Hujayralarni qirib ajratishni yuqori unumdorlikdagi UIP400MTP ultratovush qurilmasi bilan almashtiring

Multiomika tahlili uchun yopishib oʻsuvchi hujayra liniyalarini koʻp quduqchali plastinkalardan ajratish va ekstraksiya qilish laboratoriyalarda kundalik vazifadir. Koʻp quduqchali plastinkalar uchun UIP400MTP ultratovush qurilmasi yordamida hujayralarni yuqori unumdorlikda ajratish hujayralarni qoʻlda qirib ajratish oʻrnini bosib, RNK, umumiy lipidlar va umumiy qutbli metabolitlarning koʻproq miqdorda olinishiga olib keladi. Yangi usul Hielscher UIP400MTP ultratovush qurilmasini Beckman Coulter i7 suyuqliklar bilan ishlash stansiyasi bilan birlashtirib, RNK, metabolitlar va lipidlarni ekstraksiya qilish uchun hujayralarga yuqori unumdorlikda, takrorlanuvchan va samarali ishlov berish imkonini yaratadi. Taqdim etilgan usul turli hujayra turlari va tajriba sharoitlarida yaxshiroq takrorlanuvchanlik va yuqoriroq chiqimga erishib, hujayralarni qoʻlda qirib ajratishning anʼanaviy usullaridan ustun turadi.

UIP400MTP mikroplastinka ultratovush qurilmasi yordamida hujayralarni ajratishni soddalashtiring

Yopishib oʻsuvchi hujayra kulturasi tizimlari toksikologik va biotibbiy tadqiqotlarda muhim oʻrin tutadi. Shu doirada Cruchley-Fuge va boshqalar (2024) kimyoviy xavfni baholash uchun omika texnologiyalaridan foydalanishga qaratilgan PrecisionTox loyihasidagi muhim muammoni hal qilishga kirishdilar. Loyiha turli kimyoviy moddalar bilan ishlov berilgan minglab namunalarni yuqori unumdorlikda tahlil qilishni maqsad qilgan edi. Bu talabni qondirish uchun tadqiqotchilar UIP400MTP ultratovush qurilmasini suyuqlik xromatografiyasi–mass-spektrometriya (LC-MS) tahlili uchun belgilangan ikki fazali ekstraksiya protokollari bilan birlashtiruvchi avtomatlashtirilgan ish jarayonini ishlab chiqdilar. Ularning tadqiqoti koʻp quduqchali plastinkalar uchun UIP400MTP ultratovush qurilmasining yopishib oʻsuvchi hujayralarni ajratishdagi samaradorligini qoʻlda qirib ajratish va boshqa anʼanaviy usullar bilan taqqoslab baholaydi.

Multiomikani soddalashtirish: UIP400MTP yordamida yopishib oʻsuvchi hujayralarni avtomatlashtirilgan ekstraksiya qilish

Birmingham universitetidan Laura Cruchley-Fuge boshchiligidagi tadqiqotchilar jamoasi insonning uchta hujayra liniyasidan foydalandi: HepG2 (jigar saratoni hujayralari), HepaRG (gepatotsitlarga oʻxshash differensiallashgan hujayralar) va H295R (buyrakusti bezi saratoni hujayralari). Bu hujayralar 24 quduqchali va 96 quduqchali plastinkalarda oʻstirilib, aflatoksin B1 va forskolin kabi sinov kimyoviy moddalari taʼsiriga duchor qilindi.

Tajriba rejasi:

1-bosqich: UIP400MTP ultratovush qurilmasining quvvat sozlamalarini optimallashtirish va uni hujayralarni qoʻlda qirib ajratish hamda ultratovushli suv vannalari bilan taqqoslash. RNK, metabolitlar va lipidlarning ajratib olinishini baholash uchun HepG2 hujayralaridan foydalanildi.
2-bosqich: Beckman Coulter i7 tizimidan foydalanib, UIP400MTP qurilmasini ikki fazali ekstraksiya ish jarayoniga integratsiya qilish. Validatsiya HepaRG va H295R hujayralari yordamida oʻtkazildi.

Ekstraksiya ish jarayoni: Ish jarayoni koʻp quduqchali plastinkalarda kimyoviy moddalar taʼsiriga duchor qilishni, UIP400MTP yordamida hujayralarni ajratishni va Bligh & Dyer (B&D) usuli bilan ikki fazali ekstraksiyani oʻz ichiga oldi. Lipofil va qutbli birikmalar uchun LC-MS tahlili Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120 yordamida bajarildi. Lipidlarni miqdoriy aniqlashning oltin standarti boʻlgan B&D usuli metanol, xloroform va suv bilan ikki bosqichli ekstraksiyani, soʻngra xloroform fazasidagi lipidlarni miqdoriy aniqlashni oʻz ichiga oladi.

UIP400MTP mikroplastinka ultratovush qurilmasi yopishib oʻsuvchi hujayra liniyalarini koʻp quduqchali plastinkalar va Petri idishlaridan ajratishni osonlashtiradi

Natijalar:

1-bosqich: Ultratovush bilan ishlov berishning maqbul sharoitlari 60% quvvatda aniqlandi.
Qoʻlda qirib ajratish va ultratovushli vannalar bilan taqqoslaganda, UIP400MTP nihoyatda yuqori takrorlanuvchanlik bilan eng koʻp RNK ajratib olinishini taʼminladi.
Qutbli metabolitlarning ajratib olinishi usullar boʻyicha bir xil darajada boʻldi, lipidlarning ajratib olinishi esa UIP400MTP bilan sezilarli darajada yuqori boʻldi.
2-bosqich: HepaRG va H295R hujayralarida oʻtkazilgan validatsiya lipidomika va metabolomika maʼlumotlarining yuqori takrorlanuvchanligini koʻrsatdi, buni bir-biriga yaqin guruhlangan PCA koʻrsatkichlari tasdiqladi.
Aflatoksin B1 va forskolin bilan ishlov berilgan namunalar nazorat namunalaridan samarali farqlandi, bu usulning sezgirligi va ishonchliligini taʼkidladi.

«Hielscher UIP400MTP ultratovush bilan ishlov berish qurilmasi hujayralarni qoʻlda qirib ajratishning “oltin standarti”ga yuqori sifatli va takrorlanuvchan muqobil yondashuvni taqdim etib, RNK, umumiy lipidlar va umumiy qutbli metabolitlarning koʻproq miqdorda olinishiga olib keladi.» (Cruchley-Fuge et al., 2024)

Cruchley-Fuge va boshqalar yopishib oʻsuvchi hujayralarga ishlov berishda UIP400MTP ultratovush qurilmasining afzalliklarini taʼkidlaydilar. Qoʻlda qirib ajratish oʻrnini bosuvchi bu usul takrorlanuvchanlikni, namunalarni qayta ishlash unumdorligini va chiqimni oshirib, uni PrecisionTox kabi keng koʻlamli tadqiqotlar uchun bebaho vositaga aylantiradi. UIP400MTP qurilmasining avtomatlashtirilgan ish jarayonlariga integratsiyasi oʻzgaruvchanlikni kamaytirish bilan birga, koʻp mehnat talab qiladigan jarayonlarni ham soddalashtirib, yuqori sifatli multiomika maʼlumotlarini olish imkonini beradi.

Cruchley-Fuge va boshqalarning (2024) ishi multiomika tahlili uchun yopishib oʻsuvchi hujayra kulturalariga ishlov berishni osonlashtiradi va soddalashtiradi. UIP400MTP ultratovush qurilmasining avtomatlashtirilgan ish jarayonlari bilan integratsiyasi namunalarni barqaror va samarali tayyorlashni taʼminlab, uni yuqori unumdorlikdagi toksikologik tadqiqotlar uchun juda mos qiladi.

Hielscher UIP400MTP ko‘p uyachali planshetlaringiz, PCR planshetlaringiz yoki namuna probirkalaringiz uchun eng moslashuvchan sonikatordir. 400 vatt uzluksiz ultratovush chiqish quvvati bilan u hujayra lizisi, emulsiyalash, oqsil ekstraksiyasi, DNA / RNA fragmentatsiyasi, aglomeratlarni parchalash, FFPE ekstraksiyasi, nanomateriallarni disperslash yoki emulsiyalash kabi jarayonlar uchun yaratilgan. UIP400MTP ultratovush vannasi emas. U yo‘naltirilgan ultratovush bilan ishlov berish uchun yuqori intensivlikdagi kosachasimon uzatgichdir. Ushbu kuchli, kontaktsiz sonikator standart planshetingizning barcha uyachalariga bir tekis ultratovush bilan ishlov beradi. Siz amplituda, quvvat va impuls rejimini aniq boshqara olasiz. O‘rnatilgan taymer va harorat zondi barqaror natijalarni ta’minlaydi. UIP400MTP planshet sonikatori namunalarni suv vannasi yordamida sovitadi (tashqi sovitgich ixtiyoriy).

Loyihalash, ishlab chiqarish va maslahat berish – Germaniyada yaratilgan sifat

Hielscher ultratovush qurilmalari eng yuqori sifat va loyihalash standartlari bilan mashhur. Mustahkamlik va ishlatishning osonligi ultratovush qurilmalarimizni sanoat korxonalariga muammosiz integratsiya qilish imkonini beradi. Hielscher ultratovush qurilmalari ogʻir sharoitlar va talabchan muhitlarda osonlik bilan ishlaydi.

Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatiga ega kompaniya boʻlib, eng zamonaviy texnologiya va foydalanish qulayligini oʻzida mujassam etgan yuqori unumdorlikdagi ultratovush qurilmalariga alohida eʼtibor qaratadi. Albatta, Hielscher ultratovush qurilmalari CE talablariga mos keladi hamda UL, CSA va RoHs talablariga javob beradi.

Tegishli mavzular

Adabiyotlar / Manbalar

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.

Koʻp beriladigan savollar

Hujayralarni ajratish nima?

Tadqiqotlarda hujayralarni ajratish yopishib oʻsuvchi hujayralarni kultura idishi yoki substrat yuzasidan ajratish jarayonini anglatadi. Bu odatda tahlil, qayta ekib oʻstirish yoki kriokonservatsiya kabi keyingi amallar uchun hujayralarni yigʻib olish maqsadida bajariladi. Hujayra turi va tadqiqot talablariga qarab, ajratish fermentativ usullar (masalan, tripsin), kimyoviy vositalar (masalan, EDTA), mexanik usullar (masalan, qirib ajratish) yoki ultratovush bilan ishlov berish kabi fizik usullar yordamida amalga oshirilishi mumkin.

Yopishib oʻsuvchi hujayralar qanday ajratiladi?

Yopishib oʻsuvchi hujayralarni ultratovush bilan ishlov berish orqali ajratish nazorat qilinadigan muhitda hujayralarning yuzaga yopishishini buzish uchun yoʻnaltirilgan ultratovush toʻlqinlarini qoʻllashni oʻz ichiga oladi. Xususan, UIP400MTP mikroplastinka ultratovush qurilmasi hujayralar bilan ular oʻstirilayotgan yuza oʻrtasidagi bogʻlanishlarni uzuvchi mahalliy mexanik tebranishlarni hosil qilish orqali bunga erishadi. Asosiy bosqichlar quyidagilardan iborat:

Tayyorlash: Hujayralar koʻp quduqchali plastinkalarda oʻstiriladi va tajriba rejasining bir qismi sifatida muayyan kimyoviy moddalar taʼsiriga duchor qilinishi mumkin.
Ultratovush bilan ishlov berish: Hujayralarni shikastlamasdan yoki biomolekulalar yaxlitligini buzmasdan samarali ajratishni taʼminlash uchun UIP400MTP ultratovush qurilmasi optimallashtirilgan sozlamalar (masalan, 60% quvvat) bilan dasturlanadi.
Haroratni nazorat qilish: Qurilma jarayon davomida issiqlik taʼsirida hujayralar yoki molekulalarning buzilishining oldini olish uchun harorat barqarorligini saqlaydi.
Ajratishdan keyingi bosqich: RNK, lipidlar va metabolitlarni ajratib olish uchun ajratilgan hujayralarga Bligh & Dyer ikki fazali usuli kabi keyingi ekstraksiya protokollari boʻyicha ishlov beriladi.

Bu usul avtomatlashtirilganligi, takrorlanuvchanligi va namunalarni yuqori unumdorlikda samarali qayta ishlash imkoniyati tufayli qoʻlda qirib ajratishdan ustun turadi.

Hujayralarni shikastlamasdan ajratish nima?

Hujayralarni shikastlamasdan ajratish yopishib oʻsuvchi hujayralarni ularning yashovchanligi, yaxlitligi yoki funksional xususiyatlarini buzmasdan substratidan ajratish jarayonini anglatadi. Bunga nazorat qilinadigan ultratovush bilan ishlov berish yoki fermentsiz eritmalar kabi yumshoq usullar yordamida erishiladi.
Hujayralarning parchalanishiga yoʻl qoʻymaslik ularning tuzilmaviy va molekulyar xususiyatlarini saqlash uchun juda muhim; bu xususiyatlar multiomika tahlili, funksional sinovlar yoki davolash maqsadida foydalanish kabi keyingi amallarni aniq bajarish uchun zarur. Shikastlangan hujayralar hujayra ichidagi tarkibiy moddalarni tashqariga chiqarishi mumkin, bu esa tajriba natijalarini chalkashtirishi yoki namuna sifatini buzishi mumkin.

Hujayralarni fermentsiz ajratishning afzalligi nimada?

Hujayralarni fermentsiz ajratish bir qator afzalliklarni taqdim etadi, jumladan, hujayra yuzasidagi oqsillar va retseptorlarni saqlash, hujayralarning yashovchanligini saqlab qolish va biomolekulalarga fermentlar yetkazishi mumkin boʻlgan shikastlanishning oldini olish. Bu yondashuv, ayniqsa, oqim sitometriyasi, proteomika yoki funksional sinovlar kabi sezgir keyingi amallar uchun foydalidir, chunki ularda fermentlar keltirib chiqaradigan oʻzgarishlar maʼlumotlar sifati yoki tajriba natijalarini buzishi mumkin. Bundan tashqari, fermentsiz usullar koʻpincha yaxshiroq takrorlanuvchanlikka ega boʻlib, yuqori unumdorlikdagi ish jarayonlariga moslashtirilishi mumkin.