Comment Homogénéiser les ongles en utilisant une matrice de dissolution

Les ongles servent à l'analyse rétrospective de la consommation de substances et à l'analyse de l'ADN dans des contextes médico-légaux et de recherche. Avant toute analyse, il est essentiel de préparer l'échantillon, ce processus englobant les étapes générales suivantes :

• Collecte d'échantillons d'ongles
• Lavage/Décontamination
• Uniformisation
• Extraction ou digestion
• Purification

L'étape clé de ce processus est l'uniformisation, car elle peut avoir un impact significatif sur le rendement et la qualité des molécules extraites.

L'homogénéisation des échantillons, impliquant la réduction des ongles en une fine poudre, constitue une étape clé en vue de l'analyse. Cependant, cette tâche peut être complexe en raison de la résistance bien connue des ongles, attribuable à leur teneur élevée en kératine. Selon l'objectif de votre démarche, deux approches courantes peuvent être envisagées : un protocole de lyse par broyage au mortier et au pilon, ou une méthode liquide. Malheureusement, ces méthodes se révèlent fastidieuses, chronophages et n'aboutissent souvent pas à l'obtention d'échantillons parfaitement homogénéisés.

Le bead beating repose sur l'utilisation de billes physiques, c'est-à-dire des matrices de lyse, ainsi que sur des dispositifs spécialement conçus à cet effet. Cette technique permet d'homogénéiser les ongles de manière rapide et exhaustive, ouvrant ainsi la voie à un traitement plus fiable et plus rapide d'un plus grand nombre d'échantillons.

Les avantages du bead beating sont multiples :

1. Homogénéisation efficace et approfondie.
2. Processus reproductible et standardisé.
3. Capacité à traiter de nombreux échantillons en parallèle.
4. Amélioration fréquente du rendement et de la qualité des molécules ciblées.

La puissance de dégradation des configurations de dégradation cellulaire varie en fonction de la nature des matériaux utilisés, de la taille et de la forme des particules physiques. Votre objectif consiste à fragmenter avec précaution l'échantillon d'ongle, tout en préservant l'intégrité de l'analyte cible (par exemple, ADN, protéines, métabolites). Pour y parvenir, il est nécessaire d'opter pour une configuration de dégradation cellulaire de force modérée : un matériau solide et dense qui offre une forte collision tout en limitant les forces de cisaillement.

L'acier inoxydable se révèle être le choix optimal, en raison de sa grande dureté, de sa forme généralement sphérique (réduisant les contraintes de cisaillement) et de son absence d'interaction avec les acides nucléiques. Nous vous suggérons d'utiliser la Lysing Matrix S de MP Bio (billes en acier inoxydable de 1,8" de diamètre) pour homogénéiser les échantillons d'ongles de manière efficace.

Les configurations de dégradation cellulaire sont simples et rapides à utiliser, mais offrent une performance optimale lorsqu'elles sont associées à un appareil spécifiquement conçu pour l'homogénéisation, tel que les instruments FastPrep. Voici un protocole général pour préparer des échantillons d'ongles en vue de l'homogénéisation (ou du broyage) et obtenir un homogénat prêt pour l'extraction.

1. Agitez les morceaux d'ongles dans un vortex pendant 30 secondes, en utilisant 1 mL d'eau suivi de 1 mL d'acétone.
2. Fragmentez l'ongle en petites sections et transférez jusqu'à 40 mg dans un tube contenant la configuration de dégradation cellulaire équipée de particules métalliques.
3. Soumettez les échantillons à une action de broyage en utilisant un homogénéisateur FastPrep-24 TM à une vitesse de 5,5 m/s (effectuez 8 cycles de 60 secondes chacun).
4. Si des morceaux d'ongles sont encore visibles, répétez l'étape de broyage et continuez jusqu'à obtenir une poudre fine.
5. Une fois que vous avez obtenu une poudre fine, l'échantillon peut être remis en suspension dans le tampon d'extraction approprié pour votre analyte cible (par exemple, protéines, ADN, métabolites, etc.).

L'opération d'homogénéisation engendre de la chaleur, ce qui peut entraîner des dommages à la fois pour vos échantillons et certains types de tubes, tels que ceux en polyéthylène ou en polypropylène. De plus, les billes de lyse métalliques possèdent une grande dureté, ce qui peut fragiliser certains types de tubes et entraîner leur rupture pendant le processus d'homogénéisation. Pour préserver vos échantillons et vos tubes, il est judicieux d'opter pour des tubes de lyse métalliques et d'utiliser des conditions cryogéniques.

Si vous remarquez une surchauffe, raccourcissez les intervalles de pulvérisation (par exemple, de 60 secondes à 45 secondes) et maintenez les échantillons sur de la glace entre ces intervalles.

La kératine est relativement peu soluble. Au moment de la remise en suspension, une fois que vous avez ajouté le tampon d'extraction, vous pourriez observer de petites particules de kératine tout au long du processus. Il est important de ne pas les confondre avec des fragments d'ongles non homogénéisés.

Si vous prévoyez de traiter de manière régulière de nombreux petits échantillons, optimisez votre flux de travail en utilisant des portoirs de 96 tubes et des équipements à haut débit. Cela vous permettra d'augmenter votre efficacité lors de la manipulation de multiples échantillons.