تجزئة ألفا-سينوكلئين باستخدام جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية VialTweeter
تُجزَّأ لُييفات وأشرطة α-سينوكلئين في الأبحاث العلمية لإنتاج قطع أصغر من اللُييفات أو حتى جزيئات بروتين منفردة، يمكن تحليلها بسهولة أكبر باستخدام تقنيات تجريبية متنوعة. ويُعد جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية VialTweeter أحد أكثر أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية استخدامًا لتجزئة ألفا-سينوكلئين بكفاءة وموثوقية.
α-سينوكلئين في الأبحاث
لُييفات ألفا-سينوكلئين هي تجمعات بروتينية ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالاضطرابات التنكسية العصبية، مثل مرض باركنسون وبعض أشكال الخرف، بما فيها الخرف المصحوب بأجسام ليوي. وتهدف الأبحاث التي تركز على لُييفات ألفا-سينوكلئين إلى فهم دورها في تطور المرض وتطوير تدخلات علاجية محتملة. ومن خلال تفتيت لُييفات ألفا-سينوكلئين إلى قطع أصغر، يمكن للباحثين دراسة خصائصها البنيوية المحددة. فعلى سبيل المثال، تتيح تجزئة لُييفات ألفا-سينوكلئين للباحثين دراسة تفاعلاتها مع جزيئات أخرى، مثل البروتينات أو الدهون أو الجزيئات الصغيرة. ومن خلال إنتاج قطع أصغر، يمكن فحص مواقع الارتباط وألفة الارتباط بهذه الجزيئات المتفاعلة بفعالية أكبر. وقد تُظهر لُييفات وأشرطة α-Syn الأصغر أيضًا تغيرات في السمية والتأثيرات الكيميائية الحيوية. لذلك، تُعد تقنية التجزئة الموثوقة والفعالة، التي تعطي نتائج قابلة للتكرار من خلال معالجة سريعة وبسيطة للعينات، أمرًا بالغ الأهمية.
تجزئة Alpha-Syn بالموجات فوق الصوتية: جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية VialTweeter هو نظام راسخ لتحضير العينات بالموجات فوق الصوتية، يعالج ما يصل إلى 10 قوارير في الوقت نفسه وتحت الظروف نفسها تمامًا. وتتيح الإعدادات القابلة للبرمجة إعادة إجراء التجارب نفسها بسهولة وسرعة، مما يعطي نتائج عالية الموثوقية وقابلة للتكرار في تجزئة لُييفات ألفا-سينوكلئين.
جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية VialTweeter لتجزئة عينات متعددة من ألفا-سينوكلئين بالموجات فوق الصوتية في الوقت نفسه.
تحضير عينات α-سينوكلئين باستخدام جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية
يتضمن أحد أساليب دراسة لُييفات ألفا-سينوكلئين استخلاصها وتجزئتها باستخدام تقنيات مثل المعالجة بالموجات فوق الصوتية. والمعالجة بالموجات فوق الصوتية عملية تستخدم موجات فوق صوتية عالية الشدة ومنخفضة التردد لتفكيك التجمعات البروتينية وتفتيتها، مما يؤدي إلى تحرير لُييفات أصغر أو جزيئات بروتين منفردة. ويُستخدم جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية VialTweeter على نطاق واسع لهذا الغرض في الدراسات البحثية المتعلقة بـ α-سينوكلئين.
تصف دراسات بحثية عديدة بروتوكولات دقيقة لتحضير العينات بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية للُييفات ألفا-سينوكلئين، وتستخدم Hielscher VialTweeter لتجزئة لُييفات α-سينوكلئين بكفاءة وموثوقية. ومن خلال تجزئة اللُييفات بالموجات فوق الصوتية، يمكن للباحثين تحليل النواتج وفحص بنيتها وسميتها وتفاعلاتها مع الجزيئات الأخرى. وتوفر هذه الأبحاث رؤى مهمة حول الآليات الكامنة وراء التنكس العصبي، وقد تتيح تحديد أهداف علاجية جديدة. وتتيح البروتوكولات الراسخة لمعالجة α-سينوكلئين بالموجات فوق الصوتية باستخدام جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية VialTweeter الحصول على نتائج موثوقة وقابلة للتكرار.
الصور العلوية: لُييفات ألفا-سينوكلئين غير المجزأة
الصور السفلية: لُييفات ألفا-سينوكلئين المجزأة بالموجات فوق الصوتية باستخدام جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية VialTweeter
(الدراسة والصور: ©Dieriks et al., 2022)
تجزئة لُييفات α-سينوكلئين بالموجات فوق الصوتية – البروتوكولات
نظرًا إلى أن باحثين عديدين يستخدمون جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية VialTweeter بوصفه تقنية التجزئة المفضلة لإنتاج قطع متجانسة من لُييفات α-سينوكلئين، فإن البروتوكولات الراسخة متاحة بسهولة. وفيما يلي بعض الأمثلة على بروتوكولات التجزئة.
تحضير بذور ClearTau: خُففت لُييفات ClearTau إلى 10 μM في dH2O، وعولجت بالموجات فوق الصوتية بسعة 70 % لمدة 50 s، بدورة تشغيل لمدة 1 s وإيقاف لمدة 1 s داخل الأنبوب، باستخدام جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية UP200St مع VialTweeter. وجرى توصيف البذور بالمجهر الإلكتروني.
قياس فلورية ThS: خُففت لُييفات ClearTau إلى 2.5 μM في dH2O، وعولجت بالموجات فوق الصوتية بسعة 70 % لمدة 50 s، بدورة تشغيل لمدة 1 s وإيقاف لمدة 1 s داخل الأنبوب، باستخدام UP200St مع VialTweeter. واستُخدم مونومر Tau 4R2N كامل الطول بتركيز 2.5 μM بوصفه عينة ضابطة. وأُضيف 100 μl من ThS بتركيز (10 μM) إلى مزيج التفاعل البالغ حجمه 100 μl، مما أعطى تراكيز نهائية للبروتين مقدارها 1.25 μM. وقِيست فلورية ThS عند نقطة زمنية واحدة باستخدام صفائح ذات قاع شفاف تحتوي على 96 بئرًا، وُضعت في قارئ الصفائح الدقيقة FLUOstar Omega، مع الإثارة عند 445 nm وتسجيل الانبعاث عند 485 nm.
(راجع Limorenko et al., 2023)
توحيد طول α-سينوكلئين باستخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية: خُفض التفاوت في أطوال لُييفات وأشرطة α-syn بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية لمدة 20 min على الثلج، داخل أنابيب Eppendorf بحجم 2-ml، باستخدام VialTweeter مضبوط على سعة 75% ونبضات مدتها 0.5 s.
(راجع Bousset et al., 2013)
أُجريت مراقبة جودة a-Syn البشري المأشوب الأحادي القسيمة من النمط WT أو S129A، والأشكال اللُييفية المتعددة التي يولدها، وكذلك a-Syn 1–110. وبعد ذلك، جُزئت الأشكال اللُييفية المتعددة بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية لمدة 20 min داخل أنابيب Eppendorf بحجم 2-mL، باستخدام جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية VialTweeter، لإنتاج جسيمات لُييفية بمتوسط حجم يبلغ 42–52 nm، مناسبة للالتقام الخلوي.
(راجع Shrivastava et al., 2020)
توصيف خمسة أشكال لُييفية متعددة لـ α-Syn. (A) تُعرض صور المجهر الإلكتروني النافذ للأشكال اللُييفية المتعددة لـ α-Syn المصبوغة بالتلوين السلبي، وهي اللُييفات والأشرطة وfibrils-91 وfibrils-65 وfibrils-110، قبل التجزئة باستخدام VialTweeter (الصف العلوي) وبعدها (الصف السفلي). (B) يُعرض توزيع أطوال الأشكال اللُييفية المتعددة المجزأة. ويُشار إلى عدد (n) التجمعات اللُييفية التي استُمدت منها المدرجات التكرارية.
(الدراسة والصور: Shrivastava et al., 2020)
جُزئت لُييفات α-Syn بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية لمدة 20 min داخل أنابيب Eppendorf بحجم 2 ml، باستخدام VialTweeter، لإنتاج جسيمات لُييفية بمتوسط حجم يبلغ 42–52 nm، وفقًا لتقييمها بتحليل TEM.
(راجع Negrini et al., 2022)
جُزئت fibrils91 المعاد تعليقها (في PBS) قبل إضافتها إلى مزارع الخلايا، بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية لمدة 20 min داخل أنابيب Eppendorf بحجم 2 mL، باستخدام جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية Vial Tweeter، ثم قُسمت إلى أجزاء، وجُمِّدت سريعًا في النيتروجين السائل، وحُفظت حتى الاستخدام عند -80 ̊C.
(راجع Vajhøj et al., 2021)
VialTweeter وأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية المختبرية لتجزئة α-Syn
تحظى Hielscher Ultrasonics باعتراف عالمي بوصفها شركة رائدة في تصنيع أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية المتطورة. وتُستخدم أجهزتنا الموثوقة والراسخة في مختبرات الأبحاث الكبرى حول العالم، وتوفر جودة وأداءً لا مثيل لهما لتجاربكم بالغة الأهمية.
مع Hielscher VialTweeter وأي جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية آخر من Hielscher، ستستمتعون براحة استخدام لا مثيل لها، إذ صُممت هذه الأجهزة بعناية لتحقيق نتائج قابلة للتكرار وسهولة الاستخدام والتشغيل السلس. وبفضل ميزات التسجيل التلقائي للبيانات، يمكنكم التركيز على أبحاثكم بينما تسجل أجهزتنا بدقة البيانات الأساسية اللازمة لقابلية التكرار والدقة.
حققوا نتائج متسقة وقابلة للتكرار بثقة!
تُصمم أجهزتنا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية وتُصنع في ألمانيا. وتضمن الدقة الألمانية وأعلى مستويات الجودة الهندسية تحضيرًا موثوقًا ودقيقًا للعينات، مثل تجزئة لُييفات ألفا-سينوكلئين، في كل مرة. لا مزيد من القلق بشأن النتائج غير المتسقة – فتقنيتنا للموجات فوق الصوتية تضمن بقاء أبحاثكم في طليعة التقدم العلمي.
وليس هذا كل شيء! فالتزامنا بالتميز يمتد إلى ما وراء منتجاتنا. ونعتز بخدمة العملاء الاستثنائية التي نقدمها، مع دعم من الخبراء للإجابة عن أي استفسارات أو معالجة أي مخاوف قد تكون لديكم. وفريقنا المتخصص حاضر لمساعدتكم في كل خطوة من مسيرتكم البحثية، لضمان استفادتكم القصوى من أجهزتنا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية.
اختاروا الابتكار والموثوقية وتجربة الاستخدام الاستثنائية – اختاروا أجهزتنا المختبرية للمعالجة بالموجات فوق الصوتية، مثل VialTweeter، لتجزئة لُييفات ألفا-سينوكلئين. استفيدوا من البروتوكولات الراسخة بالفعل، وانضموا إلى صفوف الباحثين الرائدين الذين يثقون بتقنيتنا في دراساتهم بالغة الأهمية. ارتقوا بأبحاثكم واستكشفوا آفاقًا جديدة في أبحاث الخرف والأمراض التنكسية العصبية باستخدام أجهزتنا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية القائمة على أحدث التقنيات.
- كفاءة عالية
- أحدث التقنيات
- الموثوقية والمتانة
- قابلية تكرار النتائج
- تحكم دقيق وقابل للضبط في العملية
- لأي حجم
- برمجيات ذكية
- ميزات ذكية (مثل قابلية البرمجة وتسجيل البيانات والتحكم عن بُعد)
- سهولة التشغيل وأمانه
- متطلبات صيانة منخفضة
- CIP (التنظيف في المكان)
التصميم والتصنيع والاستشارات – جودة مصنوعة في ألمانيا
تشتهر أجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية بأعلى معايير الجودة والتصميم. وتتيح المتانة وسهولة التشغيل دمج أجهزتنا بسلاسة في المنشآت الصناعية. وتتعامل أجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية بسهولة مع الظروف القاسية والبيئات ذات المتطلبات الصعبة.
Hielscher Ultrasonics شركة حاصلة على شهادة ISO، وتولي اهتمامًا خاصًا لأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء، التي تتميز بأحدث التقنيات وسهولة الاستخدام. وبالطبع، فإن أجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية متوافقة مع CE وتلبي متطلبات UL وCSA وRoHs.
يعطيكم الجدول أدناه مؤشرًا على القدرة التقريبية لمعالجة العينات بأجهزتنا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية ذات الحجم المختبري:
| الأجهزة الموصى بها | حجم الدفعة | معدل التدفق |
|---|---|---|
| UIP400MTP | صفائح متعددة الآبار / صفائح المعايرة الدقيقة | n.a. |
| Ultrasonic CupHorn | CupHorn للقوارير أو لكأس مختبري | n.a. |
| GDmini2 | مفاعل تدفق دقيق بالموجات فوق الصوتية | n.a. |
| VialTweeter | 0.5 إلى 1.5mL | n.a. |
| UP100H | 1 إلى 500mL | 10 إلى 200mL/min |
| UP200Ht, UP400St | 10 إلى 2000mL | 20 إلى 400mL/min |
تواصلوا معنا! / اسألونا!
جهاز VialTweeter يُستخدم على نطاق واسع لتجزئة لُييفات ألفا-سينوكلئين بوصفها خطوة في تحضير العينات قبل التحليل
المؤلفات / المراجع
- Emil Dandanell Agerschou, Marie P. Schützmann, Nikolas Reppert, Michael M. Wördehoff, Hamed Shaykhalishahi, Alexander K. Buell, Wolfgang Hoyer (2021): β-Turn exchanges in the α-synuclein segment 44-TKEG-47 reveal high sequence fidelity requirements of amyloid fibril elongation. Biophysical Chemistry, Volume 269, 2021.
- Bousset, L., Pieri, L., Ruiz-Arlandis, G. et al. (2013): Structural and functional characterization of two alpha-synuclein strains. Nature Communications 4, 2575 (2013).
- Vajhøj, Charlott; Schmid, Benjamin; Alik, Ania; Melki, Ronald; Fog, Karina; Holst, Bjørn; Stummann, Tina (2021): Establishment of a human induced pluripotent stem cell neuronal model for identification of modulators of A53T α-synuclein levels and aggregation. PLOS ONE 16, 2021.
- Dieriks B.V.; Highet B.; Alik A.; Bellande T.; Stevenson T.J.; Low V.; Park T.I.; Correia J.; Schweder P.; Faull R.L.M.; Melki R.; Curtis M.A.; Dragunow M. (2022): Human pericytes degrade diverse α-synuclein aggregates. PLoS One, Nov 18;17(11), 2022.
- Amulya Nidhi Shrivastava, Luc Bousset, Marianne Renner, Virginie Redeker, Jimmy Savistchenko, Antoine Triller, Ronald Melki (2020): Differential Membrane Binding and Seeding of Distinct α-Synuclein Fibrillar Polymorphs. Biophysical Journal, Volume 118, Issue 6, 2020. 1301-1320.
- Negrini M, Tomasello G, Davidsson M, Fenyi A, Adant C, Hauser S, Espa E, Gubinelli F, Manfredsson FP, Melki R, Heuer A. (2022): Sequential or Simultaneous Injection of Preformed Fibrils and AAV Overexpression of Alpha-Synuclein Are Equipotent in Producing Relevant Pathology and Behavioral Deficits. Journal of Parkinsons Disease 12(4), 2022. 1133-1153.
- Limorenko G, Tatli M, Kolla R, Nazarov S, Weil MT, Schöndorf DC, Geist D, Reinhardt P, Ehrnhoefer DE, Stahlberg H, Gasparini L, Lashuel HA (2023): Fully co-factor-free ClearTau platform produces seeding-competent Tau fibrils for reconstructing pathological Tau aggregates. Nature Communications 4;14(1), July 2023.
الأسئلة الشائعة
هل ألفا-سينوكلئين أميلويد؟
نعم، يمكن لألفا-سينوكلئين تكوين لُييفات شبيهة بالأميلويد. وهو مكون رئيسي لأجسام ليوي، التي تُعد العلامة المرضية المميزة لمرض باركنسون وغيره من اعتلالات السينوكلئين. ويتبع تجمعه عملية بلمرة تعتمد على التنوي، مشابهة لعملية تجمع الأميلويدات التقليدية.
ما الفرق بين أميلويد-بيتا وألفا-سينوكلئين؟
أميلويد-بيتا (Aβ) وألفا-سينوكلئين (α-syn) بروتينان مختلفان يشكلان تجمعات مرضية في الأمراض التنكسية العصبية. ويرتبط Aβ، المشتق من البروتين السلف للأميلويد (APP)، أساسًا بمرض ألزهايمر ويشكل لويحات خارج الخلايا. في المقابل، يُعد α-syn بروتينًا عصبيًا قبل مشبكي يتجمع داخل الخلايا في مرض باركنسون والاضطرابات المرتبطة به. ومع أن كليهما يُظهر بنى أميلويدية غنية بصفائح β، فإنهما يختلفان في تسلسلاتهما ومسارات تجمعهما والسمات المرضية الخاصة بكل مرض.
ما نوع البروتين الذي يُعد الأميلويد؟
الأميلويد بروتين لُييفي مطوي بصورة غير صحيحة، يتخذ بنية صفائح β متصالبة ويتجمع في لُييفات غير قابلة للذوبان. وتُشتق هذه البروتينات عادةً من سلائف قابلة للذوبان في حالتها الطبيعية، تخضع لتغيرات في التشكل، مما يؤدي إلى التجمع الذاتي والترسب. وترتبط الأميلويدات بأمراض تنكسية عصبية وجهازية متنوعة، حيث يسهم تجمعها في السمية الخلوية وتلف الأنسجة. تعرّفوا على كيفية إسهام جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية للصفائح ذات 96 بئرًا UIP400MTP في التكوين السريع للُييفات أميلويدية موحدة المواصفات لأغراض البحث!
ما الأمراض التي تسببها الأميلويدات؟
ترتبط الأميلويدات بأمراض عديدة، تُسمى مجتمعةً الداءات النشوانية. وتشمل:
- الأمراض التنكسية العصبية: مرض ألزهايمر (Aβ)، ومرض باركنسون (α-syn)، ومرض هنتنغتون (هنتنغتين متحوّر)، وأمراض البريونات (PrPSc). (اقرأوا المزيد عن PMCA بمساعدة المعالجة بالموجات فوق الصوتية للكشف عن البريونات بمعدل معالجة عينات مرتفع!)
- الداءات النشوانية الجهازية: الداء النشواني للسلاسل الخفيفة (AL)، والداء النشواني للترانستيريتين (ATTR)، والداء النشواني الثانوي (AA).
- الداءات النشوانية الموضعية: عديد الببتيد الأميلويدي للجزر (IAPP) في داء السكري من النوع 2.
يتميز كل مرض مرتبط بالأميلويد بسوء طي البروتين وتجمعه وترسبه، مما يؤدي إلى اختلال الوظيفة الخلوية والسمية.
تصنع Hielscher Ultrasonics مجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء بأحجام تتراوح من الحجم المختبري إلى الحجم الصناعي.

