การสกัดเมทริกซ์นอกเซลล์ด้วย 96-Well Sonicator UIP400MTP
วิธีการสกัด Extracellular Matrix (EM) แบบดั้งเดิมมักเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอนในการขัดขวางเมทริกซ์ไบโอฟิล์ม อย่างไรก็ตาม เทคนิคเหล่านี้อาจใช้เวลานานและไม่สอดคล้องกัน ซึ่งนําไปสู่ความแปรปรวนของผลลัพธ์ ด้วยเครื่อง sonicator แผ่น 96 หลุม UIP400MTP กระบวนการสกัด EM ได้รับการอํานวยความสะดวกอย่างมีนัยสําคัญ ให้การหยุดชะงักของฟิล์มชีวภาพที่มีประสิทธิภาพสูง แม่นยํา และสม่ําเสมอในรูปแบบปริมาณงานสูง UIP400MTP ใช้อัลตราซาวนด์แบบโฟกัสเพื่อสร้างโพรงอากาศที่ควบคุมได้ทําลายเมทริกซ์ไบโอฟิล์มได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่รักษาความมีชีวิตและความสมบูรณ์ของเซลล์ที่ฝังไบโอฟิล์ม การใช้ UIP400MTP ช่วยเพิ่มความสามารถในการทําซ้ําและความแม่นยําของการทดสอบปลายน้ํา เช่น การวิเคราะห์เมตาโบโลมิกและโปรตีโอมิก การทดสอบความมีชีวิต และการศึกษาความไวต่อยาต้านจุลชีพ ด้วยการปรับปรุงการสกัด EM UIP400MTP ช่วยให้นักวิจัยได้ผลลัพธ์ที่สม่ําเสมอและมีคุณภาพสูง โดยให้ข้อมูลเชิงลึกที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับพลวัตของไบโอฟิล์มและปฏิสัมพันธ์กับสารภายนอก
การสกัดเมทริกซ์นอกเซลล์
เมทริกซ์นอกเซลล์ (EM) เป็นส่วนประกอบสําคัญของไบโอฟิล์มที่เกิดจากจุลินทรีย์ เช่น Candida albicans ประกอบด้วยโพลีแซ็กคาไรด์ โปรตีน ไขมัน และ DNA นอกเซลล์ EM ให้ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง ไกล่เกลี่ยการยึดเกาะกับพื้นผิว และมีส่วนสําคัญต่อการดื้อยาต้านจุลชีพ การสกัดและวิเคราะห์ EM เป็นสิ่งสําคัญสําหรับการทําความเข้าใจชีววิทยาไบโอฟิล์ม การอธิบายกลไกการดื้อยา และการระบุเป้าหมายการรักษาแบบใหม่
โปรโตคอลสําหรับการสกัด Extracellular Matrix (EM) จาก Candida albicans Biofilms โดยใช้ UIP400MTP
โปรโตคอลนี้มุ่งเน้นไปที่การสกัดเมทริกซ์นอกเซลล์ (EM) ของไบโอฟิล์ม Candida albicans แบบคงที่ การรวมเครื่องโซนิคเตอร์ UIP400MTP เพื่อแทนที่ขั้นตอนการขูดแบบเดิมหรือเอนไซม์เพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและการทําซ้ํา
วัสดุที่จําเป็น
คําแนะนําทีละขั้นตอนสําหรับการสกัด EM
- การก่อตัวของไบโอฟิล์มคงที่
สําหรับไบโอฟิล์มแบบคงที่ ให้ฉีดวัคซีน C. albicans ลงในหลุมของแผ่น 96 หลุมโดยใช้ตัวกลาง RPMI-1640 แต่ละหลุมควรมีปริมาณการฉีดวัคซีนที่สม่ําเสมอ (เช่น 200 μL ต่อหลุม)
บ่มเพลตที่อุณหภูมิ 37°C ภายใต้สภาวะคงที่เป็นเวลา 24 ชั่วโมงเพื่อให้เกิดฟิล์มชีวภาพบนพื้นผิวบ่อน้ํา - การเตรียมไบโอฟิล์มสําหรับการสกัด
หลังจากการฟักตัว ให้ดูดเบา ๆ และทิ้งตัวกลางที่ใช้แล้วออกจากแต่ละหลุมโดยไม่รบกวนไบโอฟิล์ม
ล้างแต่ละหลุมอย่างระมัดระวังด้วย PBS ที่ปราศจากเชื้อ (เช่น 200 μL) เพื่อขจัดเซลล์ที่ติดหลวมและเศษแพลงก์ตอนออก ทําซ้ําขั้นตอนนี้สองครั้ง
เพิ่ม PBS สดหรือบัฟเฟอร์การสกัด (เช่น 200 μL) ลงในแต่ละหลุมเพื่อเตรียมพร้อมสําหรับการ sonication - Sonication กับ UIP400MTP
วางแผ่น 96 หลุมที่มี PBS หรือบัฟเฟอร์การสกัดลงในถาด sonicator UIP400MTP ในการวางแผ่นมัลติเวลอย่างถูกต้อง ให้ทําตามคําแนะนําของคู่มือ
โซนิคเป็นเวลา 5-6 นาทีที่การตั้งค่าที่นุ่มนวล (แอมพลิจูด 60%, โหมดพัลส์) เพื่อให้มั่นใจได้ถึงการหยุดชะงักของโครงสร้างไบโอฟิล์มและการปลดปล่อยส่วนประกอบ EM อย่างสม่ําเสมอ
ใช้การควบคุมอุณหภูมิของเครื่องสะท้อนเสียง UIP400MTP (เซ็นเซอร์อุณหภูมิและการตั้งค่า) เพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนที่มากเกินไปหรือ samp ความเสียหาย - การบําบัดด้วยเรซินแลกเปลี่ยนไอออนบวก (CER)
ถ่ายโอนของเหลวที่ทําด้วยคลื่นเสียงจากแต่ละหลุมไปยังแผ่น 96 หลุมใหม่
เพิ่มสารแขวนลอย CER สองเท่า (เตรียมใน PBS หรือบัฟเฟอร์) ลงในแต่ละหลุม (เช่น ปริมาตรรวม 400 μL ต่อหลุม)
ปิดผนึกเพลตและบ่มบนเครื่องปั่นเพลทหรือโรเตเตอร์ที่ 400 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 3 ชั่วโมงเพื่อให้สามารถจับและแยกส่วนประกอบ EM ได้ - การแยกและการกรอง
หมุนจานที่ 2,000 × กรัมเป็นเวลา 10 นาทีเพื่อแยกเรซินและเซลล์ออกจาก supernatant
ถ่ายโอนสารน้ําชั้นบนที่มี EM อย่างระมัดระวังจากแต่ละหลุมไปยังแผ่น 96 หลุมใหม่
กรองส่วนเหนือน้ําผ่านตัวกรอง 0.22 μm โดยใช้ระบบท่อร่วมสูญญากาศแบบแผ่นหรือเทียบเท่าเพื่อให้ได้สารสกัด EM ที่สะอาด - การวิเคราะห์ EM
ใช้เทคนิคต่างๆ เช่น UPLC-Q-TOF-MS สําหรับการทําโปรไฟล์เมตาบอไลต์ที่ไม่ได้กําหนดเป้าหมาย หรือใช้การทดสอบเฉพาะ (เช่น BCA สําหรับโปรตีน ไตรกลีเซอไรด์ และชุดตรวจหาปริมาณคาร์โบไฮเดรต) เพื่อกําหนดลักษณะส่วนประกอบ EM
การสกัดเมทริกซ์นอกเซลล์ที่มีปริมาณงานสูง
ประสิทธิภาพสูงของการสกัดเมทริกซ์นอกเซลล์ (EM) ด้วยเครื่องโซนิคเตอร์ UIP400MTP ได้ปฏิวัติการเตรียมตัวอย่างสําหรับการทดสอบที่ต้องการการวิเคราะห์คุณสมบัติของไบโอฟิล์มอย่างแม่นยํา UIP400MTP ใช้คลื่นอัลตราโซนิกเพื่อขัดขวางเมทริกซ์ไบโอฟิล์มได้อย่างแม่นยําและสม่ําเสมอทําให้สามารถปลดปล่อยส่วนประกอบ EM ได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่รักษาความมีชีวิตและความสมบูรณ์ของเซลล์ แนวทางนี้ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของการทดสอบอย่างมีนัยสําคัญ เช่น การทดสอบความมีชีวิตของไบโอฟิล์ม การศึกษาโปรตีโอมิกส์และเมตาโบโลมิก และการประเมินความไวต่อยาต้านจุลชีพ
สําหรับการทดสอบการกู้คืนไบโอฟิล์ม เช่น การนับหน่วยสร้างโคโลนี (CFU) การสกัด EM ด้วย UIP400MTP ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเข้าถึงรีเอเจนต์ไปยังเซลล์ที่ฝังไบโอฟิล์มโดยไม่มีสิ่งกีดขวาง ในทํานองเดียวกัน การวิเคราะห์โปรตีโอมิกส์และเมตาโบโลมิก เช่น UPLC-Q-TOF-MS ได้รับประโยชน์จากการแยกโปรตีน ไขมัน และเมตาบอไลต์ที่ให้ผลผลิตสูง UIP400MTP นี้ยังรองรับการทดสอบความไวต่อสารต้านจุลชีพที่แม่นยํา ซึ่งช่วยให้สามารถกําหนดค่าไบโอฟิล์ม MIC และ MBEC ได้อย่างแม่นยํา นอกจากนี้ การสกัดที่มีประสิทธิภาพซึ่งอํานวยความสะดวกโดย UIP400MTP ช่วยในการทดสอบกิจกรรมของเอนไซม์ การหาปริมาณส่วนประกอบ และการศึกษาโครงสร้าง โดยให้ข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าเกี่ยวกับบทบาทของเมทริกซ์นอกเซลล์ในสถาปัตยกรรมไบโอฟิล์ม
วิธีการสกัดที่มีปริมาณงานสูงและทําซ้ําได้นี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเตรียม EM ทําให้มั่นใจได้ผลลัพธ์ที่เหนือกว่าในการทดสอบที่เกี่ยวข้องกับไบโอฟิล์มที่หลากหลาย
การสกัด EM ปริมาณงานสูง ด้วยเครื่องสะท้อนเสียงแบบแผ่น 96 หลุม UIP400MTP
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
จุดประสงค์ของเมทริกซ์นอกเซลล์คืออะไร?
เมทริกซ์นอกเซลล์ (EM หรือ ECM) ให้การสนับสนุนโครงสร้างแก่เซลล์ควบคุมการสื่อสารระหว่างเซลล์และมีอิทธิพลต่อพฤติกรรมของเซลล์
Extracellular Matrix ทําอะไรกับเนื้อเยื่อ?
สําหรับเนื้อเยื่อ EM ทําหน้าที่เป็นนั่งร้านที่รักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้าง ช่วยอํานวยความสะดวกในการยืดหยุ่นทางกล และเป็นสื่อกลางในการส่งสัญญาณทางชีวเคมีเพื่อควบคุมกระบวนการต่างๆ เช่น การเจริญเติบโต ความแตกต่าง และการซ่อมแซม
การยึดเกาะของเมทริกซ์นอกเซลล์คืออะไร?
การยึดเกาะของเมทริกซ์นอกเซลล์หมายถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์และ EM ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสื่อกลางโดยโมเลกุลการยึดเกาะที่พื้นผิวเซลล์ เช่น อินทินแตลิน ทําให้สามารถยึดเซลล์
เหตุใดจึงสกัดเมทริกซ์นอกเซลล์เพื่อการทดสอบ
EM ถูกสกัดเพื่อทดสอบเพื่อศึกษาองค์ประกอบ ทําความเข้าใจบทบาทในกระบวนการของเซลล์ และตรวจสอบอิทธิพลต่อการลุกลามของโรค รวมถึงการสร้างฟิล์มชีวภาพและการดื้อยาต้านจุลชีพ
ขั้นตอนการสกัดทั่วไปสําหรับเมทริกซ์นอกเซลล์คืออะไร?
ขั้นตอนการสกัดทั่วไป ได้แก่ วิธีการทางกายภาพเช่นอัลตราโซนิกการบําบัดทางเคมีด้วยผงซักฟอกหรือเกลือและการย่อยด้วยเอนไซม์เพื่อแยกส่วนประกอบ EM ในขณะที่รักษาความสมบูรณ์
Decellularized Extracellular Matrix (dECM) คืออะไร?
เมทริกซ์นอกเซลล์แบบ Decellularized (dECM) ได้มาจากการกําจัดวัสดุเซลล์ออกจากเนื้อเยื่อในขณะที่รักษาคุณสมบัติโครงสร้างและชีวเคมีของ EM ใช้ในเวชศาสตร์ฟื้นฟูเป็นนั่งร้านสําหรับวิศวกรรมเนื้อเยื่อและการเพาะเลี้ยงเซลล์
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกำจัดเซลล์ออกจากเมทริกซ์นอกเซลล์โดยใช้คลื่นเสียงความถี่สูง!
Hielscher Ultrasonics ผลิตโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงจาก ห้องทดลอง ถึง ขนาดอุตสาหกรรม


