Екстракція позаклітинного матриксу за допомогою сонікатора для 96-лункових планшетів UIP400MTP
Традиційні методи екстракції позаклітинного матриксу (EM) часто передбачають кілька етапів руйнування матриксу біоплівки. Однак ці методи можуть бути тривалими й не забезпечувати стабільності, що призводить до варіабельності результатів. Сонікатор для 96-лункових планшетів UIP400MTP значно полегшує процес екстракції EM, забезпечуючи високоефективне, точне та рівномірне руйнування біоплівки у високопродуктивних форматах. UIP400MTP використовує сфокусований ультразвук для створення контрольованої кавітації, ефективно руйнуючи матрикс біоплівки та водночас зберігаючи життєздатність і цілісність клітин, вбудованих у біоплівку. Використання UIP400MTP підвищує відтворюваність і точність подальших досліджень, як-от метаболомний і протеомний аналіз, тести на життєздатність і дослідження чутливості до протимікробних засобів. Спрощуючи екстракцію EM, UIP400MTP дає дослідникам змогу отримувати стабільні та високоякісні результати, забезпечуючи глибше розуміння динаміки біоплівок і їхньої взаємодії із зовнішніми агентами.
Екстракція позаклітинного матриксу
Позаклітинний матрикс (EM) є критично важливим компонентом біоплівок, утворених такими мікроорганізмами, як Candida albicans. EM складається з полісахаридів, білків, ліпідів і позаклітинної ДНК, забезпечує структурну цілісність, опосередковує адгезію до поверхонь і значною мірою сприяє стійкості до протимікробних засобів. Екстракція та аналіз EM необхідні для розуміння біології біоплівок, з’ясування механізмів стійкості до лікарських засобів і виявлення нових терапевтичних мішеней.
Протокол екстракції позаклітинного матриксу (EM) з біоплівок Candida albicans за допомогою UIP400MTP
Цей протокол зосереджений на екстракції позаклітинного матриксу (EM) біоплівок Candida albicans, сформованих у статичних умовах. Він передбачає використання сонікатора UIP400MTP замість традиційних етапів зіскрібання або обробки ферментами для підвищення ефективності та відтворюваності.
Необхідні матеріали
Покрокова інструкція з екстракції EM
- Формування біоплівки у статичних умовах
Для формування біоплівок у статичних умовах внесіть інокулят C. albicans у лунки 96-лункового планшета, використовуючи середовище RPMI-1640. Кожна лунка має містити однаковий об’єм інокуляту (наприклад, 200 µL на лунку).
Інкубуйте планшет за температури 37°C у статичних умовах протягом 24 годин, щоб забезпечити формування біоплівки на поверхнях лунок. - Підготовка біоплівки до екстракції
Після інкубації обережно аспіруйте та видаліть відпрацьоване середовище з кожної лунки, не порушуючи біоплівку.
Обережно промийте кожну лунку стерильним PBS (наприклад, 200 µL), щоб видалити слабко прикріплені клітини та планктонні залишки. Повторіть цей етап двічі.
Додайте свіжий PBS або буфер для екстракції (наприклад, 200 µL) до кожної лунки для підготовки до ультразвукової обробки. - Ультразвукова обробка за допомогою UIP400MTP
Помістіть 96-лунковий планшет із PBS або буфером для екстракції в лоток сонікатора UIP400MTP. Для правильного розміщення багатолункового планшета дотримуйтеся вказівок посібника з експлуатації.
Проводьте ультразвукову обробку протягом 5–6 хвилин у щадному режимі (амплітуда 60%, імпульсний режим), забезпечуючи рівномірне руйнування структури біоплівки та вивільнення компонентів EM.
Використовуйте засоби контролю температури сонікатора UIP400MTP (датчик температури та налаштування), щоб уникнути надмірного нагрівання або пошкодження зразків. - Обробка катіонообмінною смолою (CER)
Перенесіть рідину після ультразвукової обробки з кожної лунки в новий 96-лунковий планшет.
Додайте до кожної лунки подвійний об’єм суспензії CER (приготованої в PBS або буфері) (наприклад, загальний об’єм 400 µL на лунку).
Герметично закрийте планшет та інкубуйте його на планшетному шейкері або ротаторі за швидкості 400 rpm протягом 3 годин, щоб забезпечити зв’язування та виділення компонентів EM. - Розділення та фільтрація
Центрифугуйте планшет за 2 000 × g протягом 10 хвилин, щоб відокремити смолу та клітини від надосадової рідини.
Обережно перенесіть надосадову рідину, що містить EM, з кожної лунки в новий 96-лунковий планшет.
Профільтруйте надосадову рідину через фільтр із розміром пор 0,22 µm, використовуючи вакуумну колекторну систему для планшетів або її еквівалент, щоб отримати чистий екстракт EM. - Аналіз EM
Для характеристики компонентів EM використовуйте такі методи, як UPLC-Q-TOF-MS для нецільового профілювання метаболітів, або застосовуйте специфічні аналізи (наприклад, BCA для білків і набори для кількісного визначення тригліцеридів та вуглеводів).
Високопродуктивна екстракція позаклітинного матриксу
Висока ефективність екстракції позаклітинного матриксу (EM) за допомогою сонікатора UIP400MTP докорінно змінила підготовку зразків для досліджень, що потребують точного аналізу властивостей біоплівок. UIP400MTP використовує ультразвукові хвилі для точного й рівномірного руйнування матриксу біоплівки, забезпечуючи ефективне вивільнення компонентів EM зі збереженням життєздатності та цілісності клітин. Цей підхід значно підвищує надійність таких досліджень, як тести на життєздатність біоплівок, протеомні й метаболомні дослідження та оцінювання чутливості до протимікробних засобів.
У дослідженнях відновлення росту біоплівок, як-от підрахунок колонієутворювальних одиниць (CFU), екстракція EM за допомогою UIP400MTP забезпечує безперешкодний доступ реагентів до клітин, вбудованих у біоплівку. Аналогічно, протеомний і метаболомний аналіз, зокрема UPLC-Q-TOF-MS, виграють від виділення білків, ліпідів і метаболітів із високим виходом. UIP400MTP також забезпечує точне тестування чутливості до протимікробних засобів, даючи змогу точно визначати значення MIC і MBEC для біоплівок. Крім того, ефективна екстракція за допомогою UIP400MTP полегшує визначення активності ферментів, кількісне визначення компонентів і структурні дослідження, надаючи цінну інформацію про роль позаклітинних матриксів в архітектурі біоплівок, адгезії та механізмах стійкості.
Цей високопродуктивний, відтворюваний метод екстракції оптимізує підготовку EM, забезпечуючи кращі результати в низці досліджень біоплівок.
Високопродуктивна екстракція EM за допомогою сонікатора для 96-лункових планшетів UIP400MTP
Література / Джерела
- 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
Яке призначення позаклітинного матриксу?
Позаклітинний матрикс (EM або ECM) забезпечує структурну підтримку клітин, регулює міжклітинну комунікацію та впливає на поведінку клітин.
Яку роль позаклітинний матрикс відіграє в тканинах?
У тканинах EM слугує каркасом, який підтримує структурну цілісність, сприяє механічній стійкості та опосередковує передавання біохімічних сигналів для регулювання таких процесів, як ріст, диференціація та відновлення.
Що таке адгезія до позаклітинного матриксу?
Адгезія до позаклітинного матриксу – це взаємодія між клітинами та EM, опосередкована переважно молекулами адгезії на поверхні клітин, такими як інтегрини, що забезпечує закріплення клітин, передавання сигналів і міграцію.
Навіщо екстрагують позаклітинний матрикс для досліджень?
EM екстрагують для досліджень, щоб вивчити його склад, зрозуміти його роль у клітинних процесах і дослідити його вплив на прогресування захворювань, зокрема утворення біоплівок і стійкість до протимікробних засобів.
Які поширені методи екстракції позаклітинного матриксу?
Поширені методи екстракції включають фізичні методи, як-от ультразвукова обробка, хімічну обробку детергентами або солями та ферментативне розщеплення для виділення компонентів EM зі збереженням їхньої цілісності.
Що таке децелюляризований позаклітинний матрикс (dECM)?
Децелюляризований позаклітинний матрикс (dECM) отримують шляхом видалення клітинного матеріалу з тканин зі збереженням структурних і біохімічних властивостей EM. Його використовують у регенеративній медицині як каркас для тканинної інженерії та культивування клітин.
Дізнайтеся більше про децелюляризацію позаклітинного матриксу за допомогою ультразвуку!
Hielscher Ultrasonics виробляє високопродуктивні ультразвукові гомогенізатори від лабораторного до промислового масштабу.

