvåfaldig volym CER-suspension (beredd i PBS eller buffert) till varje brunn (t.ex. 400 μl total volym per brunn).
Försegla plattan och inkubera den på en plattskakare eller rotator vid 400 rpm i 3 timmar för att möjliggöra bindning och isolering av EM-komponenter. - Separering och filtrering
Centrifugera plattan vid 2 000 × g i 10 minuter för att separera hartset och cellerna från supernatanten.
Överför försiktigt den EM-innehållande supernatanten från varje brunn till en ny platta med 96 brunnar.
Filtrera supernatanten genom ett 0,22 μm filter med hjälp av ett plattbaserat vakuumgrenrörssystem eller motsvarande för att erhålla ett rent EM-extrakt. - Analys av EM
Använd tekniker som UPLC-Q-TOF-MS för oriktad metabolitprofilering, eller använd specifika analyser (t.ex. BCA för proteiner, triglycerid och kolhydratkvantifieringskit) för att karakterisera EM-komponenter.
Extracellulär matrisextraktion med hög genomströmning
Den höga effektiviteten av extracellulär matris (EM) extraktion med UIP400MTP sonikal sonikator har revolutionerat provberedning för analyser som kräver noggrann analys av biofilmens egenskaper. UIP400MTP använder ultraljudsvågor för att exakt och enhetligt störa biofilmmatrisen, vilket möjliggör effektiv frisättning av EM-komponenter samtidigt som cellviabilitet och integritet bevaras. Detta tillvägagångssätt förbättrar avsevärt tillförlitligheten hos analyser som biofilmviabilitetstester, proteomiska och metabolomiska studier och utvärderingar av antimikrobiell känslighet.
För analyser för återvinning av biofilm, t.ex. räkning av kolonibildande enheter (CFU), säkerställer EM-extraktion med UIP400MTP obehindrad åtkomst för reagenser till biofilminbäddade celler. På samma sätt drar proteomiska och metabolomiska analyser, såsom UPLC-Q-TOF-MS, nytta av den högavkastande isoleringen av proteiner, lipider och metaboliter. Den UIP400MTP stöder också exakt antimikrobiell känslighetstestning, vilket möjliggör noggrann bestämning av MIC- och MBEC-värden för biofilm. Dessutom hjälper den effektiva extraktionen som underlättas av UIP400MTP till vid analyser av enzymaktivitet, komponentkvantifiering och strukturstudier, vilket ger värdefulla insikter om rollen för extracellulära matriser i biofilmarkitektur, vidhäftning och resistensmekanismer.
Denna reproducerbara extraktionsmetod med hög genomströmning optimerar EM-preparationen, vilket säkerställer överlägsna resultat över en rad biofilmsrelaterade analyser.
EM-extraktion med hög genomströmning med 96-brunnars platta sonikator UIP400MTP
Litteratur / Referenser
- 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.
Vanliga frågor och svar
Vad är syftet med den extracellulära matrisen?
Den extracellulära matrisen (EM eller ECM) ger strukturellt stöd till celler, reglerar intercellulär kommunikation och påverkar cellbeteendet.
Vad gör extracellulär matris för vävnader?
För vävnader fungerar EM som en ställning som upprätthåller strukturell integritet, underlättar mekanisk motståndskraft och förmedlar biokemisk signalering för att reglera processer som tillväxt, differentiering och reparation.
Vad är extracellulär matrisvidhäftning?
Extracellulär matrisadhesion hänvisar till interaktionen mellan celler och EM, främst medierad av cellyteadhesionsmolekyler som integriner, vilket möjliggör cellförankring, signaltransduktion och migration.
Varför extraheras den extracellulära matrisen för analyser?
EM extraheras för analyser för att studera dess sammansättning, förstå dess roll i cellulära processer och undersöka dess inflytande på sjukdomsprogression, inklusive biofilmbildning och antimikrobiell resistens.
Vilka är vanliga extraktionsprocedurer för extracellulär matris?
Vanliga extraktionsprocedurer inkluderar fysiska metoder som ultraljud, kemiska behandlingar med rengöringsmedel eller salter, och enzymatisk matsmältning för att isolera EM-komponenter samtidigt som deras integritet bevaras.
Vad är decellulariserad extracellulär matris (dECM)?
Decellulariserad extracellulär matris (dECM) erhålls genom att avlägsna cellulärt material från vävnader samtidigt som EM:s strukturella och biokemiska egenskaper bevaras. Det används inom regenerativ medicin som en ställning för vävnadsteknik och cellodling.
Läs mer om ultraljudsassisterad decellularisering av extracellulär matris!
Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer från labb till industriell storlek.


