Comment Uniformiser les ongles en utilisant une matrice de lyse

Les ongles sont utilisés pour des analyses rétrospectives de consommation de substances et d'ADN dans des contextes médico-légaux et de recherche. Avant l'analyse, il est essentiel de traiter l'échantillon en suivant les étapes générales suivantes :

• Prélèvement d'échantillons d'ongles
• Lavage et décontamination
• Homogénéisation
• Extraction ou digestion
• Purification

L'étape cruciale de ce processus est l'homogénéisation, car elle peut grandement influencer le rendement et la qualité des molécules extraites.

L'homogénéisation des échantillons, c'est-à-dire la transformation des ongles en une poudre fine, est une étape cruciale en vue de l'analyse. Cependant, cette tâche est souvent ardue en raison de la résistance notoire des ongles, principalement due à leur abondance en kératine. Selon le contexte d'utilisation, différents protocoles de lyse, tels que le broyage au mortier et au pilon ou l'homogénéisation liquide, peuvent être adoptés. Néanmoins, ces méthodes sont généralement laborieuses, chronophages et aboutissent rarement à un échantillon véritablement uniforme.

Le bead beating consiste à utiliser des billes physiques, appelées matrices de lyse, ainsi que des dispositifs spécifiques de bead beating, pour homogénéiser rapidement et intégralement les ongles. Cette méthode permet de traiter davantage d'échantillons de manière plus fiable et rapide.

Avantages du bead beating :

1. Homogénéisation complète et efficace.
2. Processus reproductible et standardisé.
3. Options à haut débit.
4. Souvent associée à une augmentation du rendement et de la qualité des molécules ciblées.

Les propriétés agressives des matrices de lyse varient en fonction de facteurs tels que le matériau, la taille et la forme des billes physiques. L'objectif est de désintégrer avec précision l'échantillon d'ongle tout en préservant l'intégrité de votre cible analytique (comme l'ADN, les protéines ou les métabolites). Pour accomplir cela, optez pour une matrice de lyse modérément vigoureuse : un matériau robuste à haute densité qui engendre une force d'impact élevée tout en minimisant les forces de cisaillement.

L'acier inoxydable se révèle être le choix optimal, car il est extrêmement résistant, généralement sphérique (réduisant ainsi les contraintes de cisaillement) et n'interagit pas avec les acides nucléiques. Notre recommandation est d'utiliser la Lysing Matrix S de MP Bio (composée de billes en acier inoxydable d'un diamètre de 1,8 pouces) pour homogénéiser vos échantillons d'ongles de manière efficace.

Les configurations de dégradation cellulaire sont simples et rapides à mettre en œuvre, mais leur efficacité est accrue lorsqu'elles sont utilisées avec un appareil spécialement conçu pour l'homogénéisation, tel que les instruments FastPrep. Vous trouverez ci-dessous un protocole général pour préparer des échantillons d'ongles en vue de l'homogénéisation (c'est-à-dire la fragmentation) et pour obtenir un homogénat prêt à être soumis à l'extraction.

1. Effectuez un lavage des fragments d'ongles dans un vortex pendant une durée de 30 secondes en utilisant 1 mL d'eau, suivi de 1 mL d'acétone.
2. Divisez l'ongle en petits fragments et transférez jusqu'à 40 mg dans un tube de la configuration de dégradation cellulaire contenant des particules métalliques.
3. Fragmentez les échantillons à l'aide d'un homogénéisateur FastPrep-24 TM à une vitesse de 5,5 m/s (répétez cette opération 8 fois pendant 60 s).
4. Répétez l'étape de fragmentation si des morceaux d'ongle sont encore visibles, et poursuivez jusqu'à obtenir une poudre fine.
5. Une fois que vous avez obtenu une poudre fine, vous pouvez procéder à la resuspension de l'échantillon dans le tampon d'extraction approprié pour votre analyte cible (comme les protéines, l'ADN, les métabolites, etc.).

L'opération d'homogénéisation engendre de la chaleur, pouvant causer des dommages à votre échantillon ainsi qu'à certains types de tubes (tels que ceux en polyéthylène et en polypropylène). De plus, les billes métalliques utilisées dans le processus de dégradation cellulaire sont extrêmement dures, ce qui rend certains tubes susceptibles de se rompre pendant l'homogénéisation. Il est donc recommandé d'opter pour des tubes spécialement conçus pour la dégradation cellulaire et d'envisager des conditions cryogéniques afin de préserver vos échantillons et vos tubes.

Si vous constatez une surchauffe, il est conseillé de réduire la durée des cycles de pulvérisation (par exemple, de 60 secondes à 45 secondes) et de maintenir les échantillons au froid entre les cycles en les plaçant sur de la glace.

Il est important de noter que la kératine présente une solubilité relativement limitée. Vous pourriez observer de petites particules de kératine tout au long du processus de remise en suspension une fois que vous avez ajouté le tampon d'extraction. Il convient de ne pas les confondre avec des fragments d'ongles non homogénéisés.

Si vous envisagez de traiter de manière régulière un grand nombre de petits échantillons, il est judicieux d'optimiser votre flux de travail en utilisant des supports de 96 tubes et des équipements à haut rendement. Cela vous permettra de gagner en efficacité et en productivité lors de vos opérations d'homogénéisation.