การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวด้วยอัลตราโซนิก
การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวด้วยอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคการเตรียมตัวอย่างที่มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้ ซึ่งใช้ในสาขาต่าง ๆ ของชีววิทยาของเซลล์และเทคโนโลยีชีวภาพ เครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับเพลตหลายหลุม UIP400MTP ใช้คลื่นอัลตราโซนิกแยกเซลล์ที่ยึดเกาะออกจากพื้นผิวเพาะเลี้ยง และเตรียมสารแขวนลอยเซลล์สำหรับการใช้งานในขั้นตอนถัดไป การใช้คลื่นอัลตราโซนิกมีข้อดีหลายประการเหนือเทคนิคการแยกเซลล์แบบดั้งเดิมที่ใช้เอนไซม์ สารเคมี และวิธีเชิงกล จึงเป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าสำหรับนักวิจัย
หลักการแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวด้วยอัลตราโซนิก
การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวด้วยอัลตราโซนิกอาศัยการใช้อัลตราซาวนด์กำลังสูงเพื่อทำลายปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์กับวัสดุรองรับที่เซลล์ยึดเกาะอยู่ คลื่นอัลตราโซนิกก่อให้เกิดฟองขนาดจิ๋ว คาวิเทชันจากคลื่นเสียง และการสั่นสะเทือนในอาหารเลี้ยงเซลล์ ทำให้เกิดแรงเชิงกลที่ทำให้เซลล์หลุดออกอย่างอ่อนโยนแต่มีประสิทธิภาพ โดยทั่วไป กระบวนการนี้ดำเนินการโดยใช้เครื่องโซนิเคเตอร์แบบไม่สัมผัส UIP400MTP สำหรับเพลตหลายหลุม
เครื่องโซนิเคเตอร์แบบไม่สัมผัส UIP400MTP สำหรับการแยกเซลล์ออกจากพื้นผิว
การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวมีความสำคัญอย่างยิ่งในการเพาะเลี้ยงเซลล์ที่ยึดเกาะ แม้ว่าการใช้ทริปซินจะเป็นเทคนิคที่ใช้กันมากที่สุด แต่เทคนิคนี้อาจลดความมีชีวิตของเซลล์โดยทำให้เยื่อหุ้มเซลล์และเมทริกซ์นอกเซลล์เสียหาย เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเพาะเลี้ยงเซลล์ การลดความเสียหายนี้ให้น้อยที่สุดจึงเป็นสิ่งสำคัญ การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวด้วยอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่ไม่ใช้เอนไซม์ มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้ จึงทำให้เครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับไมโครเพลต UIP400MTP เป็นทางเลือกที่ดีเยี่ยมสำหรับการแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวแทนการใช้เอนไซม์ การใช้คลื่นอัลตราโซนิกทำให้เกิดคาวิเทชันจากคลื่นเสียงและการกวนในอาหารเลี้ยงเซลล์ที่ปราศจากซีรัม ซึ่งทำให้เซลล์หลุดออกอย่างอ่อนโยนโดยไม่ทำอันตรายต่อเซลล์
การเปรียบเทียบการแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวด้วยอัลตราโซนิกกับเทคนิคแบบดั้งเดิม
| ข้อดี | การแยกออกด้วยอัลตราโซนิก | การแยกออกด้วยเอนไซม์ | การแยกออกด้วยสารเคมี |
|---|---|---|---|
| ความมีชีวิตของเซลล์ | สูง | ปานกลาง | แปรผัน |
| ความเร็ว | รวดเร็ว (นาที) | ปานกลาง (นาทีถึงชั่วโมง) | แปรผัน (นาทีถึงชั่วโมง) |
| การคงสภาพตัวบ่งชี้บนผิวเซลล์ | ดีเยี่ยม | อาจเกิดการเปลี่ยนแปลง | อาจเกิดการเปลี่ยนแปลง |
| ความสามารถในการขยายขนาด | สูง | ปานกลาง | แปรผัน |
| ปราศจากสารตกค้าง | ใช่ | ไม่ใช่ (มีเอนไซม์ตกค้าง) | แปรผัน (มีสารเคมีตกค้าง) |
| ค่าใช้จ่ายด้านอุปกรณ์ | ลงทุนครั้งเดียว ไม่ต้องใช้วัสดุสิ้นเปลืองเฉพาะของผู้ผลิต ไม่มีค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นซ้ำ | มีค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นซ้ำ | มีค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นซ้ำ |
| ความง่ายในการปรับสภาวะให้เหมาะสม | ง่าย | ง่าย | แปรผัน |
เครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับเพลตหลายหลุม UIP400MTP มีประโยชน์มากมายสำหรับการเตรียมตัวอย่างจำนวนมาก เช่น การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิว
ด้านล่างเป็นตัวอย่างคำแนะนำสำหรับการแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวโดยใช้เครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับเพลตหลายหลุม UIP400MTP
อุปกรณ์และวัสดุสำหรับการแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวด้วยอัลตราโซนิก
- เครื่องโซนิเคเตอร์แบบไม่สัมผัสสำหรับเพลตหลายหลุม UIP400MTP: เครื่องโซนิเคเตอร์ที่รองรับการประมวลผลตัวอย่างจำนวนมากนี้เป็นเครื่องมือหลัก เครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับเพลต UIP400MTP เหมาะสำหรับเพลตหลายหลุมและเพลตไมโครไทเทอร์มาตรฐานทุกชนิด รวมถึงจานเพาะเชื้อ คลื่นอัลตราซาวนด์ให้พลังงานเชิงกลที่จำเป็นสำหรับการแยกเซลล์ออกจากพื้นผิว
- เพลตเพาะเลี้ยงเซลล์หรือจานเพาะเชื้อ: ภาชนะมาตรฐานที่ใช้เพาะเลี้ยงเซลล์ที่ยึดเกาะ
- อาหารเลี้ยงเซลล์: อาหารเลี้ยงชนิดเหลวที่ใช้เพาะเลี้ยงและคงสภาพเซลล์
- PBS ปลอดเชื้อ (สารละลายน้ำเกลือบัฟเฟอร์ฟอสเฟต): ใช้ล้างเซลล์ก่อนแยกออกจากพื้นผิว
- หลอดเก็บตัวอย่าง: สำหรับเก็บสารแขวนลอยเซลล์ที่แยกออกจากพื้นผิวแล้ว
วิธีปฏิบัติสำหรับการแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวด้วยอัลตราโซนิกโดยใช้เครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับเพลต UIP400MTP
- การเตรียม
– ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทั้งหมดสะอาดและปลอดเชื้อเพื่อป้องกันการปนเปื้อน
– อุ่นอาหารเลี้ยงเซลล์และ PBS ล่วงหน้าให้ได้อุณหภูมิที่เหมาะสม (โดยทั่วไปคือ 37°C) - การล้างเซลล์
– ดูดอาหารเลี้ยงเซลล์ออกจากขวดหรือเพลตเพาะเลี้ยงเซลล์
– ล้างเซลล์อย่างอ่อนโยนด้วย PBS ปลอดเชื้อเพื่อกำจัดอาหารเลี้ยงเซลล์ที่ตกค้างและเซลล์ที่หลุดออก - การใช้คลื่นอัลตราโซนิก
– เติม PBS หรืออาหารเลี้ยงเซลล์ใหม่ปริมาตรเล็กน้อยลงในขวดหรือเพลตให้คลุมเซลล์ชั้นเดียว
– วางจานเพาะเชื้อหรือเพลตลงในเครื่องโซนิเคเตอร์ UIP400MTP
– ใช้คลื่นอัลตราโซนิกเป็นระยะเวลาที่กำหนด โดยทั่วไปตั้งแต่ไม่กี่วินาทีถึงไม่กี่นาที ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์และความแข็งแรงของการยึดเกาะ - การเก็บสารแขวนลอยเซลล์
– หลังจากใช้คลื่นอัลตราโซนิก ให้สังเกตเซลล์ภายใต้กล้องจุลทรรศน์เพื่อยืนยันว่าเซลล์หลุดออกจากพื้นผิวแล้ว
– ใช้ปิเปตดูดสารแขวนลอยเซลล์อย่างอ่อนโยนเพื่อเก็บเซลล์ที่หลุดออก
– ถ่ายสารแขวนลอยลงในหลอดเก็บตัวอย่าง - การดำเนินการหลังแยกเซลล์ออกจากพื้นผิว
– หากจำเป็น ให้ปั่นเหวี่ยงสารแขวนลอยเซลล์เพื่อเพิ่มความเข้มข้นของเซลล์
– ทำให้เซลล์กลับมาแขวนลอยในอาหารเลี้ยงเซลล์ใหม่หรือบัฟเฟอร์สำหรับการใช้งานในขั้นตอนถัดไป
หมายเหตุ: ต้องปรับพารามิเตอร์ (เช่น ระยะเวลาและความเข้มของการใช้คลื่นอัลตราโซนิก) ให้เหมาะสมกับเซลล์แต่ละชนิดเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อเซลล์ เซลล์บางชนิดที่บอบบางอาจไวต่อการใช้คลื่นอัลตราโซนิกมากกว่า จึงต้องปรับสภาวะให้เหมาะสมอย่างระมัดระวัง
การประยุกต์ใช้การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวด้วยอัลตราโซนิกในทางปฏิบัติ
การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวด้วยอัลตราโซนิกใช้ในงานวิจัยและงานทางคลินิกหลากหลายบริบท:
- โฟลไซโตเมทรี: การเตรียมสารแขวนลอยที่มีเซลล์แยกเดี่ยวสำหรับการวิเคราะห์
- การนับเซลล์และการทดสอบความมีชีวิตของเซลล์: การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวเพื่อการนับและการประเมินความมีชีวิตอย่างแม่นยำ
- การเพาะเลี้ยงต่อ: การย้ายเซลล์จากภาชนะเพาะเลี้ยงหนึ่งไปยังอีกภาชนะหนึ่ง
- การทดลองทางอณูชีววิทยา: การแยกเซลล์เพื่อสกัด DNA, RNA และโปรตีน
เหตุใดจึงควรเปลี่ยนจากการขูดเซลล์มาเป็นการแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวด้วยเครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับไมโครเพลต UIP400MTP?
การเปลี่ยนจากการขูดเซลล์มาเป็นการแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวโดยใช้เครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับไมโครเพลต UIP400MTP ให้ข้อดีหลายประการแก่นักวิจัย ต่างจากการขูดด้วยมือ การใช้คลื่นอัลตราโซนิกด้วย UIP400MTP ซึ่งควบคุมได้อย่างแม่นยำช่วยให้แยกเซลล์ออกจากพื้นผิวได้อย่างสม่ำเสมอและอ่อนโยน ลดความเสียหายเชิงกลให้น้อยที่สุดและรักษาความมีชีวิตของเซลล์ UIP400MTP ให้การควบคุมพารามิเตอร์การใช้คลื่นอัลตราโซนิกอย่างแม่นยำ ทำให้ทุกหลุมได้รับคลื่นอัลตราโซนิกอย่างสม่ำเสมอและขจัดความแปรผันระหว่างตัวอย่าง วิธีนี้รวดเร็วกว่า มีประสิทธิภาพมากกว่า และสามารถขยายขนาดได้ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องประมวลผลตัวอย่างจำนวนมาก พร้อมทั้งรักษาความสามารถในการทำซ้ำและความสมบูรณ์ของเซลล์เพาะเลี้ยงที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลง อ่านการศึกษาเปรียบเทียบได้ที่นี่!
เครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับเพลต 96 หลุม UIP400MTP สำหรับการใช้คลื่นอัลตราโซนิกกับเพลตไมโครไทเทอร์และเพลตหลายหลุม
เครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับเพลต 96 หลุม UIP400MTP: ของเหลวที่ส่งผ่านคลื่นอัลตราซาวนด์ล้อมรอบหลุมทั้งหมด และทำให้ตัวอย่างแต่ละตัวได้รับคลื่นอัลตราโซนิกอย่างสม่ำเสมอ
ชนิดของเซลล์ที่พบบ่อยในการแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวด้วยอัลตราโซนิก
- ไฟโบรบลาสต์:
ใช้กันทั่วไปในงานวิจัยด้านวิศวกรรมเนื้อเยื่อและการสมานแผล
เป็นเซลล์ที่ยึดเกาะ ซึ่งต้องแยกออกจากพื้นผิวเพื่อการถ่ายเลี้ยงและการทดลอง - เซลล์เยื่อบุผิว:
ใช้ในการศึกษาแนวกั้นของเนื้อเยื่อ การวิจัยมะเร็ง และการทดสอบยา
ต้องแยกออกจากพื้นผิวเพื่อการวิเคราะห์และการเพาะเลี้ยงต่อ - เซลล์เยื่อบุหลอดเลือด:
มีความสำคัญต่อการวิจัยหลอดเลือดและการศึกษาการสร้างหลอดเลือดใหม่
เป็นเซลล์ที่ยึดเกาะ ซึ่งต้องแยกออกจากพื้นผิวเพื่อการทดสอบในหลอดทดลอง - เซลล์ต้นกำเนิด:
รวมถึงเซลล์ต้นกำเนิดมีเซนไคม์และเซลล์ต้นกำเนิดพหุศักยภาพที่ได้จากการเหนี่ยวนำ
ต้องใช้วิธีแยกออกจากพื้นผิวอย่างอ่อนโยนเพื่อรักษาความมีชีวิตและความสามารถในการเปลี่ยนแปลงเป็นเซลล์หลายชนิด - สายเซลล์มะเร็ง:
ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยมะเร็งและการพัฒนายา
เป็นเซลล์ที่ยึดเกาะ ซึ่งต้องแยกออกจากพื้นผิวเป็นประจำเพื่อการจัดการในการทดลอง - เซลล์ตับ:
ใช้ในการศึกษาการทำงานของตับและการวิจัยเมแทบอลิซึมของยา
ต้องแยกออกจากพื้นผิวเพื่อใช้ในแบบจำลองและการทดสอบในหลอดทดลอง - เคราติโนไซต์:
เป็นเซลล์ชนิดหลักในหนังกำพร้า และใช้กันทั่วไปในการวิจัยผิวหนัง การศึกษาการสมานแผล และการทดสอบเครื่องสำอาง
เช่นเดียวกับเซลล์ที่ยึดเกาะชนิดอื่น เคราติโนไซต์เจริญโดยยึดเกาะกับพื้นผิวของขวดหรือเพลตเพาะเลี้ยง และต้องแยกออกจากพื้นผิวเพื่อดำเนินขั้นตอนการทดลองต่าง ๆ รวมถึงการถ่ายเลี้ยง การวิเคราะห์ และการเพาะเลี้ยงต่อ - แมคโครฟาจ:
มักต้องแยกออกจากพื้นผิวเมื่อเพาะเลี้ยงในหลอดทดลอง
แมคโครฟาจเป็นเซลล์ที่ยึดเกาะ ซึ่งโดยทั่วไปจะยึดเกาะกับพื้นผิวของขวดหรือเพลตเพาะเลี้ยง หากต้องการเก็บเซลล์เหล่านี้สำหรับการใช้งานในขั้นตอนถัดไป เช่น การวิเคราะห์ การเพาะเลี้ยงต่อ หรือการทดลอง จำเป็นต้องแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวเพาะเลี้ยง
วรรณกรรม / เอกสารอ้างอิง
- 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.
ข้อเท็จจริงที่ควรรู้
การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวคืออะไร?
การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวคือกระบวนการแยกเซลล์ที่ยึดเกาะออกจากพื้นผิวของภาชนะเพาะเลี้ยง เพื่อให้สามารถเก็บและเตรียมเซลล์สำหรับขั้นตอนการทดลองหรือการวิเคราะห์ต่อไปได้ กระบวนการนี้สามารถทำได้ด้วยวิธีที่ใช้เอนไซม์ สารเคมี วิธีเชิงกล หรืออัลตราโซนิก
การแยกเซลล์ออกจากกันคืออะไร?
การแยกเซลล์ออกจากกันคือกระบวนการแยกกลุ่มเซลล์หรือเนื้อเยื่อให้เป็นเซลล์เดี่ยวที่มีชีวิต โดยทำลายเมทริกซ์นอกเซลล์และการยึดเกาะระหว่างเซลล์ด้วยวิธีที่ใช้เอนไซม์ วิธีเชิงกล (เช่น การใช้คลื่นอัลตราโซนิก) หรือวิธีที่ใช้สารเคมี การแยกเซลล์ออกจากกันมีความจำเป็นต่อการใช้งานหลากหลายประเภท รวมถึงการเพาะเลี้ยงเซลล์ปฐมภูมิ การวิเคราะห์เซลล์เดี่ยว และการเตรียมสารแขวนลอยเซลล์สำหรับการทดลองและการใช้เพื่อการรักษา
การเพาะเลี้ยงเซลล์ที่ยึดเกาะกับไบโอฟิล์มแตกต่างกันอย่างไร?
การเพาะเลี้ยงเซลล์ที่ยึดเกาะหมายถึงการเจริญของเซลล์ ซึ่งโดยทั่วไปเป็นเซลล์ยูแคริโอต ที่ยึดเกาะกับวัสดุรองรับในสภาพแวดล้อมห้องปฏิบัติการที่มีการควบคุม โดยอาศัยสารอาหารที่ได้รับผ่านอาหารเลี้ยงเซลล์ ในทางตรงกันข้าม ไบโอฟิล์มเป็นชุมชนจุลินทรีย์ที่ซับซ้อนและเกิดขึ้นตามธรรมชาติ ซึ่งยึดเกาะกับพื้นผิวและถูกห่อหุ้มด้วยเมทริกซ์นอกเซลล์ โดยเซลล์แสดงพฤติกรรมร่วมกัน มีความชันของความเข้มข้นสารเคมี และมีความต้านทานต่อความเครียดจากภายนอกเพิ่มขึ้น ขณะที่การเพาะเลี้ยงเซลล์ที่ยึดเกาะเป็นระบบที่สร้างขึ้นและใช้เพื่อการวิจัย ไบโอฟิล์มเป็นระบบนิเวศที่มีพลวัตซึ่งพบในสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติหรือสภาพแวดล้อมที่สร้างขึ้นทางวิศวกรรม
การใช้คลื่นอัลตราโซนิกด้วย UIP400MTP เป็นเทคนิคที่ไม่ใช้เอนไซม์และมีประสิทธิภาพสูงในการแยกเซลล์ที่ยึดเกาะออกจากพื้นผิวและทำให้ไบโอฟิล์มหลุดออก อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อดีของการทำให้ไบโอฟิล์มหลุดออกจากไมโครเพลตและจานเพาะเชื้อโดยใช้เครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับเพลตหลายหลุม UIP400MTP!
การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวด้วยอัลตราโซนิกมีข้อดีอะไรบ้าง?
- อ่อนโยนต่อเซลล์: การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวด้วยอัลตราโซนิกมีความรุนแรงน้อยกว่าวิธีที่ใช้เอนไซม์ (เช่น การใช้ทริปซิน) และการขูดเชิงกล จึงรักษาความมีชีวิตของเซลล์และตัวบ่งชี้บนผิวเซลล์
- รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ: กระบวนการนี้รวดเร็ว โดยมักใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที และสามารถแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้แต่จากพื้นผิวเพาะเลี้ยงขนาดใหญ่
- ความสามารถในการขยายขนาด: เหมาะสำหรับทั้งการใช้งานในห้องปฏิบัติการขนาดเล็กและกระบวนการทางเทคโนโลยีชีวภาพขนาดใหญ่กว่า
- ไม่มีเอนไซม์ตกค้าง: ขจัดความจำเป็นในการใช้เอนไซม์ ลดความเสี่ยงที่จะทำให้โปรตีนบนผิวเซลล์เปลี่ยนแปลงหรือทำให้มีสารปนเปื้อนเข้าสู่ระบบ