96 Kuyucuklu UIP400MTP Sonikatörü ile Hücre Dışı Matriks Ekstraksiyonu
Geleneksel hücre dışı matriks (EM) ekstraksiyon yöntemleri, biyofilm matriksini parçalamak için genellikle birden fazla adım içerir. Ancak bu teknikler zaman alıcı ve tutarsız olabilir; bu da sonuçlarda değişkenliğe yol açar. 96 kuyucuklu plaka sonikatörü UIP400MTP ile EM ekstraksiyon işlemi önemli ölçüde kolaylaşır ve yüksek numune işleme kapasitesine sahip formatlarda son derece verimli, hassas ve homojen biyofilm parçalama sağlanır. UIP400MTP, kontrollü kavitasyon oluşturmak için odaklanmış ultrason kullanır ve biyofilm içindeki hücrelerin canlılığını ve bütünlüğünü korurken biyofilm matriksini etkili bir şekilde parçalar. UIP400MTP sonikatörünün kullanılması, metabolomik ve proteomik analizler, canlılık testleri ve antimikrobiyal duyarlılık çalışmaları gibi sonraki aşamalardaki analizlerin tekrarlanabilirliğini ve doğruluğunu artırır. UIP400MTP, EM ekstraksiyonunu kolaylaştırarak araştırmacıların tutarlı ve yüksek kaliteli sonuçlar elde etmesini sağlar ve biyofilm dinamikleri ile dış etkenlerle etkileşimler hakkında daha derin bilgiler sunar.
Hücre Dışı Matriks Ekstraksiyonu
Hücre dışı matriks (EM), Candida albicans gibi mikroorganizmaların oluşturduğu biyofilmlerin kritik bir bileşenidir. Polisakkaritler, proteinler, lipitler ve hücre dışı DNA’dan oluşan EM, yapısal bütünlük sağlar, yüzeylere adezyona aracılık eder ve antimikrobiyal dirence önemli ölçüde katkıda bulunur. EM ekstraksiyonu ve analizi, biyofilm biyolojisini anlamak, ilaç direnci mekanizmalarını aydınlatmak ve yeni terapötik hedefleri belirlemek için gereklidir.
UIP400MTP Kullanılarak Candida albicans Biyofilmlerinden Hücre Dışı Matriks (EM) Ekstraksiyonu Protokolü
Bu protokol, statik Candida albicans biyofilmlerinin hücre dışı matriksinin (EM) ekstraksiyonuna odaklanır. Verimliliği ve tekrarlanabilirliği artırmak amacıyla geleneksel kazıma veya enzim temelli adımların yerine UIP400MTP sonikatörünün entegre edilmesi.
Gerekli Malzemeler
EM Ekstraksiyonu için Adım Adım Talimatlar
- Statik Biyofilm Oluşumu
Statik biyofilmler için RPMI-1640 besiyerini kullanarak C. albicans’ı 96 kuyucuklu bir plakanın kuyucuklarına inoküle edin. Her kuyucukta aynı hacimde inokulum bulunmalıdır (örneğin, kuyucuk başına 200 µL).
Kuyucuk yüzeylerinde biyofilm oluşumuna olanak tanımak için plakayı statik koşullarda 37°C sıcaklıkta 24 saat inkübe edin. - Biyofilmin Ekstraksiyona Hazırlanması
İnkübasyonun ardından, biyofilmi bozmadan her kuyucuktaki kullanılmış besiyerini nazikçe aspire ederek uzaklaştırın.
Gevşek biçimde tutunmuş hücreleri ve planktonik kalıntıları uzaklaştırmak için her kuyucuğu steril PBS ile (örneğin, 200 µL) dikkatlice yıkayın. Bu adımı iki kez tekrarlayın.
Sonikasyona hazırlık için her kuyucuğa taze PBS veya ekstraksiyon tamponu (örneğin, 200 µL) ekleyin. - UIP400MTP ile Sonikasyon
PBS veya ekstraksiyon tamponu içeren 96 kuyucuklu plakayı UIP400MTP sonikatörünün tepsisine yerleştirin. Çok kuyucuklu plakayı doğru yerleştirmek için kullanım kılavuzundaki talimatları izleyin.
Biyofilm yapısının homojen biçimde parçalanmasını ve EM bileşenlerinin serbest kalmasını sağlayacak şekilde, hafif bir ayarda (%60 genlik, darbeli mod) 5–6 dakika sonikasyon uygulayın.
Aşırı ısınmayı veya numune hasarını önlemek için UIP400MTP sonikatörünün sıcaklık kontrolünü (sıcaklık sensörü ve ayarlar) kullanın. - Katyon Değişim Reçinesi (CER) ile İşlem
Sonikasyon uygulanmış sıvıyı her kuyucuktan yeni bir 96 kuyucuklu plakaya aktarın.
Her kuyucuğa sıvı hacminin iki katı hacimde CER süspansiyonu (PBS veya tampon içinde hazırlanmış) ekleyin (örneğin, kuyucuk başına 400 µL toplam hacim).
Plakayı sızdırmaz biçimde kapatın ve EM bileşenlerinin bağlanmasına ve izolasyonuna olanak tanımak için bir plaka çalkalayıcı veya döndürücü üzerinde 400 rpm hızında 3 saat inkübe edin. - Ayırma ve Filtrasyon
Reçineyi ve hücreleri süpernatanttan ayırmak için plakayı 2.000 × g değerinde 10 dakika santrifüjleyin.
EM içeren süpernatantı her kuyucuktan yeni bir 96 kuyucuklu plakaya dikkatlice aktarın.
Temiz bir EM ekstraktı elde etmek için plaka tabanlı bir vakum manifold sistemi veya eşdeğerini kullanarak süpernatantı 0,22 µm filtreden geçirin. - EM Analizi
EM bileşenlerini karakterize etmek için hedeflenmemiş metabolit profillemesinde UPLC-Q-TOF-MS gibi teknikler kullanın veya özgül analizlerden (örneğin, proteinler için BCA, trigliserit ve karbonhidrat miktar tayini kitleri) yararlanın.
Yüksek Numune İşleme Kapasitesinde Hücre Dışı Matriks Ekstraksiyonu
UIP400MTP sonikatörü ile hücre dışı matriks (EM) ekstraksiyonunun yüksek verimliliği, biyofilm özelliklerinin doğru analizini gerektiren testler için numune hazırlamada devrim yaratmıştır. UIP400MTP, biyofilm matriksini hassas ve homojen biçimde parçalamak için ultrasonik dalgalar kullanır; böylece hücre canlılığını ve bütünlüğünü korurken EM bileşenlerinin etkili bir şekilde serbest kalmasını sağlar. Bu yaklaşım, biyofilm canlılık testleri, proteomik ve metabolomik çalışmalar ve antimikrobiyal duyarlılık değerlendirmeleri gibi analizlerin güvenilirliğini önemli ölçüde artırır.
Koloni oluşturan birim (CFU) sayımı gibi biyofilm geri kazanım analizlerinde, UIP400MTP ile EM ekstraksiyonu, reaktiflerin biyofilm içindeki hücrelere engellenmeden erişmesini sağlar. Benzer şekilde, UPLC-Q-TOF-MS gibi proteomik ve metabolomik analizler, proteinlerin, lipitlerin ve metabolitlerin yüksek verimle izolasyonundan yararlanır. UIP400MTP ayrıca hassas antimikrobiyal duyarlılık testlerini destekleyerek biyofilm MIC ve MBEC değerlerinin doğru belirlenmesine olanak tanır. Ayrıca UIP400MTP ile kolaylaştırılan verimli ekstraksiyon, enzim aktivitesi analizlerine, bileşen miktar tayinine ve yapısal çalışmalara yardımcı olarak hücre dışı matrikslerin biyofilm mimarisindeki, adezyondaki ve direnç mekanizmalarındaki rolü hakkında değerli bilgiler sunar.
Yüksek numune işleme kapasitesine sahip bu tekrarlanabilir ekstraksiyon yöntemi, EM hazırlığını optimize ederek biyofilmle ilgili çeşitli analizlerde üstün sonuçlar sağlar.
Yüksek numune işleme kapasitesinde 96 kuyucuklu plaka sonikatörü UIP400MTP ile EM ekstraksiyonu
Literatür / Kaynaklar
- 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.
Sıkça Sorulan Sorular
Hücre Dışı Matriksin Amacı Nedir?
Hücre dışı matriks (EM veya ECM), hücrelere yapısal destek sağlar, hücreler arası iletişimi düzenler ve hücre davranışını etkiler.
Hücre Dışı Matriks Dokular için Ne Yapar?
Dokularda EM, yapısal bütünlüğü koruyan, mekanik dayanıklılığı kolaylaştıran ve büyüme, farklılaşma ve onarım gibi süreçleri düzenlemek için biyokimyasal sinyalleşmeye aracılık eden bir iskele görevi görür.
Hücre Dışı Matriks Adezyonu Nedir?
Hücre dışı matriks adezyonu, hücrelerin tutunmasına, sinyal iletimine ve göçüne olanak tanıyan ve esas olarak integrinler gibi hücre yüzeyi adezyon moleküllerinin aracılık ettiği, hücreler ile EM arasındaki etkileşimi ifade eder.
Analizler için Hücre Dışı Matriks Neden Ekstrakte Edilir?
EM, bileşimini incelemek, hücresel süreçlerdeki rolünü anlamak ve biyofilm oluşumu ile antimikrobiyal direnç dâhil olmak üzere hastalık ilerlemesi üzerindeki etkisini araştırmak amacıyla analizler için ekstrakte edilir.
Hücre Dışı Matriks için Yaygın Ekstraksiyon İşlemleri Nelerdir?
Yaygın ekstraksiyon işlemleri, EM bileşenlerini bütünlüklerini koruyarak izole etmek için ultrasonikasyon gibi fiziksel yöntemleri, deterjanlar veya tuzlarla yapılan kimyasal işlemleri ve enzimatik sindirimi içerir.
Hücresizleştirilmiş Hücre Dışı Matriks (dECM) Nedir?
Hücresizleştirilmiş hücre dışı matriks (dECM), EM’nin yapısal ve biyokimyasal özellikleri korunurken dokulardan hücresel materyalin uzaklaştırılmasıyla elde edilir. Rejeneratif tıpta doku mühendisliği ve hücre kültürü için bir iskele olarak kullanılır.
Hücre dışı matriksin ultrason destekli hücresizleştirilmesi hakkında daha fazla bilgi edinin!
Hielscher Ultrasonics, yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörleri laboratuvar ölçeğinden endüstriyel ölçeğe kadar üretir.

