Simple Evaluation of Cultured Cells: Evaluation of Differentiation State of iPS Cells Using Benchtop MALDI-TOF MS

Aplikace | 2019 | ShimadzuInstrumentace
MALDI, LC/TOF, LC/MS
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu

Evaluace růstového stavu a diferenciace lidských indukovaných pluripotentních kmenových buněk (iPS buněk) má klíčový význam v regenerativní medicíně, výzkumu a QA/QC testování. Tradiční metody, jako PCR nebo imunofenotypizace, jsou časově náročné a vyžadují složitou přípravu vzorků. Kombinace benchtop lineárního MALDI-TOF hmotnostního spektrometru a automatizovaného zpracování dat nabízí rychlou alternativu pro hodnocení stavu buněk a kultivačních médií.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit možnost rozlišování nediferencovaných a diferencovaných iPS buněk a jejich kultivačních médií pomocí přímého měření MALDI-TOF MS. Byla použita benchtop platforma Shimadzu MALDI-8020 a automatizační software Sample Station™/AuraSolution™. Statistická analýza dat proběhla v eMSTAT Solution™.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu buněk:
  • Buňky byly sklizeny, dvakrát vypláchnuty v PBS, precipitovány 10% trichloroctovou kyselinou ultrazvukem a centrifugovány při 10 000 × g.
  • Pellet byl resuspendován v acetonitrilu a smíchán v poměru 1:1 s matricí CHCA (5 mg/ml v 50% acetonitril/0,1% TFA).
  • Na MALDI destičku bylo naneseno 1 µl směsi buněk/matrix, zasušeno a měřeno.
Pro analýzu kultivačního média:
  • 0,5 µl supernatantu kultury bylo smícháno s 0,5 µl CHCA matrix a naměřeno obdobným postupem.

Použitá instrumentace

  • Shimadzu MALDI-8020 benchtop lineární MALDI-TOF MS
  • Software Sample Station™/AuraSolution™ pro automatizaci měření
  • eMSTAT Solution™ pro multivariační statistickou analýzu
  • CHCA (α-cyano-4-hydroxycinnamová kyselina) jako matrice

Hlavní výsledky a diskuse

  • Spektrální data iPS buněk ve třech stavech (nediferencované sféry, diferencované sféry, adherentní diferencované buňky) se pomocí eMSTAT multivariačně seskupila do tří odlišných clusterů.
  • Kultivační média se podle doby kultivace a přítomnosti séra či gelatiny rovněž diferencovala, přičemž skupina diferencovaného média ze 7. dne se blížila výsledkům kultivačního média použitím gelové vrstvy.
  • Metoda prokázala vysokou reprodukovatelnost a schopnost diskriminovat jemné změny buněčného stavu bez nutnosti značkování ani složité přípravy vzorku.

Přínosy a praktické využití metody

  • Výrazné zkrácení doby analýzy při minimalizaci laborativních kroků.
  • Možnost vysokopropustného zpracování více vzorků najednou díky automatizaci.
  • Bezdotykové měření přímo z kultivačního média umožňuje sledování stavu buněk v reálném čase.
  • Uplatnění v průmyslové výrobě buněčných terapií, QC farmaceutických preparátů a základním výzkumu.

Budoucí trendy a možnosti využití

  • Integrace umělé inteligence pro prediktivní analýzu výsledků a rozšíření aplikace na další typy buněk.
  • Vývoj miniaturizovaných MALDI-TOF instrumentů pro in situ monitoring kultivací.
  • Propojení s lab-on-a-chip platformami a automatizovanými bioreaktory pro plně digitalizovaný tok dat.

Závěr

Kombinace benchtop lineárního MALDI-TOF MS s automatizovanou analýzou a multivariační statistikou umožňuje rychlé, spolehlivé a netoxické hodnocení diferenciace iPS buněk a jejich kultivačních médií. Metoda nabízí značné úspory času a laborativní práce, čímž podporuje široké uplatnění v biotechnologiích i farmaceutickém průmyslu.

Reference

  • Shimadzu Corporation. First Edition: June 2019.
  • Kratos Analytical Ltd. AuraSolution™ a SampleStation™ – trademarks.
  • Cellular Dynamics International, Inc. Essential 8™ – trademark.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Evaluation of Differentiated/Undifferentiated State of iPS Cells Using DPiMS™-2020 and eMSTAT Solution™
Evaluation of Differentiated/Undifferentiated State of iPS Cells Using DPiMS™-2020 and eMSTAT Solution™
Solutions for Cell Processing
Solutions for Cell Processing
2021|Shimadzu|Brožury a specifikace
Evaluation of Undifferentiated State of Human iPS Cells Using C2MAP™ Cell Culture Media Analysis Platform