Chiết xuất chất nền ngoại bào bằng máy siêu âm 96 giếng UIP400MTP
Các phương pháp chiết xuất chất nền ngoại bào (EM) truyền thống thường bao gồm nhiều bước để phá vỡ chất nền màng sinh học. Tuy nhiên, những kỹ thuật này có thể tốn thời gian và thiếu nhất quán, dẫn đến sự biến thiên của kết quả. Với máy siêu âm đĩa 96 giếng UIP400MTP, quá trình chiết xuất EM trở nên thuận tiện hơn đáng kể, giúp phá vỡ màng sinh học với hiệu quả cao, chính xác và đồng đều trong các định dạng có năng suất xử lý mẫu cao. UIP400MTP sử dụng siêu âm hội tụ để tạo ra hiện tượng xâm thực có kiểm soát, phá vỡ hiệu quả chất nền màng sinh học trong khi vẫn bảo toàn khả năng sống và tính toàn vẹn của các tế bào nằm trong màng sinh học. Việc sử dụng UIP400MTP nâng cao khả năng tái lập và độ chính xác của các phép thử tiếp theo, chẳng hạn như phân tích hệ chuyển hóa và hệ protein, thử nghiệm khả năng sống và nghiên cứu độ nhạy với tác nhân kháng vi sinh vật. Bằng cách tinh giản quá trình chiết xuất EM, UIP400MTP giúp các nhà nghiên cứu thu được kết quả nhất quán và có chất lượng cao, mang lại hiểu biết sâu sắc hơn về động thái của màng sinh học và tương tác với các tác nhân bên ngoài.
Chiết xuất chất nền ngoại bào
Chất nền ngoại bào (EM) là thành phần thiết yếu của màng sinh học do các vi sinh vật như Candida albicans hình thành. Được cấu tạo từ polysaccharide, protein, lipid và DNA ngoại bào, EM duy trì tính toàn vẹn cấu trúc, làm trung gian cho sự bám dính lên bề mặt và góp phần đáng kể vào khả năng kháng tác nhân kháng vi sinh vật. Chiết xuất và phân tích EM là việc thiết yếu để hiểu sinh học màng sinh học, làm sáng tỏ cơ chế kháng thuốc và xác định các đích điều trị mới.
Quy trình chiết xuất chất nền ngoại bào (EM) từ màng sinh học Candida albicans bằng UIP400MTP
Quy trình này tập trung vào việc chiết xuất chất nền ngoại bào (EM) của màng sinh học Candida albicans được nuôi trong điều kiện tĩnh. Tích hợp máy siêu âm UIP400MTP để thay thế các bước cạo hoặc xử lý bằng enzyme truyền thống nhằm cải thiện hiệu quả và khả năng tái lập.
Vật liệu và thiết bị cần thiết
Hướng dẫn từng bước chiết xuất EM
- Hình thành màng sinh học trong điều kiện tĩnh
Đối với màng sinh học được nuôi trong điều kiện tĩnh, cấy C. albicans vào các giếng của đĩa 96 giếng bằng môi trường RPMI-1640. Mỗi giếng cần chứa cùng một thể tích dịch cấy ban đầu (ví dụ: 200 µL mỗi giếng).
Ủ đĩa ở 37°C trong điều kiện tĩnh trong 24 giờ để màng sinh học hình thành trên bề mặt các giếng. - Chuẩn bị màng sinh học để chiết xuất
Sau khi ủ, nhẹ nhàng hút và loại bỏ môi trường đã sử dụng khỏi từng giếng mà không làm xáo trộn màng sinh học.
Rửa cẩn thận từng giếng bằng PBS vô trùng (ví dụ: 200 µL) để loại bỏ các tế bào bám lỏng lẻo và mảnh vụn lơ lửng. Lặp lại bước này hai lần.
Thêm PBS mới hoặc dung dịch đệm chiết xuất (ví dụ: 200 µL) vào từng giếng để chuẩn bị xử lý siêu âm. - Xử lý siêu âm bằng UIP400MTP
Đặt đĩa 96 giếng chứa PBS hoặc dung dịch đệm chiết xuất vào khay của máy siêu âm UIP400MTP. Để đặt đĩa nhiều giếng đúng cách, hãy làm theo chỉ dẫn trong tài liệu hướng dẫn sử dụng.
Xử lý siêu âm trong 5–6 phút ở chế độ nhẹ (biên độ 60%, chế độ xung), bảo đảm phá vỡ đồng đều cấu trúc màng sinh học và giải phóng các thành phần EM.
Sử dụng chức năng kiểm soát nhiệt độ của máy siêu âm UIP400MTP (cảm biến nhiệt độ và các cài đặt) để tránh gia nhiệt quá mức hoặc làm hỏng mẫu. - Xử lý bằng nhựa trao đổi cation (CER)
Chuyển dịch đã xử lý siêu âm từ từng giếng sang một đĩa 96 giếng mới.
Thêm vào từng giếng một thể tích huyền phù CER (được pha trong PBS hoặc dung dịch đệm) bằng hai lần thể tích dịch (ví dụ: tổng thể tích 400 µL mỗi giếng).
Đậy kín đĩa và ủ trên máy lắc đĩa hoặc máy quay ở 400 rpm trong 3 giờ để các thành phần EM liên kết và được phân lập. - Phân tách và lọc
Ly tâm đĩa ở 2.000 × g trong 10 phút để tách nhựa và tế bào khỏi dịch nổi.
Cẩn thận chuyển dịch nổi chứa EM từ từng giếng sang một đĩa 96 giếng mới.
Lọc dịch nổi qua màng lọc 0,22 µm bằng hệ thống phân phối chân không dành cho đĩa hoặc hệ thống tương đương để thu được dịch chiết EM sạch. - Phân tích EM
Sử dụng các kỹ thuật như UPLC-Q-TOF-MS để lập hồ sơ chất chuyển hóa không định hướng, hoặc sử dụng các phép thử chuyên biệt (ví dụ: BCA cho protein, các bộ kit định lượng triglyceride và carbohydrate) để xác định đặc điểm của các thành phần EM.
Chiết xuất chất nền ngoại bào với năng suất xử lý mẫu cao
Hiệu quả cao của việc chiết xuất chất nền ngoại bào (EM) bằng máy siêu âm UIP400MTP đã cách mạng hóa quá trình chuẩn bị mẫu cho các phép thử đòi hỏi phân tích chính xác đặc tính màng sinh học. UIP400MTP sử dụng sóng siêu âm để phá vỡ chất nền màng sinh học một cách chính xác và đồng đều, giúp giải phóng hiệu quả các thành phần EM trong khi vẫn bảo toàn khả năng sống và tính toàn vẹn của tế bào. Phương pháp này nâng cao đáng kể độ tin cậy của các phép thử như thử nghiệm khả năng sống của màng sinh học, nghiên cứu hệ protein và hệ chuyển hóa, cũng như đánh giá độ nhạy với tác nhân kháng vi sinh vật.
Đối với các phép thử thu hồi tế bào từ màng sinh học, chẳng hạn như đếm đơn vị hình thành khuẩn lạc (CFU), chiết xuất EM bằng UIP400MTP bảo đảm thuốc thử tiếp cận không bị cản trở với các tế bào nằm trong màng sinh học. Tương tự, các phân tích hệ protein và hệ chuyển hóa, chẳng hạn như UPLC-Q-TOF-MS, được hưởng lợi từ việc phân lập protein, lipid và chất chuyển hóa với hiệu suất thu hồi cao. UIP400MTP cũng hỗ trợ thử nghiệm chính xác độ nhạy với tác nhân kháng vi sinh vật, cho phép xác định chính xác các giá trị MIC và MBEC của màng sinh học. Hơn nữa, quá trình chiết xuất hiệu quả nhờ UIP400MTP hỗ trợ các phép thử hoạt tính enzyme, định lượng thành phần và nghiên cứu cấu trúc, mang lại những hiểu biết có giá trị về vai trò của chất nền ngoại bào trong kiến trúc, sự bám dính và cơ chế kháng của màng sinh học.
Phương pháp chiết xuất có năng suất xử lý mẫu cao và khả năng tái lập này tối ưu hóa việc chuẩn bị EM, bảo đảm kết quả vượt trội trong nhiều phép thử liên quan đến màng sinh học.
Chiết xuất EM với năng suất xử lý mẫu cao bằng máy siêu âm đĩa 96 giếng UIP400MTP
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.
- 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.
Câu hỏi thường gặp
Chất nền ngoại bào có chức năng gì?
Chất nền ngoại bào (EM hoặc ECM) nâng đỡ cấu trúc cho tế bào, điều hòa giao tiếp giữa các tế bào và ảnh hưởng đến hành vi của tế bào.
Chất nền ngoại bào có vai trò gì đối với mô?
Đối với mô, EM đóng vai trò là giàn giáo duy trì tính toàn vẹn cấu trúc, hỗ trợ khả năng đàn hồi cơ học và làm trung gian truyền tín hiệu sinh hóa để điều hòa các quá trình như tăng trưởng, biệt hóa và sửa chữa.
Sự bám dính vào chất nền ngoại bào là gì?
Sự bám dính vào chất nền ngoại bào đề cập đến tương tác giữa tế bào và EM, chủ yếu được trung gian bởi các phân tử bám dính trên bề mặt tế bào như integrin, giúp tế bào neo bám, truyền tín hiệu và di chuyển.
Tại sao cần chiết xuất chất nền ngoại bào cho các phép thử?
EM được chiết xuất cho các phép thử nhằm nghiên cứu thành phần của nó, hiểu vai trò của nó trong các quá trình tế bào và khảo sát ảnh hưởng của nó đối với sự tiến triển của bệnh, bao gồm sự hình thành màng sinh học và khả năng kháng tác nhân kháng vi sinh vật.
Các quy trình chiết xuất chất nền ngoại bào phổ biến là gì?
Các quy trình chiết xuất phổ biến bao gồm phương pháp vật lý như xử lý siêu âm, xử lý hóa học bằng chất tẩy rửa hoặc muối và phân giải bằng enzyme để phân lập các thành phần EM trong khi vẫn bảo toàn tính toàn vẹn của chúng.
Chất nền ngoại bào đã loại bỏ tế bào (dECM) là gì?
Chất nền ngoại bào đã loại bỏ tế bào (dECM) được thu nhận bằng cách loại bỏ vật chất tế bào khỏi mô trong khi vẫn bảo toàn các đặc tính cấu trúc và sinh hóa của EM. Nó được sử dụng trong y học tái tạo làm giàn giáo cho kỹ thuật mô và nuôi cấy tế bào.
Đọc thêm về loại bỏ tế bào khỏi chất nền ngoại bào có hỗ trợ siêu âm!
Hielscher Ultrasonics sản xuất máy đồng nhất siêu âm hiệu suất cao từ quy mô phòng thí nghiệm đến công nghiệp.

