ทดแทนการขูดเซลล์ด้วยเครื่องโซนิเคเตอร์ UIP400MTP ที่รองรับตัวอย่างจำนวนมาก
การแยกเซลล์สายพันธุ์ที่เจริญแบบยึดเกาะออกจากเพลตหลายหลุมและการสกัดเพื่อการวิเคราะห์มัลติโอมิกส์เป็นงานประจำวันในห้องปฏิบัติการ การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวโดยรองรับตัวอย่างจำนวนมากด้วยเครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับเพลตหลายหลุม UIP400MTP ทดแทนการขูดเซลล์ด้วยมือ ทำให้ได้ผลผลิต RNA ลิพิดทั้งหมด และเมแทบอไลต์มีขั้วทั้งหมดสูงขึ้น วิธีการใหม่นี้ผสานเครื่องโซนิเคเตอร์ Hielscher UIP400MTP เข้ากับสถานีปฏิบัติงานจัดการของเหลว Beckman Coulter i7 ทำให้สามารถประมวลผลเซลล์จำนวนมากเพื่อสกัด RNA เมแทบอไลต์ และลิพิดได้อย่างมีประสิทธิภาพและให้ผลที่ทำซ้ำได้ วิธีการที่นำเสนอนี้เหนือกว่าวิธีขูดเซลล์ด้วยมือแบบดั้งเดิม โดยให้ความสามารถในการทำซ้ำและผลผลิตที่ดีกว่าในเซลล์หลายชนิดและสภาวะการทดลองที่หลากหลาย
เพิ่มความคล่องตัวในการแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวด้วยเครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับไมโครเพลต UIP400MTP
ระบบเพาะเลี้ยงเซลล์แบบยึดเกาะมีบทบาทสำคัญในการวิจัยทางพิษวิทยาและชีวการแพทย์ ในบริบทนี้ Cruchley-Fuge และคณะ (2024) ได้จัดการกับความท้าทายสำคัญในโครงการ PrecisionTox ซึ่งมุ่งใช้เทคโนโลยีโอมิกส์เพื่อประเมินอันตรายจากสารเคมี โครงการนี้มีเป้าหมายในการวิเคราะห์ตัวอย่างหลายพันตัวอย่างที่ได้รับสารเคมีหลากหลายชนิด โดยรองรับตัวอย่างจำนวนมาก เพื่อให้ตอบสนองความต้องการนี้ นักวิจัยได้พัฒนาขั้นตอนการทำงานอัตโนมัติที่ผสานเครื่องโซนิเคเตอร์ UIP400MTP เข้ากับวิธีสกัดแบบสองเฟสที่ใช้กันอยู่แล้ว เพื่อการวิเคราะห์ด้วยโครมาโทกราฟีของเหลวร่วมกับแมสสเปกโทรเมทรี (LC-MS) การศึกษาของพวกเขาประเมินประสิทธิผลของเครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับเพลตหลายหลุม UIP400MTP ในการแยกเซลล์แบบยึดเกาะออกจากพื้นผิว เมื่อเทียบกับการขูดด้วยมือและวิธีดั้งเดิมอื่น ๆ
แยกเซลล์เพาะเลี้ยงแบบยึดเกาะออกจากไมโครเพลตมาตรฐานทุกชนิด – รองรับตัวอย่างจำนวนมากด้วยเครื่องโซนิเคเตอร์ UIP400MTP
เพิ่มความคล่องตัวให้มัลติโอมิกส์: การสกัดจากเซลล์แบบยึดเกาะโดยอัตโนมัติด้วย UIP400MTP
ทีมนักวิจัยของ Laura Cruchley-Fuge จากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮมใช้เซลล์มนุษย์สามสายพันธุ์ ได้แก่ HepG2 (เซลล์มะเร็งตับ), HepaRG (เซลล์ที่ผ่านการเปลี่ยนแปลงไปมีลักษณะคล้ายเซลล์ตับ) และ H295R (เซลล์มะเร็งต่อมหมวกไต) เซลล์เหล่านี้เพาะเลี้ยงในเพลต 24 หลุมและ 96 หลุม และได้รับสารเคมีทดสอบ เช่น aflatoxin B1 และ forskolin
การออกแบบการทดลอง:
- ระยะที่ 1: การปรับค่ากำลังของเครื่องโซนิเคเตอร์ UIP400MTP ให้เหมาะสมที่สุด และการเปรียบเทียบกับการขูดเซลล์ด้วยมือและอ่างน้ำอัลตราโซนิก ใช้เซลล์ HepG2 เพื่อประเมินปริมาณ RNA เมแทบอไลต์ และลิพิดที่สกัดกลับคืนได้
- ระยะที่ 2: การผสาน UIP400MTP เข้ากับขั้นตอนการสกัดแบบสองเฟสโดยใช้ระบบ Beckman Coulter i7 ดำเนินการตรวจสอบความใช้ได้โดยใช้เซลล์ HepaRG และ H295R
ขั้นตอนการสกัด: ขั้นตอนการทำงานครอบคลุมการให้เซลล์สัมผัสสารเคมีในเพลตหลายหลุม การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวด้วย UIP400MTP และการสกัดแบบสองเฟสด้วยวิธี Bligh & Dyer (B&D) ดำเนินการวิเคราะห์ LC-MS โดยใช้ Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 สำหรับสารประกอบที่ชอบไขมันและสารประกอบมีขั้ว วิธี B&D ซึ่งเป็นวิธีมาตรฐานอ้างอิงสำหรับการหาปริมาณลิพิด ประกอบด้วยการสกัดสองขั้นตอนโดยใช้เมทานอล คลอโรฟอร์ม และน้ำ ตามด้วยการหาปริมาณลิพิดในเฟสคลอโรฟอร์ม
เครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับไมโครเพลต UIP400MTP ช่วยให้แยกเซลล์สายพันธุ์ที่เจริญแบบยึดเกาะออกจากเพลตหลายหลุมและจานเพาะเชื้อได้สะดวกขึ้น
ผลการทดลอง:
- ระยะที่ 1: พบว่าสภาวะการโซนิเคชันที่เหมาะสมที่สุดคือกำลัง 60%
UIP400MTP ให้ปริมาณ RNA ที่สกัดกลับคืนได้สูงที่สุด พร้อมความสามารถในการทำซ้ำที่โดดเด่น เมื่อเทียบกับการขูดด้วยมือและอ่างอัลตราโซนิก
ปริมาณเมแทบอไลต์มีขั้วที่สกัดกลับคืนได้มีความสอดคล้องกันระหว่างวิธีต่าง ๆ ขณะที่ UIP400MTP ให้ปริมาณลิพิดที่สกัดกลับคืนได้สูงกว่าอย่างเด่นชัด - ระยะที่ 2: การตรวจสอบความใช้ได้กับเซลล์ HepaRG และ H295R แสดงให้เห็นว่าข้อมูลลิพิโดมิกส์และเมแทบอโลมิกส์มีความสามารถในการทำซ้ำสูง โดยเห็นได้จากคะแนน PCA ที่รวมกลุ่มกันอย่างแน่นหนา
สามารถแยกกลุ่มที่ได้รับ aflatoxin B1 และ forskolin ออกจากกลุ่มควบคุมได้อย่างมีประสิทธิผล ซึ่งเน้นย้ำถึงความไวและความน่าเชื่อถือของวิธีนี้
เครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับไมโครเพลต UIP400MTP สำหรับการแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวโดยรองรับตัวอย่างจำนวนมาก
“อุปกรณ์โซนิเคชัน Hielscher UIP400MTP เป็นทางเลือกคุณภาพสูงที่ให้ผลที่ทำซ้ำได้สำหรับทดแทนการขูดเซลล์ด้วยมือซึ่งเป็น “วิธีมาตรฐานอ้างอิง” โดยให้ผลผลิต RNA ลิพิดทั้งหมด และเมแทบอไลต์มีขั้วทั้งหมดสูงขึ้น” (Cruchley-Fuge และคณะ, 2024)
Cruchley-Fuge และคณะเน้นย้ำถึงข้อดีของเครื่องโซนิเคเตอร์ UIP400MTP สำหรับการประมวลผลเซลล์แบบยึดเกาะ การทดแทนการขูดด้วยมือด้วยวิธีนี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการทำซ้ำ จำนวนตัวอย่างที่ประมวลผลได้ และผลผลิต ทำให้เป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาขนาดใหญ่ เช่น PrecisionTox การผสาน UIP400MTP เข้ากับขั้นตอนการทำงานอัตโนมัติไม่เพียงลดความแปรปรวน แต่ยังเพิ่มความคล่องตัวให้กระบวนการที่ใช้แรงงานมาก ทำให้สามารถได้มาซึ่งข้อมูลมัลติโอมิกส์คุณภาพสูง
ผลงานของ Cruchley-Fuge และคณะ (2024) ช่วยให้การประมวลผลเซลล์เพาะเลี้ยงแบบยึดเกาะเพื่อการวิเคราะห์มัลติโอมิกส์สะดวกและคล่องตัวขึ้น การผสานเครื่องโซนิเคเตอร์ UIP400MTP เข้ากับขั้นตอนการทำงานอัตโนมัติช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเตรียมตัวอย่างมีความสม่ำเสมอและมีประสิทธิภาพ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวิจัยทางพิษวิทยาที่รองรับตัวอย่างจำนวนมาก
การออกแบบ การผลิต และการให้คำปรึกษา – คุณภาพที่ผลิตในเยอรมนี
เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher เป็นที่รู้จักกันดีในด้านคุณภาพและมาตรฐานการออกแบบระดับสูงที่สุด ความทนทานและการใช้งานที่ง่ายช่วยให้สามารถผสานเครื่องอัลตราโซนิกของเราเข้ากับสถานประกอบการอุตสาหกรรมได้อย่างราบรื่น เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher สามารถรับมือกับสภาวะที่รุนแรงและสภาพแวดล้อมที่มีข้อกำหนดเข้มงวดได้อย่างง่ายดาย
Hielscher Ultrasonics เป็นบริษัทที่ได้รับการรับรอง ISO และให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับเครื่องโซนิเคเตอร์สมรรถนะสูงที่ใช้เทคโนโลยีล้ำสมัยและใช้งานง่าย แน่นอนว่าเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher เป็นไปตามมาตรฐาน CE และตรงตามข้อกำหนดของ UL, CSA และ RoHs
การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวโดยรองรับตัวอย่างจำนวนมากโดยไม่ต้องขูดเซลล์ – เครื่องโซนิเคเตอร์ UIP400MTP ช่วยให้งานในห้องปฏิบัติการสะดวกขึ้น
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.
- 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.
คำถามที่พบบ่อย
การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวคืออะไร?
การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวในงานวิจัยหมายถึงกระบวนการแยกเซลล์แบบยึดเกาะออกจากพื้นผิวของภาชนะเพาะเลี้ยงหรือวัสดุรองรับ โดยทั่วไปดำเนินการเพื่อเก็บเซลล์สำหรับการใช้งานในขั้นตอนต่อไป เช่น การวิเคราะห์ การถ่ายเลี้ยง หรือการเก็บรักษาด้วยความเย็นจัด การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวสามารถทำได้ด้วยวิธีใช้เอนไซม์ (เช่น ทริปซิน) สารเคมี (เช่น EDTA) วิธีเชิงกล (เช่น การขูด) หรือเทคนิคทางกายภาพ เช่น การโซนิเคชัน ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์และข้อกำหนดของงานวิจัย
แยกเซลล์แบบยึดเกาะออกจากพื้นผิวได้อย่างไร?
การแยกเซลล์แบบยึดเกาะออกจากพื้นผิวด้วยการโซนิเคชันใช้คลื่นอัลตราซาวนด์แบบมุ่งเน้นเพื่อทำลายการยึดเกาะระหว่างเซลล์กับพื้นผิวภายในสภาพแวดล้อมที่ควบคุม โดยเฉพาะเครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับไมโครเพลต UIP400MTP ทำให้เกิดผลนี้ด้วยการสร้างการสั่นสะเทือนเชิงกลเฉพาะบริเวณ ซึ่งทำลายพันธะระหว่างเซลล์กับพื้นผิวเพาะเลี้ยง ขั้นตอนสำคัญประกอบด้วย:
- การเตรียม: เพาะเลี้ยงเซลล์ในเพลตหลายหลุม และอาจให้เซลล์สัมผัสสารเคมีเฉพาะชนิดตามการออกแบบการทดลอง
- การโซนิเคชัน: ตั้งโปรแกรมเครื่องโซนิเคเตอร์ UIP400MTP ด้วยค่าที่ปรับให้เหมาะสมที่สุด (เช่น กำลัง 60%) เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิผล โดยไม่ทำลายเซลล์หรือทำให้ความสมบูรณ์ของชีวโมเลกุลลดลง
- การควบคุมอุณหภูมิ: อุปกรณ์รักษาอุณหภูมิให้คงที่เพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพของเซลล์หรือโมเลกุลที่เกิดจากความร้อนระหว่างกระบวนการ
- หลังการแยกเซลล์ออกจากพื้นผิว: นำเซลล์ที่แยกออกจากพื้นผิวแล้วเข้าสู่กระบวนการสกัดในขั้นตอนต่อไป เช่น วิธีสกัดแบบสองเฟสของ Bligh & Dyer เพื่อสกัด RNA ลิพิด และเมแทบอไลต์กลับคืน
วิธีนี้เหนือกว่าการขูดด้วยมือเนื่องจากทำงานอัตโนมัติ ให้ผลที่ทำซ้ำได้ และสามารถประมวลผลตัวอย่างจำนวนมากได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวโดยไม่ทำลายเซลล์คืออะไร?
การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวโดยไม่ทำลายเซลล์หมายถึงกระบวนการแยกเซลล์แบบยึดเกาะออกจากวัสดุรองรับโดยไม่ลดทอนความมีชีวิต ความสมบูรณ์ หรือความสามารถในการทำหน้าที่ของเซลล์ ทำได้ด้วยวิธีที่อ่อนโยน เช่น การโซนิเคชันที่มีการควบคุมหรือสารละลายที่ปราศจากเอนไซม์
การหลีกเลี่ยงการทำลายเซลล์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาลักษณะทางโครงสร้างและระดับโมเลกุลของเซลล์ ซึ่งจำเป็นต่อความแม่นยำของการใช้งานในขั้นตอนต่อไป เช่น การวิเคราะห์มัลติโอมิกส์ การทดสอบการทำหน้าที่ หรือการใช้เพื่อการรักษา เซลล์ที่เสียหายอาจปล่อยสารภายในเซลล์ออกมา ซึ่งอาจทำให้การแปลผลการทดลองคลาดเคลื่อนหรือลดคุณภาพของตัวอย่าง
การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวโดยไม่ใช้เอนไซม์มีข้อดีอะไร?
การแยกเซลล์ออกจากพื้นผิวโดยไม่ใช้เอนไซม์มีข้อดีหลายประการ ได้แก่ การรักษาโปรตีนและตัวรับบนผิวเซลล์ การคงความมีชีวิตของเซลล์ และการหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อชีวโมเลกุลที่อาจเกิดจากเอนไซม์ แนวทางนี้เป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในขั้นตอนต่อไปที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลง เช่น โฟลว์ไซโตเมทรี โปรตีโอมิกส์ หรือการทดสอบการทำหน้าที่ ซึ่งการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากเอนไซม์อาจลดคุณภาพของข้อมูลหรือส่งผลเสียต่อผลการทดลอง นอกจากนี้ วิธีที่ไม่ใช้เอนไซม์มักให้ผลที่ทำซ้ำได้ดีกว่า และสามารถปรับใช้กับขั้นตอนการทำงานที่รองรับตัวอย่างจำนวนมากได้
Hielscher Ultrasonics ผลิตเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสมรรถนะสูง ตั้งแต่ขนาด ห้องปฏิบัติการ ไปจนถึงขนาด อุตสาหกรรม