Замініть зіскрібок клітин на високопродуктивний сонікатор UIP400MTP
Відокремлення та вилучення адгезивних клітинних ліній з багатолункових пластин для мультиомічного аналізу є щоденним завданням у лабораторіях. Високопродуктивне відшарування клітин за допомогою багатолункового пластинчастого фонікатора UIP400MTP замінює ручне зіскрібок клітин, що призводить до підвищення виходу РНК, загальних ліпідів і загальних полярних метаболітів. Новий метод об'єднує UIP400MTP ультразвуковик Hielscher з робочою станцією обробки рідин Beckman Coulter i7, забезпечуючи високопродуктивну, відтворювану та ефективну обробку клітин для екстракції РНК, метаболітів та ліпідів. Представлений метод перевершує традиційні ручні методи зішкрібання клітин, досягаючи чудової відтворюваності та виходу в різних типах клітин та експериментальних умовах.
Оптимізуйте відшарування клітин за допомогою мікропланшетного сонника UIP400MTP
Прилиплі системи клітинних культур відіграють важливу роль у токсикологічних та біомедичних дослідженнях. У цьому контексті Cruchley-Fuge et al. (2024) розглянули значну проблему в проєкті PrecisionTox, зосередженому на використанні технологій оміки для оцінки хімічної небезпеки. Проект був спрямований на високопродуктивний аналіз тисяч зразків, оброблених різноманітними хімічними речовинами. Щоб задовольнити цей попит, дослідники розробили автоматизований робочий процес, який поєднує UIP400MTP ультразвуковик із встановленими протоколами двофазної екстракції для аналізу рідинної хроматографії-мас-спектрометрії (LC-MS). У їхньому дослідженні оцінюється ефективність UIP400MTP Multi-Well Plate Sonicator у видаленні прилиплих клітин у порівнянні з ручним вишкрібанням та іншими традиційними методами.
Оптимізація мультиоміки: автоматизоване вилучення адгезивних клітин за допомогою UIP400MTP
Команда дослідників Лори Крачлі-Фуге з Бірмінгемського університету використовувала три клітинні лінії людини: HepG2 (клітини раку печінки), HepaRG (диференційовані гепатоцитоподібні клітини) і H295R (клітини раку надниркових залоз). Ці клітини культивували в 24-лункових і 96-лункових планшетах і піддавали впливу тестових хімічних речовин, таких як афлатоксин В1 і форсколін.
Експериментальна конструкція:
- Етап 1: Оптимізація налаштувань потужності UIP400MTP ультразвукорежисера та порівняння з ручним зішкрібком клітин та звуковими водяними ваннами. Клітини HepG2 були використані для оцінки відновлення РНК, метаболітів та ліпідів.
- Етап 2: Інтеграція UIP400MTP в двофазний робочий процес екстракції за допомогою системи Beckman Coulter i7. Валідацію проводили з використанням клітин HepaRG та H295R.
Робочий процес екстракції: Робочий процес включав хімічний вплив у багатолункових пластинах, відшарування клітин за допомогою UIP400MTP та двофазну екстракцію за допомогою Блай & Даєр (Б&Г) метод. LC-MS аналіз проводили з використанням Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 для ліпофільних та полярних сполук. Розділ Б&Метод D, золотий стандарт кількісного визначення ліпідів, передбачає двоетапну екстракцію з метанолом, хлороформом і водою з подальшим кількісним визначенням ліпідів у фазі хлороформу.

UIP400MTP мікропланшетний ультразвуковий апарат сприяє від'єднанню прилиплих клітинних ліній від багатолункових пластин і чашок Петрі
Результатів:
- Етап 1: Оптимальні умови ультразвукового звуку були виявлені при 60% потужності.
Цей UIP400MTP забезпечив найвище відновлення РНК з винятковою відтворюваністю порівняно з ручним зішкрібком і звуковими ваннами.
Відновлення полярних метаболітів було послідовним у різних методах, тоді як відновлення ліпідів було помітно кращим за UIP400MTP. - Етап 2: Валідація на клітинах HepaRG та H295R продемонструвала високу відтворюваність даних ліпідоміки та метаболоміки, про що свідчать тісно кластеризовані бали РСА.
Лікування афлатоксином В1 та форсколіном було ефективно відрізняти від контрольних, що підкреслює чутливість та надійність методу.

Мікропланшетний ультразвуковий апарат UIP400MTP для високопродуктивного відшарування клітин
“Апарат для UIP400MTP ультразвуку Hielscher забезпечує високоякісний і відтворюваний альтернативний підхід до «золотого стандарту» ручного зіскрібка клітин, що призводить до більш високих виходів РНК, загальних ліпідів і загальних полярних метаболітів.” (Cruchley-Fuge та ін., 2024)
Cruchley-Fuge та співавтори виділяють переваги UIP400MTP ультразвукового апарату для адгезивної обробки клітин. Замінюючи ручне зішкрібання, цей метод підвищує відтворюваність, пропускну здатність і вихід, що робить його безцінним інструментом для великомасштабних досліджень, таких як PrecisionTox. Інтеграція UIP400MTP в автоматизовані робочі процеси не тільки зменшує варіативність, але й оптимізує трудомісткі процеси, забезпечуючи високоякісний збір даних з мультиомікою.
Робота Cruchley-Fuge et al. (2024) полегшує та оптимізує обробку прилиплих клітинних культур для мультиомного аналізу. Інтеграція UIP400MTP ультразвукового апарату з автоматизованими робочими процесами забезпечує послідовну та ефективну підготовку зразків, що робить його ідеальним для високопродуктивних токсикологічних досліджень.
Проектування, виробництво та консалтинг – Якість зроблено в Німеччині
Ультразвукові апарати Hielscher добре відомі своїми найвищими стандартами якості та дизайну. Надійність і простота експлуатації дозволяють плавно інтегрувати наші ультразвукові апарати в промислові об'єкти. З важкими умовами та вимогливими умовами легко справляються ультразвукові апарати Hielscher.
Hielscher Ultrasonics є компанією, сертифікованою ISO, і приділяє особливу увагу високопродуктивним ультразвуковим системам, які відрізняються найсучаснішими технологіями та зручністю у використанні. Звичайно, ультразвукові апарати Hielscher відповідають вимогам CE та відповідають вимогам UL, CSA та RoHs.
Література / Список літератури
- 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.
Поширені запитання
Що таке відшарування клітин?
Під відшаруванням клітин в дослідженнях мається на увазі процес відділення прилипли клітин від поверхні судини або субстрату. Зазвичай це робиться для збору клітин для подальших застосувань, таких як аналіз, субкультивування або кріоконсервація. Відшарування може бути досягнуто за допомогою ферментативних методів (наприклад, трипсин), хімічних агентів (наприклад, ЕДТА), механічних методів (наприклад, вишкрібання) або фізичних методів, таких як ультразвукова діагностика, залежно від типу клітини та вимог дослідження.
Як від'єднати прилиплі клітини?
Від'єднання адгезивних клітин за допомогою ультразвуку передбачає застосування сфокусованих ультразвукових хвиль для порушення адгезії клітинної поверхні в контрольованому середовищі. Зокрема, UIP400MTP мікропланшетний ультразвуковий апарат досягає цього шляхом генерації локалізованих механічних вібрацій, які розривають зв'язки між клітинами та поверхнею культури. Ключові кроки включають:
- Підготовка: Клітини вирощуються в багатолункових пластинах і можуть піддаватися впливу специфічних хімічних речовин в рамках експериментального дизайну.
- Ультразвукова хвороба: Сонікатор UIP400MTP запрограмований на оптимізовані налаштування (наприклад, 60% потужності) для забезпечення ефективного від'єднання без пошкодження клітин і порушення цілісності біомолекул.
- Контроль температури: Пристрій підтримує температурну стабільність, щоб запобігти нагріванню клітин або молекулярному розкладанню під час процесу.
- Після відрядження: Відокремлені клітини піддаються подальшим протоколам екстракції, таким як Bligh & Двофазний метод Дайєра, для відновлення РНК, ліпідів і метаболітів.
Цей метод перевершує ручне вишкрібання завдяки своїй автоматизації, відтворюваності та здатності ефективно обробляти зразки з високою пропускною здатністю.
Що таке непошкоджуюче відшарування клітин?
Непошкоджуюче відшарування клітин — це процес відділення адгезивних клітин від їх субстрату без порушення життєздатності, цілісності або функціональності клітин. Це досягається за допомогою щадних методів, таких як контрольоване ультразвукове дослідження або безферментні розчини.
Уникнення руйнування клітин має вирішальне значення для збереження клітин’ структурні та молекулярні характеристики, які є важливими для точних подальших застосувань, таких як мультиомічний аналіз, функціональні аналізи або терапевтичне використання. Пошкоджені клітини можуть виділяти внутрішньоклітинний вміст, що потенційно може спотворити експериментальні результати або погіршити якість зразка.
У чому перевага відшарування клітин без ферментів?
Відшарування клітин без ферментів має кілька переваг, включаючи збереження білків і рецепторів клітинної поверхні, підтримку життєздатності клітин і уникнення потенційного ферментативного пошкодження біомолекул. Цей підхід особливо корисний для чутливих подальших застосувань, таких як проточна цитометрія, протеоміка або функціональні аналізи, де ферментативні зміни можуть поставити під загрозу якість даних або результати експерименту. Крім того, безферментні методи часто є більш відтворюваними та можуть бути адаптовані для робочих процесів з високою пропускною здатністю.

Hielscher Ultrasonics виробляє високоефективні ультразвукові гомогенізатори з Лабораторії до промислові розміри.