Ультразвукове відокремлення клітин
Ультразвукове відокремлення клітин – це високоефективний і надійний метод підготовки зразків, який застосовують у різних галузях клітинної біології та біотехнології. За допомогою ультразвукових хвиль ультразвуковий прилад UIP400MTP для багатолункових планшетів відокремлює адгезивні клітини від поверхонь для культивування та готує клітинні суспензії для подальшого застосування. Ультразвукова обробка має низку переваг порівняно з традиційними ферментативними, хімічними та механічними методами відокремлення, що робить її цінним інструментом для дослідників.
Принцип ультразвукового відокремлення клітин
Ультразвукове відокремлення клітин ґрунтується на використанні потужного ультразвуку для порушення взаємодій між клітинами та субстратом, до якого вони прикріплені. Ультразвукові хвилі утворюють мікробульбашки, спричиняють акустичну кавітацію та вібрації в культуральному середовищі, створюючи механічні сили, які м’яко, але ефективно відокремлюють клітини. Цей процес зазвичай здійснюють за допомогою безконтактного ультразвукового приладу UIP400MTP для багатолункових планшетів.
Безконтактний ультразвуковий прилад UIP400MTP для відокремлення клітин
Відокремлення клітин має вирішальне значення під час культивування адгезивних клітин. Хоча трипсинізація є найпоширенішим методом, вона може знижувати життєздатність клітин, пошкоджуючи клітинну мембрану та позаклітинний матрикс. Для підвищення ефективності культивування клітин важливо мінімізувати ці пошкодження. Ультразвукове відокремлення клітин – це високоефективний і надійний безферментний метод. Завдяки цьому ультразвуковий прилад UIP400MTP для мікропланшетів є чудовою альтернативою ферментативному відокремленню клітин. Ультразвукова обробка спричиняє акустичну кавітацію та перемішування в безсироватковому середовищі, що м’яко відокремлює клітини, не пошкоджуючи їх.
Порівняння ультразвукового відокремлення клітин із традиційними методами
| Переваги | Ультразвукове відокремлення | Ферментативне відокремлення | Хімічне відокремлення |
|---|---|---|---|
| Життєздатність клітин | Висока | Середня | Змінна |
| Швидкість | Висока (хвилини) | Помірна (від хвилин до годин) | Змінна (від хвилин до годин) |
| Збереження поверхневих маркерів | Відмінне | Можуть змінюватися | Можуть змінюватися |
| Масштабованість | Висока | Середня | Змінна |
| Відсутність залишків | Так | Ні (залишки ферментів) | Залежить від умов (залишки хімічних речовин) |
| Витрати на обладнання | Одноразова інвестиція, без фірмових одноразових витратних матеріалів, без регулярних витрат | Регулярні витрати | Регулярні витрати |
| Простота оптимізації | Легко | Легко | Змінна |
Нижче наведено приклад інструкції з відокремлення клітин за допомогою ультразвукового приладу UIP400MTP для багатолункових планшетів.
Обладнання та матеріали для ультразвукового відокремлення клітин
- Безконтактний ультразвуковий прилад UIP400MTP для багатолункових планшетів: Цей високопродуктивний ультразвуковий прилад є основним інструментом. Ультразвуковий прилад UIP400MTP для планшетів підходить для будь-яких стандартних багатолункових і мікротитраційних планшетів, а також для чашок Петрі. Ультразвукові хвилі забезпечують механічну енергію, необхідну для відокремлення клітин.
- Планшети для культивування клітин або чашка Петрі: Стандартні посудини, які використовують для вирощування адгезивних клітинних культур.
- Культуральне середовище: Рідке середовище, у якому вирощують і підтримують клітини.
- Стерильний PBS (фосфатно-сольовий буфер): Використовують для промивання клітин перед відокремленням.
- Пробірки для збирання: Для збирання суспензії відокремлених клітин.
Протокол ультразвукового відокремлення за допомогою ультразвукового приладу UIP400MTP для планшетів
- Підготовка
– Переконайтеся, що все обладнання чисте та стерильне, щоб запобігти контамінації.
– Попередньо нагрійте культуральне середовище та PBS до відповідної температури (зазвичай 37°C). - Промивання клітин
– Аспіруйте культуральне середовище з флакона або планшета для культивування клітин.
– Обережно промийте клітини стерильним PBS, щоб видалити всі залишки середовища та відокремлені клітини. - Ультразвукова обробка
– Додайте до флакона або планшета невеликий об’єм PBS або свіжого культурального середовища, щоб покрити клітинний моношар.
– Помістіть чашку Петрі або планшет в ультразвуковий прилад UIP400MTP.
– Проводьте ультразвукову обробку протягом визначеного часу, зазвичай від кількох секунд до кількох хвилин, залежно від типу клітин і міцності їх прикріплення. - Збирання клітинної суспензії
– Після ультразвукової обробки огляньте клітини під мікроскопом, щоб переконатися в їх відкріпленні.
– Обережно піпетуйте клітинну суспензію, щоб зібрати відкріплені клітини.
– Перенесіть суспензію в пробірку для збору. - Обробка після відкріплення
– За потреби центрифугуйте клітинну суспензію для концентрування клітин.
– Ресуспендуйте клітини у свіжому культуральному середовищі або буфері для подальшого застосування.
Примітки: Параметри (наприклад, тривалість та інтенсивність ультразвукової обробки) необхідно оптимізувати для різних типів клітин, щоб уникнути їх пошкодження. Деякі вразливі типи клітин можуть бути чутливішими до ультразвукової обробки, що потребує ретельної оптимізації.
Практичне застосування ультразвукового відкріплення клітин
Ультразвукове відкріплення клітин застосовують у різних дослідницьких і клінічних умовах:
- Проточна цитометрія: Підготовка суспензій поодиноких клітин для аналізу.
- Підрахунок клітин і визначення їх життєздатності: Відкріплення клітин для точного підрахунку та оцінювання життєздатності.
- Субкультивування: Перенесення клітин з однієї культуральної посудини в іншу.
- Молекулярно-біологічні експерименти: Виділення клітин для екстракції ДНК, РНК і білків.
Чому варто замінити зішкрібання клітин їх відкріпленням за допомогою ультразвукового апарата UIP400MTP для мікропланшетів?
Заміна зішкрібання клітин їх відкріпленням за допомогою ультразвукового апарата UIP400MTP для мікропланшетів надає дослідникам низку переваг. На відміну від ручного зішкрібання, точно контрольована ультразвукова обробка за допомогою UIP400MTP забезпечує стабільне та дбайливе відкріплення клітин, мінімізуючи механічні пошкодження та зберігаючи життєздатність клітин. UIP400MTP забезпечує точний контроль параметрів ультразвукової обробки, що дає змогу рівномірно обробляти всі лунки та усувати варіабельність між зразками. Цей метод швидший, ефективніший і придатний до масштабування, що робить його ідеальним для високопродуктивної обробки зі збереженням відтворюваності та цілісності чутливих клітинних культур. Ознайомтеся з порівняльним дослідженням тут!
Ультразвуковий апарат UIP400MTP для 96-лункових планшетів для ультразвукової обробки мікротитрувальних і багатолункових планшетів
Ультразвуковий апарат UIP400MTP для 96-лункових планшетів: рідина, що передає ультразвук, оточує всі лунки та забезпечує рівномірну ультразвукову обробку кожного зразка
Поширені типи клітин для ультразвукового відкріплення
- Фібробласти:
Широко застосовуються в тканинній інженерії та дослідженнях загоєння ран.
Адгезивні клітини, які потребують відкріплення для пасажування та експериментів. - Епітеліальні клітини:
Використовуються в дослідженнях тканинних бар’єрів, онкологічних дослідженнях і випробуваннях лікарських засобів.
Потребують відкріплення для аналізу та субкультивування. - Ендотеліальні клітини:
Важливі для досліджень судин і ангіогенезу.
Адгезивні клітини, які потребують відкріплення для досліджень in vitro. - Стовбурові клітини:
Зокрема мезенхімальні стовбурові клітини та індуковані плюрипотентні стовбурові клітини.
Потребують дбайливих методів відкріплення для збереження життєздатності та плюрипотентності. - Лінії ракових клітин:
Широко використовуються в онкологічних дослідженнях і розробленні лікарських засобів.
Адгезивні клітини, які потребують регулярного відкріплення для експериментальних маніпуляцій. - Гепатоцити:
Використовуються в дослідженнях функції печінки та метаболізму лікарських засобів.
Потребують відкріплення для моделей і досліджень in vitro. - Кератиноцити:
Переважний тип клітин епідермісу, який широко використовують у дослідженнях шкіри, загоєння ран і випробуваннях косметичних засобів.
Як і інші адгезивні клітини, кератиноцити ростуть, прикріпившись до поверхні культуральних флаконів або планшетів, і потребують відкріплення для різних експериментальних процедур, зокрема пасажування, аналізу та субкультивування. - Макрофаги:
Часто потребують відкріплення під час культивування in vitro.
Макрофаги – це адгезивні клітини, які зазвичай прикріплюються до поверхні культуральних флаконів або планшетів. Щоб зібрати їх для подальшого застосування, зокрема аналізу, субкультивування або експериментів, їх потрібно відкріпити від культуральної поверхні.
Література / Посилання
- 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.
Корисні відомості
Що таке відкріплення клітин?
Відкріплення клітин – це процес відокремлення адгезивних клітин від поверхні посудини для їх культивування, що дає змогу зібрати їх і підготувати до подальших експериментальних процедур або аналізу. Цього можна досягти ферментативними, хімічними, механічними або ультразвуковими методами.
Що таке дисоціація клітин?
Дисоціація клітин – це процес розділення клітинних агрегатів або тканин на окремі життєздатні клітини. Цього досягають шляхом руйнування позаклітинного матриксу та міжклітинних адгезивних зв’язків за допомогою ферментативних, механічних (наприклад, ультразвукової обробки) або хімічних методів. Дисоціація клітин необхідна для різних застосувань, зокрема отримання первинних клітинних культур, аналізу окремих клітин і підготовки клітинних суспензій для експериментів та терапевтичного використання.
Чим відрізняється адгезивна клітинна культура від біоплівки?
Адгезивна клітинна культура передбачає ріст клітин, зазвичай еукаріотичних, які прикріплюються до субстрату в контрольованих лабораторних умовах і залежать від поживних речовин, що надходять із культуральним середовищем. Натомість біоплівка – це складна мікробна спільнота, що утворюється природним шляхом, прикріплюється до поверхні й оточена позаклітинним матриксом, причому її клітини характеризуються колективною поведінкою, хімічними градієнтами та підвищеною стійкістю до зовнішніх стресових чинників. Адгезивні клітинні культури є штучними та використовуються для дослідницьких цілей, тоді як біоплівки є динамічними екосистемами, що трапляються в природних або штучно створених середовищах.
Ультразвукова обробка за допомогою UIP400MTP – це високоефективний безферментний метод відкріплення адгезивних клітин і відокремлення біоплівок. Дізнайтеся більше про переваги відокремлення біоплівок від мікропланшетів і чашок Петрі за допомогою ультразвукового пристрою UIP400MTP для багатолункових планшетів!
Які переваги ультразвукового відкріплення клітин?
- Щадний вплив на клітини: Ультразвукове відкріплення має м’якший вплив порівняно з ферментативними методами (наприклад, трипсинізацією) та механічним зіскрібанням, зберігаючи життєздатність клітин і поверхневі маркери.
- Швидкість і ефективність: Процес швидкий, часто займає лише кілька хвилин і дає змогу ефективно відкріплювати клітини навіть від великих поверхонь для культивування.
- Масштабованість: Підходить як для лабораторного застосування в малих масштабах, так і для масштабніших біотехнологічних процесів.
- Відсутність залишків ферментів: Усуває потребу у ферментах, знижуючи ризик зміни білків клітинної поверхні або внесення забруднювальних домішок.
