แทนที่การขูดเซลล์ด้วย UIP400MTP High-throughput Sonicator
การถอดและการสกัดสายเซลล์ที่ยึดติดจากเพลตหลายหลุมสําหรับการวิเคราะห์มัลติโอมิกส์เป็นงานประจําวันในห้องปฏิบัติการ การถอดเซลล์ที่มีปริมาณงานสูงโดยใช้เครื่อง sonic UIP400MTP ator แบบหลายหลุมแทนที่การขูดเซลล์ด้วยตนเองซึ่งนําไปสู่ผลผลิตที่สูงขึ้นของ RNA ไขมันทั้งหมด และสารเมตาบอไลต์ขั้วทั้งหมด วิธีการใหม่รวมเครื่องสะท้อนเสียง Hielscher UIP400MTP เข้ากับเวิร์กสเตชันการจัดการของเหลว Beckman Coulter i7 ทําให้สามารถประมวลผลเซลล์สําหรับ RNA สารเมตาบอไลต์และการสกัดไขมันได้อย่างมีประสิทธิภาพ วิธีการที่นําเสนอเหนือกว่าวิธีการขูดเซลล์แบบแมนนวลแบบดั้งเดิมโดยบรรลุความสามารถในการทําซ้ําและผลผลิตที่เหนือกว่าในเซลล์ประเภทต่างๆ และสภาวะการทดลอง
ปรับปรุงการถอดเซลล์ด้วย Microplate Sonicator UIP400MTP
ระบบการเพาะเลี้ยงเซลล์ที่ยึดติดมีบทบาทสําคัญในการวิจัยทางพิษวิทยาและชีวการแพทย์ ในบริบทนี้ Cruchley-Fuge et al. (2024) กล่าวถึงความท้าทายที่สําคัญในโครงการ PrecisionTox ที่มุ่งเน้นไปที่การใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีโอมิกส์สําหรับการประเมินอันตรายจากสารเคมี โครงการนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อการวิเคราะห์ปริมาณงานสูงของตัวอย่างหลายพันตัวอย่างที่ผ่านการบําบัดด้วยสารเคมีที่หลากหลาย เพื่อตอบสนองความต้องการนี้นักวิจัยได้พัฒนาเวิร์กโฟลว์อัตโนมัติที่รวมเครื่องโซนิคเตอร์ UIP400MTP เข้ากับโปรโตคอลการสกัดแบบ biphasic ที่กําหนดไว้สําหรับการวิเคราะห์โครมาโตกราฟีเหลว-แมสสเปกโตรเมตรี (LC-MS) การศึกษาของพวกเขาประเมินประสิทธิภาพของ UIP400MTP Multi-Well Plate Sonicator ในการแยกเซลล์ที่ยึดติดเมื่อเทียบกับการขูดด้วยมือและวิธีการแบบดั้งเดิมอื่นๆ
การปรับปรุงมัลติโอมิกส์: การสกัดเซลล์ที่ยึดติดโดยอัตโนมัติด้วย UIP400MTP
ทีมนักวิจัยของ Laura Cruchley-Fuge จากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮมใช้เซลล์มนุษย์สามสาย: HepG2 (เซลล์มะเร็งตับ), HepaRG (เซลล์คล้ายเซลล์ตับที่แตกต่าง) และ H295R (เซลล์มะเร็งต่อมหมวกไต) เซลล์เหล่านี้ถูกเพาะเลี้ยงในแผ่น 24 หลุมและ 96 หลุม และสัมผัสกับสารเคมีทดสอบ เช่น อะฟลาทอกซิน B1 และฟอร์สโคลิน
การออกแบบการทดลอง:
- ระยะที่ 1: การเพิ่มประสิทธิภาพการตั้งค่าพลังงานของเครื่องโซนิก UIP400MTP และการเปรียบเทียบกับการขูดเซลล์แบบแมนนวลและอ่างน้ําโซนิค เซลล์ HepG2 ถูกนํามาใช้เพื่อประเมิน RNA เมตาบอไลต์ และการฟื้นตัวของไขมัน
- ระยะที่ 2: การรวม UIP400MTP เข้ากับเวิร์กโฟลว์การสกัดแบบสองเฟสโดยใช้ระบบ Beckman Coulter i7 การตรวจสอบความถูกต้องดําเนินการโดยใช้เซลล์ HepaRG และ H295R
เวิร์กโฟลว์การสกัด: เวิร์กโฟลว์ครอบคลุมการสัมผัสสารเคมีในเพลตหลายหลุม การแยกเซลล์โดยใช้ UIP400MTP และการสกัดแบบ biphasic ผ่าน Bligh & ไดเออร์ (B&D) วิธี การวิเคราะห์ LC-MS ดําเนินการโดยใช้ Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 สําหรับสารประกอบไลโปฟิลิกและโพลาร์ เดอะ บี&วิธี D ซึ่งเป็นมาตรฐานทองคําสําหรับการหาปริมาณไขมัน เกี่ยวข้องกับการสกัดสองขั้นตอนด้วยเมทานอล คลอโรฟอร์ม และน้ํา ตามด้วยการหาปริมาณไขมันในระยะคลอโรฟอร์ม
เครื่อง sonicator ไมโครเพลท UIP400MTP ช่วยในการถอดสายเซลล์ที่ยึดติดออกจากแผ่นหลายหลุมและจานเพาะเชื้อ
ผลลัพธ์:
- ระยะที่ 1: มีการระบุเงื่อนไขการ sonication ที่เหมาะสมที่กําลังไฟ 60%
UIP400MTP ให้การกู้คืน RNA สูงสุดพร้อมความสามารถในการทําซ้ําที่ยอดเยี่ยมเมื่อเทียบกับการขูดด้วยตนเองและอ่างโซนิค
การกู้คืนเมตาบอไลต์ขั้วโลกมีความสอดคล้องกันในทุกวิธีการในขณะที่การฟื้นตัวของไขมันนั้นเหนือกว่าอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับ UIP400MTP - ระยะที่ 2: การตรวจสอบความถูกต้องของเซลล์ HepaRG และ H295R แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการทําซ้ําสูงในข้อมูลลิพิโดมิกส์และเมตาโบโลมิกส์ ตามที่ระบุโดยคะแนน PCA ที่จัดกลุ่มอย่างแน่นหนา
การรักษาด้วยอะฟลาทอกซิน B1 และฟอร์สโคลินแตกต่างจากกลุ่มควบคุมอย่างมีประสิทธิภาพ โดยเน้นย้ําถึงความไวและความน่าเชื่อถือของวิธีการ
เครื่องสะท้อนเสียงไมโครเพลท UIP400MTP สําหรับการถอดเซลล์ที่มีปริมาณงานสูง
“อุปกรณ์ sonication Hielscher UIP400MTP เป็นแนวทางทางเลือกที่มีคุณภาพสูงและทําซ้ําได้สําหรับ "มาตรฐานทองคํา" ของการขูดเซลล์ด้วยตนเองซึ่งนําไปสู่ผลผลิตที่สูงขึ้นของ RNA ไขมันทั้งหมดและเมตาบอไลต์ขั้วทั้งหมด” (Cruchley-Fuge และคณะ, 2024)
Cruchley-Fuge และคณะ เน้นข้อดีของเครื่องสะท้อนเสียง UIP400MTP สําหรับการประมวลผลเซลล์ที่ยึดติด วิธีนี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการทําซ้ํา ปริมาณงาน และผลผลิต ทําให้เป็นเครื่องมืออันล้ําค่าสําหรับการศึกษาขนาดใหญ่ เช่น PrecisionTox การรวมเข้ากับเวิร์กโฟลว์อัตโนมัติของ UIP400MTP ไม่เพียงแต่ช่วยลดความแปรปรวน แต่ยังช่วยเพิ่มความคล่องตัวให้กับกระบวนการที่ใช้แรงงานมาก
ผลงานของ Cruchley-Fuge et al. (2024) อํานวยความสะดวกและปรับปรุงการประมวลผลการเพาะเลี้ยงเซลล์ที่ยึดติดสําหรับการวิเคราะห์มัลติโอมิกส์ การรวมเครื่องโซนิคเตอร์ UIP400MTP เข้ากับเวิร์กโฟลว์อัตโนมัติช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเตรียมตัวอย่างที่สม่ําเสมอและมีประสิทธิภาพทําให้เหมาะอย่างยิ่งสําหรับการวิจัยทางพิษวิทยาที่มีปริมาณงานสูง
การออกแบบ การผลิต และการให้คําปรึกษา – คุณภาพ ผลิตในประเทศเยอรมนี
เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher เป็นที่รู้จักกันดีในด้านคุณภาพและมาตรฐานการออกแบบสูงสุด ความทนทานและใช้งานง่ายช่วยให้สามารถรวมเครื่องอัลตราโซนิกของเราเข้ากับโรงงานอุตสาหกรรมได้อย่างราบรื่น สภาพที่ขรุขระและสภาพแวดล้อมที่ต้องการสามารถจัดการได้ง่ายโดยเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher
Hielscher Ultrasonics เป็น บริษัท ที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO และให้ความสําคัญเป็นพิเศษกับเครื่องสะท้อนเสียงประสิทธิภาพสูงที่มีเทคโนโลยีล้ําสมัยและเป็นมิตรกับผู้ใช้ แน่นอนว่าเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher เป็นไปตามมาตรฐาน CE และตรงตามข้อกําหนดของ UL, CSA และ RoHs
วรรณกรรม / อ้างอิง
- 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
Cell Detachment คืออะไร?
การแยกเซลล์ในการวิจัยหมายถึงกระบวนการแยกเซลล์ที่ยึดติดออกจากพื้นผิวของภาชนะเพาะเลี้ยงหรือสารตั้งต้น โดยทั่วไปจะทําเพื่อเก็บเกี่ยวเซลล์สําหรับการใช้งานปลายน้ํา เช่น การวิเคราะห์ การเพาะเลี้ยงย่อย หรือการเก็บรักษาด้วยความเย็น การถอดสามารถทําได้โดยใช้วิธีการของเอนไซม์ (เช่นทริปซิน) สารเคมี (เช่น EDTA) วิธีการทางกล (เช่นการขูด) หรือเทคนิคทางกายภาพเช่นการ sonication ขึ้นอยู่กับประเภทของเซลล์และข้อกําหนดในการวิจัย
คุณจะแยกเซลล์ที่ยึดติดได้อย่างไร?
การถอดเซลล์ที่ยึดติดโดยใช้ sonication เกี่ยวข้องกับการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ที่โฟกัสเพื่อขัดขวางการยึดเกาะของพื้นผิวเซลล์ภายในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องโซนิคเตอร์ไมโครเพลท UIP400MTP บรรลุเป้าหมายนี้โดยการสร้างการสั่นสะเทือนทางกลเฉพาะที่ซึ่งทําลายพันธะระหว่างเซลล์และพื้นผิวการเพาะเลี้ยง ขั้นตอนสําคัญ ได้แก่ :
- การตระเตรียม: เซลล์เติบโตในแผ่นหลายหลุมและอาจสัมผัสกับสารเคมีเฉพาะซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบการทดลอง
- Sonication: UIP400MTP sonicator ได้รับการตั้งโปรแกรมด้วยการตั้งค่าที่ปรับให้เหมาะสม (เช่นพลังงาน 60%) เพื่อให้แน่ใจว่าการถอดได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ทําลายเซลล์หรือกระทบต่อความสมบูรณ์ของชีวโมเลกุล
- การควบคุมอุณหภูมิ: อุปกรณ์รักษาเสถียรภาพของอุณหภูมิเพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพของเซลล์หรือโมเลกุลที่เกิดจากความร้อนในระหว่างกระบวนการ
- หลังการปลด: เซลล์ที่แยกออกจากกันอยู่ภายใต้โปรโตคอลการสกัดปลายน้ํา เช่น Bligh & วิธี Dyer biphasic สําหรับการฟื้นฟู RNA ไขมันและสารเมตาบอไลต์
วิธีนี้เหนือกว่าการขูดด้วยตนเอง เนื่องจากระบบอัตโนมัติ ความสามารถในการทําซ้ํา และความสามารถในการประมวลผลตัวอย่างที่มีปริมาณงานสูงอย่างมีประสิทธิภาพ
การแยกเซลล์ที่ไม่สร้างความเสียหายคืออะไร?
การแยกเซลล์ที่ไม่สร้างความเสียหายหมายถึงกระบวนการแยกเซลล์ที่ยึดติดออกจากสารตั้งต้นโดยไม่กระทบต่อความมีชีวิต ความสมบูรณ์ หรือการทํางานของเซลล์ ทําได้โดยใช้วิธีการที่อ่อนโยนเช่นการควบคุม sonication หรือสารละลายที่ปราศจากเอนไซม์
การหลีกเลี่ยงการทําลายเซลล์เป็นสิ่งสําคัญในการเก็บรักษาเซลล์’ ลักษณะโครงสร้างและโมเลกุล ซึ่งจําเป็นสําหรับการใช้งานปลายน้ําที่แม่นยํา เช่น การวิเคราะห์มัลติโอมิกส์ การทดสอบการทํางาน หรือการใช้ในการรักษา เซลล์ที่เสียหายสามารถปล่อยเนื้อหาภายในเซลล์ ซึ่งอาจสร้างความสับสนต่อผลการทดลองหรือส่งผลต่อคุณภาพของตัวอย่าง
ข้อดีของการแยกเซลล์ที่ปราศจากเอนไซม์คืออะไร?
การแยกเซลล์ที่ปราศจากเอนไซม์มีข้อดีหลายประการ รวมถึงการรักษาโปรตีนและตัวรับที่พื้นผิวเซลล์ การรักษาความมีชีวิตของเซลล์ และหลีกเลี่ยงความเสียหายของเอนไซม์ที่อาจเกิดขึ้นกับโมเลกุลทางชีวภาพ แนวทางนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสําหรับการใช้งานปลายน้ําที่ละเอียดอ่อน เช่น โฟลว์ไซโตเมทรี โปรตีโอมิกส์ หรือการทดสอบการทํางาน ซึ่งการเปลี่ยนแปลงของเอนไซม์อาจส่งผลต่อคุณภาพของข้อมูลหรือผลการทดลอง นอกจากนี้ วิธีการที่ปราศจากเอนไซม์มักจะทําซ้ําได้มากกว่า และสามารถปรับให้เข้ากับเวิร์กโฟลว์ที่มีปริมาณงานสูงได้
Hielscher Ultrasonics ผลิตโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงจาก ห้องทดลอง ถึง ขนาดอุตสาหกรรม


