Por que é necessário usar um disruptor ultrassônico de células antes da citometria de fluxo de leveduras? Garanta a precisão dos dados

A função principal de um disruptor ou homogeneizador ultrassônico de células neste contexto é separar mecanicamente as células de levedura agrupadas. A citometria de fluxo depende da análise de partículas em fila única; portanto, a amostra deve ser processada em uma suspensão uniforme de células únicas para evitar a corrupção de dados causada pela agregação celular.

O dispositivo utiliza ondas sonoras de alta frequência para gerar cavitação, que desagrega os aglomerados de células. Isso garante que o citômetro de fluxo detecte células individuais em vez de aglomerados, evitando erros de contagem e garantindo uma análise precisa do sinal de fluorescência.

O Mecanismo: De Aglomerados a Células Únicas

Gerando Cavitação

Os homogeneizadores ultrassônicos funcionam transmitindo ondas sonoras de alta frequência para a amostra líquida. Essas ondas criam ciclos alternados de alta e baixa pressão.

O Poder das Microbolhas

Durante o ciclo de baixa pressão, bolhas de vácuo microscópicas se formam no líquido. Quando essas bolhas colapsam durante o ciclo de alta pressão, o fenômeno é conhecido como cavitação.

Desaglomeração Mecânica

O colapso dessas bolhas gera forças intensas e localizadas de pressão e cisalhamento. Como observado em aplicações de ciência de materiais, essa força é forte o suficiente para redistribuir estruturas aglomeradas de forma eficaz. Em contextos biológicos, essa força física quebra as ligações que mantêm as células de levedura juntas sem necessariamente romper as células.

Por Que a Citometria de Fluxo Exige Homogeneidade

Prevenindo Eventos de Coincidência

Os citômetros de fluxo são sistemas fluidos projetados para passar as células por um feixe de laser uma de cada vez. Se as células de levedura entrarem no fluxo como um aglomerado, a máquina pode registrá-las como um único evento grande em vez de múltiplos eventos individuais.

Garantindo a Quantificação Precisa do Sinal

Quando as células se aglutinam, seus sinais de fluorescência se combinam. Isso leva a erros de detecção, onde um aglomerado de células negativas e positivas pode ser lido incorretamente, ou a intensidade de um sinal é artificialmente inflada.

Exposição Uniforme

Assim como o tratamento ultrassônico garante que os nanomateriais sejam totalmente expostos para reações químicas, ele garante que as células de levedura estejam totalmente suspensas. Isso permite que o fluido de bainha no citômetro oriente as células corretamente para o ponto de interrogatório do laser.

Compreendendo os Compromissos

O Risco de Lise Celular

Embora o objetivo seja a desaglomeração, o equipamento é tecnicamente um "disruptor celular". Se a amplitude for muito alta ou o tempo de exposição muito longo, as forças de cavitação transitarão da separação das células para a ruptura das membranas (lise). Isso destruiria a amostra destinada à análise.

Geração de Calor

A transferência de energia durante a cavitação gera calor significativo. Se a amostra não for mantida no gelo ou processada em curtos períodos (pulsos), o aumento da temperatura pode danificar as células de levedura ou degradar fluoróforos sensíveis ao calor, comprometendo o ensaio.

Fazendo a Escolha Certa para o Seu Objetivo

Para obter dados confiáveis de citometria de fluxo, você deve equilibrar agitação suficiente com a preservação da amostra.

• Se o seu foco principal for a contagem precisa de células: Priorize a verificação da suspensão de células únicas sob um microscópio para garantir que a duração ultrassônica foi suficiente para quebrar todos os dupletos.
• Se o seu foco principal for a viabilidade ou fisiologia celular: Use pulsos ultrassônicos curtos e mantenha a amostra resfriada para evitar danos por calor ou ruptura da membrana durante a desaglomeração.

A preparação ultrassônica adequada transforma uma amostra de levedura ruidosa e não confiável em um conjunto de dados em que você pode confiar.

Tabela Resumo:

Fator	Impacto na Citometria de Fluxo	Solução Ultrassônica
Agregação Celular	Causa erros de contagem e ruído no sinal	Desaglomeração mecânica via cavitação
Precisão do Sinal	Fluorescência superestimada de aglomerados	Garante suspensão uniforme de células únicas
Estado da Amostra	Entupimentos do sistema fluido e corrupção de dados	Forças de cisalhamento de alta frequência quebram as ligações celulares
Controle de Risco	Calor excessivo ou lise podem danificar as amostras	Amplitude otimizada e sonicação pulsada

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Referências

1. Afonso Fontes, Teresa Lopes da Silva. Monitoring Yeast Cultures Grown on Corn Stover Hydrolysate for Lipid Production. DOI: 10.3390/pr12030558

Este artigo também se baseia em informações técnicas de Kintek Solution Base de Conhecimento .