An Automated, Combined Workflow for Extracting Polar Metabolites and Lipids from Mammalian Cells
Postery | 2020 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Analytická příprava vzorků z buněk savců je klíčová pro spolehlivé výsledky v metabolomice a lipidomice. Konvenční metody vyžadují rychlé ochlazení tekutým dusíkem a ruční separaci fází, což je složité, časově náročné a náchylné k chybám. Integrovaný, částečně automatizovaný postup umožňuje získat polarní metabolity i lipidy z jednoho vzorku rychleji, bezpečněji a s vyšší reprodukovatelností.
Cílem bylo vyvinout a ověřit workflow pro současnou extrakci polarních metabolitů a lipidů z buněk savců za pokojové teploty a jeho automatizaci. Studie porovnává novou metodu s tradičním chlazeným protokolem, hodnotí výtěžnost, stabilitu klíčových metabolitů (např. ATP) a kvalitu lipidových extraktů.
Workflow zahrnuje:
Navržený semi-automatizovaný postup pro extrakci polarních metabolitů a lipidů z buněk savců za pokojové teploty nabízí bezpečnější, rychlejší a reprodukovatelnější alternativu k tradičnímu chlazenému protokolu. Validace stabilní izotopovou metodikou a rozsáhlá lipidomická analýza potvrdily jeho spolehlivost pro multi-omics aplikace v biomedicínském výzkumu a průmyslové kvalitě.
Příprava vzorků, Spotřební materiál
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Analytická příprava vzorků z buněk savců je klíčová pro spolehlivé výsledky v metabolomice a lipidomice. Konvenční metody vyžadují rychlé ochlazení tekutým dusíkem a ruční separaci fází, což je složité, časově náročné a náchylné k chybám. Integrovaný, částečně automatizovaný postup umožňuje získat polarní metabolity i lipidy z jednoho vzorku rychleji, bezpečněji a s vyšší reprodukovatelností.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo vyvinout a ověřit workflow pro současnou extrakci polarních metabolitů a lipidů z buněk savců za pokojové teploty a jeho automatizaci. Studie porovnává novou metodu s tradičním chlazeným protokolem, hodnotí výtěžnost, stabilitu klíčových metabolitů (např. ATP) a kvalitu lipidových extraktů.
Použitá metodika a instrumentace
Workflow zahrnuje:
- Lyzi buněk a metabolickou inaktivaci při pokojové teplotě v 50% trifluoroetanolu (TFE).
- SPE materiál Captiva EMR-Lipid pro zachycení proteinové matrice a následnou separaci polarních metabolitů v průtokové frakci.
- Sekvenční eluce lipidů z téže SPE destičky.
- Automatizaci celého postupu na pracovním stanovišti Bravo Liquid Handler.
- Agilent 6545 LC/Q-TOF s iontovodivým iontovým párováním pro kvantifikaci polarních metabolitů.
- MassHunter VistaFlux a Quant 10.1 pro zpracování stabilně značených dat.
- Reverzní fázová LC/Q-TOF v negativním režimu kombinovaná s Lipid Annotator 1.0 a Mass Profiler Professional 15.1 pro analýzu lipidů.
Hlavní výsledky a diskuse
- Izotopové sledování 13C-glutaminu potvrdilo, že TFE za pokojové teploty efektivně zastaví metabolismus bez enzymatické konverze glutaminu na glutamát.
- Stabilita ATP ve 50% TFE je zachována po dobu minimálně 4 hodin, s výtěžností srovnatelnou s tradičním chlazeným protokolem.
- Při SPE extrakci polarních metabolitů byly dosaženy vysoké výtěžnosti organických kyselin, aminokyselin, cukrů a nukleotidů z 13C-standardů.
- Lipidomická analýza identifikovala 225 lipidových anotací ve 21 třídách, přičemž výsledky byly konzistentní napříč čtyřmi replikáty a porovnatelné s klasickou extrakcí.
Přínosy a praktické využití metody
- Eliminace potřeby práce s tekutým dusíkem zjednodušuje manipulaci a zvyšuje bezpečnost.
- Jedna SPE destička umožňuje získat data pro multi-omics analýzu ze stejného vzorku.
- Automatizace snižuje riziko lidských chyb a zlepšuje reprodukovatelnost výsledků.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření workflow na vysokopropustné platformy a další typy buněčných kultur.
- Integrace s dalšími analytickými technologiemi (proteomika, glykomika) pro komplexní multi-omics přístup.
- Vývoj nové generace SPE materiálů pro širší škálu molekulárních tříd.
Závěr
Navržený semi-automatizovaný postup pro extrakci polarních metabolitů a lipidů z buněk savců za pokojové teploty nabízí bezpečnější, rychlejší a reprodukovatelnější alternativu k tradičnímu chlazenému protokolu. Validace stabilní izotopovou metodikou a rozsáhlá lipidomická analýza potvrdily jeho spolehlivost pro multi-omics aplikace v biomedicínském výzkumu a průmyslové kvalitě.
Reference
- Hartman T. E. et al. Agilent Technologies Application Note (2017)
- Zhao L. et al. Agilent Technologies Application Note (2017)
- Matyash V. et al. J Lipid Res 49, 1137–1146 (2008)
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Automated Dual Metabolite+Lipid Cell Sample Prep as a Component of an LC/HRMS-based Workflow to Elucidate the Molecular Response to Drug Treatment
2021|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2021 Poster number TP245 Automated Dual Metabolite+Lipid Cell Sample Prep as a Component of an LC/HRMS-based Workflow to Elucidate the Molecular Response to Drug Treatment Mark Sartain1, Genevieve Van de Bittner1, Manuel Gomez1, Dustin Chang1, and Alex…
Klíčová slova
metabolite, metabolitelipid, lipidmtx, mtxlyso, lysopercent, percentrecovered, recoveredcell, cellpolar, polarlipids, lipidsanalysis, analysisrecoveries, recoveriesmammalian, mammalianworkflow, workflowelucidate, elucidateerror
Illuminating the Cellular and Molecular Response to Drug Treatment by Combining Bioenergetic Measurements with LC/MS Omics
2024|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Metabolomics/Lipidomics Illuminating the Cellular and Molecular Response to Drug Treatment by Combining Bioenergetic Measurements with LC/MS Omics Agilent Seahorse XF Pro analyzer Agilent NovoCyte flow cytometer Agilent MassHunter Explorer software Agilent Revident LC/Q-TOF Authors Mark Sartain, Genevieve Van…
Klíčová slova
seahorse, seahorsemitochondrial, mitochondrialnovocyte, novocyteagilent, agilentrevident, revidentatp, atpcell, cellcytometer, cytometermetabolic, metabolicnovosampler, novosamplercells, cellswere, weretof, tofglycolysis, glycolysisexplorer
An End-to-End Targeted Metabolomics Workflow
2023|Agilent Technologies|Brožury a specifikace
Application Note Metabolomics An End-to-End Targeted Metabolomics Workflow Author Karen E. Yannell, PhD Cate Simmermaker Genevieve Van de Bittner, PhD Daniel Cuthbertson, PhD, Agilent Technologies, Inc. Abstract The metabolome refers to all the small molecules produced by cells or an…
Klíčová slova
metabolomics, metabolomicsmetabolites, metaboliteslipid, lipidreproducible, reproduciblehilic, hilicemr, emrcaptiva, captivaresearchers, researcherspolar, polarworkflow, workflowbravo, bravometabolite, metabolitequant, quantdatabase, databaseplatform
Comprehensive workflow for targeted cell metabolomics using automated sample preparation, HILIC chromatography, LC/TQ, and a statistical analysis software suite
2022|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2022 Poster number MP354 Comprehensive workflow for targeted cell metabolomics using automated sample preparation, HILIC chromatography, LC/TQ, and a statistical analysis software suite Karen E. Yannell PhD, Cate Simmermaker, and Genevieve Van de Bittner PhD Agilent Technologies,…
Klíčová slova
mpp, mppmetabolomics, metabolomicsdmrm, dmrmbiological, biologicalanalytes, analytesdatabase, databasebravo, bravonormalization, normalizationstatistical, statisticalprep, prepcellular, cellularworkflow, workflowtargeted, targetedmoves, movesdata