Tách tế bào bằng siêu âm
Tách tế bào bằng siêu âm là một kỹ thuật chuẩn bị mẫu có hiệu quả cao và đáng tin cậy, được sử dụng trong nhiều lĩnh vực sinh học tế bào và công nghệ sinh học. Sử dụng sóng siêu âm, thiết bị siêu âm đĩa nhiều giếng UIP400MTP tách các tế bào bám dính khỏi bề mặt nuôi cấy và chuẩn bị huyền phù tế bào cho các ứng dụng tiếp theo. Xử lý bằng siêu âm mang lại nhiều ưu điểm so với các kỹ thuật tách truyền thống bằng enzyme, hóa chất và cơ học, khiến thiết bị này trở thành một công cụ có giá trị cho các nhà nghiên cứu.
Nguyên lý tách tế bào bằng siêu âm
Tách tế bào bằng siêu âm dựa trên việc sử dụng siêu âm công suất cao để phá vỡ các tương tác giữa tế bào và giá thể mà chúng bám vào. Sóng siêu âm tạo ra các vi bọt, hiện tượng xâm thực âm và dao động trong môi trường nuôi cấy, sinh ra các lực cơ học giúp tách tế bào một cách nhẹ nhàng nhưng hiệu quả. Quá trình này thường được thực hiện bằng thiết bị siêu âm không tiếp xúc UIP400MTP dành cho đĩa nhiều giếng.
Thiết bị siêu âm không tiếp xúc UIP400MTP để tách tế bào
Tách tế bào là bước thiết yếu khi nuôi cấy tế bào bám dính. Mặc dù xử lý bằng trypsin là kỹ thuật được sử dụng phổ biến nhất, kỹ thuật này có thể làm giảm khả năng sống của tế bào do gây tổn thương màng tế bào và chất nền ngoại bào. Để nâng cao hiệu quả nuôi cấy tế bào, điều quan trọng là giảm thiểu tổn thương này. Tách tế bào bằng siêu âm là một kỹ thuật không dùng enzyme, có hiệu quả cao và đáng tin cậy. Điều này khiến thiết bị siêu âm đĩa vi thể UIP400MTP trở thành một lựa chọn thay thế tuyệt vời cho phương pháp tách tế bào bằng enzyme. Xử lý bằng siêu âm sử dụng hiện tượng xâm thực âm và sự khuấy động trong môi trường không chứa huyết thanh để nhẹ nhàng tách tế bào mà không gây tổn hại cho chúng.
So sánh phương pháp tách tế bào bằng siêu âm với các kỹ thuật truyền thống
| Ưu điểm | Tách bằng siêu âm | Tách bằng enzyme | Tách bằng hóa chất |
|---|---|---|---|
| Khả năng sống của tế bào | Cao | Trung bình | Thay đổi |
| Tốc độ | Nhanh (vài phút) | Vừa phải (vài phút đến vài giờ) | Thay đổi (vài phút đến vài giờ) |
| Bảo toàn các dấu ấn bề mặt | Xuất sắc | Có thể bị biến đổi | Có thể bị biến đổi |
| Khả năng mở rộng quy mô | Cao | Trung bình | Thay đổi |
| Không có dư lượng | Có | Không (dư lượng enzyme) | Thay đổi (dư lượng hóa chất) |
| Chi phí thiết bị | Đầu tư một lần, không cần vật tư tiêu hao độc quyền, không có chi phí định kỳ | Chi phí định kỳ | Chi phí định kỳ |
| Mức độ dễ tối ưu hóa | Dễ | Dễ | Thay đổi |
Thiết bị siêu âm đĩa nhiều giếng UIP400MTP mang lại nhiều lợi ích cho việc chuẩn bị mẫu với năng suất cao, chẳng hạn như tách tế bào.
Dưới đây là hướng dẫn minh họa về cách tách tế bào bằng thiết bị siêu âm đĩa nhiều giếng UIP400MTP.
Thiết bị và vật liệu để tách tế bào bằng siêu âm
- Thiết bị siêu âm không tiếp xúc dành cho đĩa nhiều giếng UIP400MTP: Thiết bị siêu âm có năng suất xử lý mẫu cao này là công cụ chủ chốt. Thiết bị siêu âm đĩa UIP400MTP phù hợp với mọi đĩa nhiều giếng và đĩa vi chuẩn độ tiêu chuẩn cũng như đĩa Petri. Sóng siêu âm cung cấp năng lượng cơ học cần thiết để tách tế bào.
- Đĩa nuôi cấy tế bào hoặc đĩa Petri: Các dụng cụ chứa tiêu chuẩn dùng để nuôi cấy tế bào bám dính.
- Môi trường nuôi cấy: Môi trường lỏng dùng để nuôi và duy trì tế bào.
- PBS vô trùng (dung dịch muối đệm phosphate): Dùng để rửa tế bào trước khi tách.
- Ống thu mẫu: Dùng để thu huyền phù tế bào đã được tách.
Quy trình tách bằng siêu âm sử dụng thiết bị siêu âm đĩa UIP400MTP
- Chuẩn bị
– Đảm bảo tất cả thiết bị đều sạch và vô trùng để ngăn ngừa nhiễm bẩn.
– Làm ấm trước môi trường nuôi cấy và PBS đến nhiệt độ thích hợp (thường là 37°C). - Rửa tế bào
– Hút bỏ môi trường nuôi cấy khỏi bình hoặc đĩa nuôi cấy tế bào.
– Nhẹ nhàng rửa tế bào bằng PBS vô trùng để loại bỏ môi trường còn dư và các tế bào đã bong ra. - Xử lý bằng siêu âm
– Thêm một thể tích nhỏ PBS hoặc môi trường nuôi cấy mới vào bình hoặc đĩa để phủ kín lớp đơn tế bào.
– Đặt đĩa Petri hoặc đĩa nuôi cấy vào thiết bị siêu âm UIP400MTP.
– Xử lý bằng siêu âm trong một khoảng thời gian xác định, thường từ vài giây đến vài phút, tùy thuộc vào loại tế bào và mức độ bám dính. - Thu huyền phù tế bào
– Sau khi xử lý siêu âm, quan sát tế bào dưới kính hiển vi để đảm bảo tế bào đã tách khỏi bề mặt.
– Nhẹ nhàng hút nhả huyền phù tế bào bằng pipet để thu các tế bào đã tách.
– Chuyển huyền phù vào ống thu mẫu. - Xử lý sau khi tách tế bào
– Ly tâm huyền phù tế bào nếu cần để cô đặc tế bào.
– Tạo lại huyền phù tế bào trong môi trường nuôi cấy mới hoặc dung dịch đệm cho các ứng dụng tiếp theo.
Lưu ý: Các thông số (như thời gian và cường độ siêu âm) cần được tối ưu hóa cho từng loại tế bào để tránh gây tổn thương tế bào. Một số loại tế bào nhạy cảm có thể nhạy hơn với xử lý siêu âm, đòi hỏi phải tối ưu hóa cẩn thận.
Các ứng dụng thực tế của việc tách tế bào bằng siêu âm
Tách tế bào bằng siêu âm được sử dụng trong nhiều bối cảnh nghiên cứu và lâm sàng:
- Đo tế bào dòng chảy: Chuẩn bị huyền phù tế bào đơn để phân tích.
- Đếm tế bào và xét nghiệm khả năng sống của tế bào: Tách tế bào để đếm chính xác và đánh giá khả năng sống của tế bào.
- Cấy chuyền: Chuyển tế bào từ dụng cụ nuôi cấy này sang dụng cụ nuôi cấy khác.
- Thí nghiệm sinh học phân tử: Phân lập tế bào để chiết xuất DNA, RNA và protein.
Tại sao tôi nên thay thế việc cạo tế bào bằng phương pháp tách tế bào với máy siêu âm đĩa vi giếng UIP400MTP?
Thay thế việc cạo tế bào bằng phương pháp tách tế bào sử dụng máy siêu âm đĩa vi giếng UIP400MTP mang lại nhiều lợi ích cho các nhà nghiên cứu. Khác với việc cạo thủ công, quá trình xử lý siêu âm có thể kiểm soát chính xác bằng UIP400MTP đảm bảo tách tế bào một cách nhất quán và nhẹ nhàng, giảm thiểu tổn thương cơ học và bảo toàn khả năng sống của tế bào. UIP400MTP cho phép kiểm soát chính xác các thông số siêu âm, giúp xử lý đồng đều ở tất cả các giếng và loại bỏ sự biến thiên giữa các mẫu. Phương pháp này nhanh hơn, hiệu quả hơn và có khả năng mở rộng quy mô, lý tưởng cho các ứng dụng xử lý số lượng mẫu lớn, đồng thời duy trì khả năng tái lập và tính toàn vẹn của các mẫu nuôi cấy tế bào nhạy cảm. Xem nghiên cứu so sánh tại đây!
Máy siêu âm đĩa 96 giếng UIP400MTP để xử lý siêu âm các đĩa vi chuẩn độ và đĩa đa giếng
Máy siêu âm đĩa 96 giếng UIP400MTP: Chất lỏng truyền siêu âm bao quanh tất cả các giếng và đảm bảo xử lý siêu âm đồng đều cho từng mẫu
Các loại tế bào thường được tách bằng siêu âm
- Nguyên bào sợi:
Thường được sử dụng trong kỹ thuật mô và nghiên cứu liền vết thương.
Là các tế bào bám dính cần được tách khỏi bề mặt để cấy chuyền và thực hiện thí nghiệm. - Tế bào biểu mô:
Được sử dụng trong các nghiên cứu về hàng rào mô, nghiên cứu ung thư và thử nghiệm thuốc.
Cần được tách khỏi bề mặt để phân tích và cấy chuyền. - Tế bào nội mô:
Quan trọng đối với nghiên cứu mạch máu và các nghiên cứu về sự hình thành mạch máu.
Là các tế bào bám dính cần được tách khỏi bề mặt để thực hiện các phép thử in vitro. - Tế bào gốc:
Bao gồm tế bào gốc trung mô và tế bào gốc đa năng cảm ứng.
Cần các phương pháp tách nhẹ nhàng để duy trì khả năng sống và tính đa năng. - Các dòng tế bào ung thư:
Được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu ung thư và phát triển thuốc.
Là các tế bào bám dính cần được tách khỏi bề mặt thường xuyên để thực hiện các thao tác thí nghiệm. - Tế bào gan:
Được sử dụng trong các nghiên cứu chức năng gan và nghiên cứu chuyển hóa thuốc.
Cần được tách khỏi bề mặt để sử dụng trong các mô hình và phép thử in vitro. - Tế bào sừng:
Là loại tế bào chiếm ưu thế trong biểu bì và thường được sử dụng trong nghiên cứu da, nghiên cứu liền vết thương và thử nghiệm mỹ phẩm.
Giống như các tế bào bám dính khác, tế bào sừng phát triển bằng cách bám vào bề mặt bình hoặc đĩa nuôi cấy và phải được tách khỏi bề mặt để thực hiện nhiều quy trình thí nghiệm khác nhau, bao gồm cấy chuyển qua các đời, phân tích và cấy chuyền. - Đại thực bào:
Thường cần được tách khỏi bề mặt khi nuôi cấy in vitro.
Đại thực bào là các tế bào bám dính, thường bám vào bề mặt bình hoặc đĩa nuôi cấy. Để thu các tế bào này cho các ứng dụng tiếp theo như phân tích, cấy chuyền hoặc thí nghiệm, cần tách chúng khỏi bề mặt nuôi cấy.
Tài liệu / Tài liệu tham khảo
- 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.
Những thông tin đáng biết
Tách tế bào khỏi bề mặt là gì?
Tách tế bào là quá trình tách các tế bào bám dính khỏi bề mặt dụng cụ nuôi cấy, cho phép thu nhận và chuẩn bị chúng cho các quy trình thí nghiệm hoặc phân tích tiếp theo. Quá trình này có thể được thực hiện bằng các phương pháp sử dụng enzyme, hóa chất, cơ học hoặc siêu âm.
Phân ly tế bào là gì?
Phân ly tế bào là quá trình phân tách các khối tế bào hoặc mô thành các tế bào riêng lẻ còn sống. Quá trình này được thực hiện bằng cách phá vỡ chất nền ngoại bào và các liên kết bám dính giữa các tế bào bằng các phương pháp sử dụng enzyme, cơ học (ví dụ: xử lý siêu âm) hoặc hóa chất. Phân ly tế bào đóng vai trò thiết yếu trong nhiều ứng dụng, bao gồm nuôi cấy tế bào sơ cấp, phân tích đơn tế bào và chuẩn bị huyền phù tế bào cho các thí nghiệm và mục đích điều trị.
Sự khác biệt giữa nuôi cấy tế bào bám dính và màng sinh học là gì?
Nuôi cấy tế bào bám dính đề cập đến sự phát triển của các tế bào, thường là tế bào nhân thực, bám vào một giá thể trong môi trường phòng thí nghiệm được kiểm soát, dựa vào các chất dinh dưỡng được cung cấp qua môi trường nuôi cấy. Ngược lại, màng sinh học là một quần xã vi sinh vật phức tạp hình thành tự nhiên, bám vào một bề mặt và được bao bọc trong chất nền ngoại bào, với các tế bào thể hiện hành vi tập thể, có các gradient hóa học và khả năng chống chịu cao hơn trước các tác động bất lợi từ bên ngoài. Trong khi các hệ nuôi cấy tế bào bám dính là nhân tạo và được sử dụng cho mục đích nghiên cứu, màng sinh học là các hệ sinh thái động hiện diện trong môi trường tự nhiên hoặc môi trường được thiết kế.
Xử lý siêu âm bằng UIP400MTP là một kỹ thuật có hiệu quả cao, không sử dụng enzyme để tách các tế bào bám dính và bong tách màng sinh học. Đọc thêm về những ưu điểm của việc bong tách màng sinh học khỏi đĩa vi thể và đĩa Petri bằng máy siêu âm đĩa nhiều giếng UIP400MTP!
Tách tế bào bằng siêu âm có những ưu điểm gì?
- Nhẹ nhàng với tế bào: Tách tế bào bằng siêu âm ít gây tác động mạnh hơn so với các phương pháp sử dụng enzyme (như xử lý bằng trypsin) và cạo cơ học, giúp bảo toàn khả năng sống của tế bào và các dấu ấn bề mặt.
- Nhanh chóng và hiệu quả: Quá trình diễn ra nhanh chóng, thường chỉ mất vài phút và có thể tách tế bào hiệu quả ngay cả khỏi các bề mặt nuôi cấy lớn.
- Khả năng mở rộng quy mô: Phù hợp cho cả các ứng dụng quy mô nhỏ trong phòng thí nghiệm và các quy trình công nghệ sinh học quy mô lớn hơn.
- Không có dư lượng enzyme: Loại bỏ nhu cầu sử dụng enzyme, giảm nguy cơ làm biến đổi protein bề mặt tế bào hoặc đưa các tác nhân gây nhiễm vào.