البحوث الجينومية التي تيسرها Sonication

أحدثت الأبحاث الجينومية ثورة في فهمنا للأنظمة البيولوجية ، مما مكن من توضيح الآليات الجينية المعقدة الكامنة وراء الأمراض والسمات المختلفة. وجدت تقنية Sonication ، وهي تقنية تم تطويرها في الأصل لتعطيل الأغشية الخلوية ، فائدة واسعة في الأبحاث الجينومية. تقدم هذه المقالة لمحة عامة عن تطبيق الصوتنة في الدراسات الجينومية ، بما في ذلك عزل الحمض النووي وتجزئته ، والترسيب المناعي للكروماتين (ChIP) ، وإعداد مكتبات تسلسل الجيل التالي. تقدم هذه المقالة نظرة عامة على مبادئ ومنهجيات وتطبيقات الصوتنة في أبحاث الجينوم وتقدم لك أنسب الصوتيات للبحث الجينومي.

Sonicators في البحوث الجينومية

مسبار من نوع صوتي UP100H لإعداد العينات البيولوجية ، على سبيل المثال تجزئة الحمض النووي ، قص الكروماتين ، تحلل الخلايا.شهدت أبحاث الجينوم تقدما ملحوظا في العقود الأخيرة ، مدعومة بتطوير تقنيات التسلسل عالية الإنتاجية والمنهجيات التجريبية المبتكرة. سهلت هذه التطورات التحليل الشامل للجينومات و epigenomes و transcriptomes ، مما يوفر نظرة ثاقبة للأساس الجيني للأمراض والتطور والاختلاف الظاهري.
برزت عملية Sonication ، وهي عملية ميكانيكية تنطوي على تطبيق القوى الفيزيائية للموجات فوق الصوتية لتعطيل الهياكل الجزيئية ، كأداة متعددة الاستخدامات في البحث الجينومي. Sonication هي تقنية راسخة تستخدم لتجزئة الحمض النووي ، وقص الكروماتين ، وإعداد مكتبة NGS.

طلب معلومات





 

يشرح هذا البرنامج التعليمي نوع الصوتنة الأفضل لمهام تحضير العينات مثل التحلل وتعطيل الخلايا وعزل البروتين وتجزئة الحمض النووي والحمض النووي الريبي في المختبرات والتحليل والبحث. اختر نوع الصوتنة المثالي لتطبيقك وحجم العينة ورقم العينة والإنتاجية. Hielscher الفوق صوتيات لديه الخالط بالموجات فوق الصوتية المثالي بالنسبة لك!

كيفية العثور على Sonicator المثالي لتعطيل الخلايا واستخراج البروتين في العلوم والتحليل

صورة مصغرة للفيديو

 

تطبيقات Sonication في البحوث الجينومية

يتم تطبيق Sonication على العينات البيولوجية لإعداد العينات قبل المقايسات أو التحليل أو التحضير لمزيد من العمليات النهائية. تشمل تطبيقات إعداد العينات الأكثر شيوعا باستخدام صوتنة ما يلي:

  • تجزئة الحمض النووي: كخطوة تحضير للمقايسات وتقنيات التحليل الأخرى ، يجب قص الحمض النووي الجينومي إلى حجم محدد من الشظايا.
    يتم استخدام Sonication للتجزئة الدقيقة للحمض النووي الجينومي ، مما يتيح توليد شظايا الحمض النووي بالأحجام المرغوبة لمختلف التطبيقات النهائية ، بما في ذلك تفاعل البوليميراز المتسلسل والاستنساخ والنشاف الجنوبي. يوفر Sonication مزايا على الطرق الأنزيمية ، لأنه يسمح بالتحكم المرن في حجم الشظايا وتوزيعها. يعمل تحضير العينات عالي الإنتاجية باستخدام صوتنة لوحة UIP400MTP على تبسيط معالجة أعداد العينات الكبيرة.
    قراءة المزيد عن الموجات فوق الصوتية تجزئة الحمض النووي و تجزئة البلازميد!
  • الترسيب المناعي للكروماتين (ChIP): ChIP هي تقنية مستخدمة على نطاق واسع للتحقيق في تفاعلات البروتين والحمض النووي ، مثل تعديلات الهستون وربط عامل النسخ. يلعب Sonication دورا حاسما في تجزئة الكروماتين إلى أجزاء أصغر (~ 200-1000 زوج قاعدة) ، والتي تكون قابلة للترسيب المناعي. وهذا يتيح عزل وتحليل مناطق جينومية محددة مرتبطة بالبروتينات ذات الأهمية.
  • تسلسل الجيل التالي (NGS): تتطلب تقنيات التسلسل عالية الإنتاجية ، مثل Illumina و Ion Torrent ، الحمض النووي المجزأ لإعداد . يسهل Sonication التجزئة الخاضعة للرقابة للحمض النووي الجينومي لتوليد شظايا الحمض النووي ذات الحجم الموحد ، والتي تستخدم لاحقا لبناء المكتبة. وهذا يضمن التمثيل الدقيق للمحتوى الجينومي ويعزز كفاءة التسلسل.
    اقرأ المزيد عن استخدام صوتنة لتسلسل الجيل التالي!
  • الإعداد VialTweeter الكامل: VialTweeter sonotrode في المعالج بالموجات فوق الصوتية UP200St

    فيال تويتر سونيكاتور لإعداد عينة متزامنة من قوارير متعددة

    كيف أختار أفضل جهاز Sonicator لأبحاثي المتعلقة بالحمض النووي؟

    المصطلح “صوتنة” يستخدم لمختلف modi من تطبيق الموجات فوق الصوتية. الطرق الأكثر انتشارا هي حمام الموجات فوق الصوتية و sonicator من نوع المسبار. أدناه ، سوف تكتشف لماذا الاختيار الصحيح للصوتون سيحسن جودة وصحة البحث الخاص بك يأتي.

    تعرف على الاختلافات بين نماذج الموجات فوق الصوتية المختلفة ومزاياها وقيودها. هنا سوف نتعمق في نماذج الصوتيات الأكثر استخداما للبحوث الجينومية.

    سونيكيشن الحمام: لماذا تمنحك الصوتيات من نوع الحمام نتائج غير موثوقة وغير قابلة للتكرار؟ يتم وضع العينات الجينومية في حمام مائي مجهز بالعديد من محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية المتصلة بقاع خزان المياه. تحدث بقع التجويف الصوتي بشكل غير متساو للغاية من خلال الخزان ولا توفر قوة الموجات فوق الصوتية الثابتة. تعالج هذه الطريقة العينات بكثافة متفاوتة ولا توفر نتائج قابلة للتكرار في تحضير العينة مثل تجزئة الحمض النووي. نتيجة لهذا العلاج غير المتكافئ ، لا يتم إعطاء السيطرة على حجم جزء الحمض النووي. مع حمام الموجات فوق الصوتية المشترك ، فإن الأبحاث الموثوقة والقابلة للتكرار غير مجدية.
    هل تريد معرفة المزيد عن مسبار من نوع sonicator مقابل حمام بالموجات فوق الصوتية؟ انقر هنا!

    على النقيض من حمام بالموجات فوق الصوتية، Hielscher هي صوتيات يمكن التحكم فيها بدقة التي توفر الموجات فوق الصوتية قوية. يمكن ضبط شدة الصوتنة تماما على التطبيق بحيث يتم تجنب التدهور غير المرغوب فيه للعينات البيولوجية. يضمن الحفاظ الأمثل على الأحماض النووية والجزيئات الحيوية الأخرى أثناء معالجة العينات. هذا مفيد بشكل خاص للبحوث الجينومية ، حيث تعد سلامة العينة أمرا بالغ الأهمية للتحليل النهائي. تعمل الميزات الذكية مثل الإعداد القابل للبرمجة وجهاز التحكم عن بعد في المتصفح والتسجيل التلقائي للبيانات على تسهيل العمل البحثي في المختبرات.

    نماذج Hielscher Sonicator لأبحاث الجينوم

    • صوتنة من نوع المسبار: يتم إدخال مسبار صوتنة مباشرة في أنبوب العينة ، مما يسمح بصوتنة موضعية وتحكم دقيق في معلمات التجزئة. تفضل هذه الطريقة لأعداد العينات الصغيرة مثل القوارير المفردة أو الكئوس.
      العثور على كل صوتنة من نوع التحقيق لتجزئة الحمض النووي وإعداد عينة هنا!
    • كوبهورن و UIP400MTP: نماذج صوتي Hielscher Ultrasonic Cuphorn و UIP400MTP Plate Sonicator تختلف اختلافا كبيرا عن حمام الموجات فوق الصوتية المشترك أو خزان التنظيف. بينما في النظرة الأولى ، يبدو مبدأ النقل غير المباشر للموجات فوق الصوتية عبر حمام مائي مشابها – الفرق بين Hielscher cuphorn بالموجات فوق الصوتية أو لوحة صوتي وحمام بالموجات فوق الصوتية المشتركة لا يمكن أن يكون أكبر! في أنظمة Hielscher ، يتم تحريك الجزء السفلي الكامل من cuphorn ولوحة sonicator بشكل موحد بواسطة الموجات فوق الصوتية القوية. هذا يعني أن السطح الكامل يهتز بنفس السعة والتردد بالضبط. لم يتم العثور على بقعة ميتة ، غير صوتي ، يتم صوتنة جميع العينات بنفس الشدة! هذا يضمن نتائج موحدة وقابلة للتكرار في إعداد عينة بالموجات فوق الصوتية.
      يمكنك العثور على مزيد من المعلومات حول cuphorn بالموجات فوق الصوتية هنا!
      يمكنك العثور على مزيد من المعلومات حول لوحة صوتي UIP400MTP هنا!
    • VialTweeter: يستخدم VialTweeter تصميما فريدا من نوعه لكتلة sonotrode القابضة للقارورة الاهتزازية لنقل الطاقة فوق الصوتية مباشرة إلى قوارير العينة دون الحاجة إلى الغمر في حمام مائي أو أي وسيط آخر. تعتبر طريقة الصوتنة غير المباشرة وعالية الكفاءة هذه مثالية لعلاج ما يصل إلى 10 قوارير مغلقة وتتجنب التلوث المتبادل.
      اقرأ المزيد عن صوتنة خالية من التلوث لما يصل إلى 10 قوارير مغلقة مع TheVialTweeter!
    cuphorn بالموجات فوق الصوتية لصوتنة موحدة ومكثفة لما يصل إلى 5 أنابيب مغلقة وقوارير لتجانس عينة معقمة موحدة وسريعة.

    cuphorn بالموجات فوق الصوتية لصوتنة مكثفة من الأنابيب المغلقة والقوارير لتجزئة الحمض النووي المعقمة.

    طلب معلومات





    Sonicators في الأنظمة الآلية – التكامل البسيط

    Hielscher ultrasonicators يمكن التحكم فيها عن بعد عن طريق التحكم في المتصفح. يمكن مراقبة معلمات Sonication وتعديلها بدقة وفقا لمتطلبات العملية.يمكن دمج صوتيات Hielscher في الأنظمة الآلية. مع واجهة شبكة مفتوحة وميزات البرمجة، صوتيات Hielscher هي مناسبة للأتمتة. يتيح التكامل مع الأتمتة والروبوتات معالجة عالية الإنتاجية للعينات الجينومية ، مما يسهل الدراسات واسعة النطاق ومبادرات الطب الشخصي. تعمل إمكانية دمج جهاز الصوتي الخاص بك في نظام إعداد العينات الآلي على تحسين معالجة العينات وستضمن معالجة عينات فعالة وقابلة للتكرار وآمنة عبر مجموعة متنوعة من التطبيقات وأنواع العينات.

    لماذا HIELSCHER الموجات فوق الصوتية؟

    • كفاءة عالية
    • أحدث التقنيات
    • الموثوقية & متانة
    • تحكم دقيق وقابل للتعديل في العملية
    • دفعة & في النسق
    • لأي وحدة تخزين
    • برنامج ذكي
    • الميزات الذكية (على سبيل المثال ، قابلة للبرمجة ، وبروتوكول البيانات ، والتحكم عن بعد)
    • سهلة وآمنة للعمل
    • صيانة منخفضة
    • CIP (نظيفة في المكان)

    التصميم والتصنيع والاستشارات – جودة صنع في ألمانيا

    Hielscher الموجات فوق الصوتية معروفة بأعلى معايير الجودة والتصميم. تسمح المتانة والتشغيل السهل بالتكامل السلس لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا في المنشآت الصناعية. يتم التعامل بسهولة مع الظروف القاسية والبيئات الصعبة من قبل الموجات فوق الصوتية Hielscher.

    Hielscher الفوق صوتيات هي شركة حاصلة على شهادة الأيزو وتركز بشكل خاص على الموجات فوق الصوتية عالية الأداء التي تتميز بأحدث التقنيات وسهولة الاستخدام. بطبيعة الحال، Hielscher الموجات فوق الصوتية هي CE المتوافقة وتلبية متطلبات ماي، وكالة الفضاء الكندية وبنفايات.

    يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية في المختبر ، والتي تعتبر مثالية لمهام تحضير العينات مثل تجزئة الحمض النووي والحمض النووي الريبي ، وتحلل الخلايا بالإضافة إلى عزل الحمض النووي والبروتين:

    جهاز القوة [W] اكتب حجم [مل]
    UIP400MTP 400 للألواح الصغيرة 6 – 3456 بئر
    VialTweeter 200 لمدة تصل إلى 10 قوارير بالإضافة إلى إمكانية المشبك على 00.5 – 1.5
    UP50H 50 التحقيق من نوع 00.01 – 250
    UP100H 100 التحقيق من نوع 00.01 – 500
    Uf200 ः ر 200 التحقيق من نوع 00.1 – 1000
    UP200St 200 التحقيق من نوع 00.1 – 1000
    UP400St 400 التحقيق من نوع 5.0 – 2000
    كوبهورن 200 CupHorn، sonoreactor 10 – 200
    GDmini2 200 خلية تدفق خالية من التلوث

    اتصل بنا! / اسألنا!

    اطلب المزيد من المعلومات

    يرجى استخدام النموذج أدناه لطلب معلومات إضافية حول المعالجات بالموجات فوق الصوتية والتطبيقات والسعر. سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك معك وأن نقدم لك نظام الموجات فوق الصوتية تلبية الاحتياجات الخاصة بك!









    يرجى ملاحظة لدينا سياسة الخصوصية.


    يظهر مقطع الفيديو هذا المجانس بالموجات فوق الصوتية HIELSCHER UP100H ، وهو جهاز الموجات فوق الصوتية المستخدم على نطاق واسع لإعداد العينات في المختبرات.

    مجانس بالموجات فوق الصوتية UP100H

    صورة مصغرة للفيديو



    أسئلة يتكرر طرحها عن علم الجينوم والصوتيات

    تجد هنا إجابات على السؤال الأكثر شيوعا عندما يتعلق الأمر بالموجات فوق الصوتية والبحوث الجينومية.

    ماذا صوتنة إلى الحمض النووي؟

    يكسر Sonication الحمض النووي إلى أجزاء أصغر عن طريق تطبيق موجات صوتية عالية التردد تخلق قوى ميكانيكية ، مما يتسبب في كسر خيوط الحمض النووي في نقاط عشوائية. يسمح ضبط شدة الصوتنة بإنشاء شظايا DNA أكبر أو أصغر اعتمادا على متطلبات المعالجة والتحليل اللاحقة.

    ما هو بروتوكول صوتنة لتجزئة الحمض النووي؟

    يتضمن بروتوكول الصوتنة النموذجي لتجزئة الحمض النووي تطبيق الموجات فوق الصوتية على عينات الحمض النووي في محلول عازل لسلسلة من الرشقات القصيرة ، تليها فترات تبريد لمنع تسخين العينة. يتم تحسين المعلمات مثل السعة والمدة ورقم الدورة بناء على نوع العينة وحجم الجزء المطلوب.

    كيف يعمل صوتنة لقص الحمض النووي؟

    يتضمن Sonication لقص الحمض النووي تطبيق قوى ميكانيكية خاضعة للرقابة على جزيئات الحمض النووي باستخدام الموجات فوق الصوتية. تعطل هذه القوى الروابط الهيدروجينية والتفاعلات الأخرى التي تربط شرائط الحمض النووي معا ، مما يؤدي إلى فواصل عشوائية وتفتيت الحمض النووي إلى قطع أصغر.

    كم من الوقت يجب أن صوتنة عينات الحمض النووي؟

    تعتمد مدة صوتنة عينات الحمض النووي على عوامل مثل حجم العينة والتركيز وحجم الشظية المطلوب. عادة ، يتم إجراء صوتنة لرشقات نارية قصيرة تتراوح من بضع ثوان إلى عدة دقائق ، مع فترات تبريد لمنع ارتفاع درجة حرارة العينة.

    ما هو أفضل صوتي لعزل الحمض النووي؟

    يعتمد اختيار أفضل صوتي لعزل الحمض النووي على عوامل مثل حجم العينة والإنتاجية وحجم الشظية المطلوب. بعض الخيارات الشعبية تشمل Hielscher UIP400MTP لوحة صوتية, و VialTweeter, CupHorn, والتحقيق بالموجات فوق الصوتية UP100H. توفر هذه الصوتيات تحكما دقيقا في معلمات الصوتنة وهي مناسبة لمختلف تطبيقات عزل الحمض النووي في مختبرات الأبحاث.

    ما هو علم الجينوم؟

    علم الجينوم هو فرع متعدد التخصصات من علم الأحياء يتعمق في فهم التركيب الكامل والوظائف والتطور ورسم الخرائط وتعديل الجينومات. يشمل الجينوم كل الحمض النووي داخل الكائن الحي ، ويتألف من جيناته وتنظيمها المعقد ثلاثي الأبعاد. على عكس علم الوراثة ، الذي يركز على الجينات الفردية وأنماط وراثتها ، يهدف علم الجينوم إلى توصيف شامل وقياس جميع الجينات داخل الكائن الحي ، وتوضيح تفاعلاتها وتأثيرها على الكائن الحي ككل. تلعب الجينات دورا محوريا في توجيه تخليق البروتينات ، التي تسهلها الإنزيمات وجزيئات الرسول. هذه البروتينات ، بدورها ، تشكل المكونات الهيكلية للأعضاء والأنسجة ، وتنظم العمليات الكيميائية الحيوية ، وتسهل الاتصال من خلية إلى خلية. يشمل علم الجينوم تسلسل وتحليل الجينومات بأكملها ، باستخدام تقنيات تسلسل الحمض النووي عالية الإنتاجية وأدوات المعلوماتية الحيوية لفك رموز بنية ووظائف الجينوم بالكامل.
    علم الجينوم هو دراسة المادة الوراثية الكاملة للكائن الحي ، بما في ذلك تسلسل الحمض النووي ، والتنظيم ، والوظيفة ، والتباين. ويشمل تحليل الجينات وتفاعلاتها وتأثيرها على السمات والسلوكيات. تتضمن الأبحاث الجينومية تقنيات ومناهج مختلفة لفهم بنية ووظيفة الجينوم ، بالإضافة إلى أدوارها في الصحة والمرض والتطور والعمليات البيولوجية الأخرى.

    تهدف أبحاث الجينوم إلى:

    • تسلسل الجينومات: يتضمن ذلك تحديد ترتيب النيوكليوتيدات (A و T و C و G) داخل الحمض النووي للكائن الحي. يمكن أن يكون هذا هو الجينوم بأكمله أو مناطق الاهتمام المحددة.
    • تحليل التباين الجيني: يستكشف البحث الجينومي الاختلافات في تسلسل الحمض النووي بين الأفراد أو السكان ، والتي يمكن أن توفر نظرة ثاقبة للأساس الجيني للأمراض والسمات والعمليات التطورية.
    • علم الجينوم الوظيفي: يبحث هذا المجال في كيفية عمل الجينات وتفاعلها مع بعضها البعض ومع البيئة. ويشمل علم النسخ (دراسة التعبير الجيني) ، والبروتينات (دراسة البروتينات) ، والأيض (دراسة الأيضات).
    • علم الجينوم المقارن: من خلال مقارنة الجينوم عبر الأنواع المختلفة ، يمكن للباحثين الكشف عن العلاقات التطورية ، وتحديد المناطق المحفوظة ، وفهم الأساس الجيني للتنوع البيولوجي.
    • علم الجينوم الطبي: تركز الأبحاث الجينومية في الطب على فهم الأساس الجيني للأمراض ، والتنبؤ بمخاطر الأمراض ، وتطوير العلاجات والتدخلات الشخصية.

    أدت الأبحاث الجينومية إلى تطورات كبيرة في مجالات مثل الطب والزراعة والبيولوجيا التطورية والتكنولوجيا الحيوية ، مما ساهم في فهمنا للحياة على المستوى الجزيئي وتحسين صحة الإنسان ورفاهيته.

    الأدب / المراجع


    الموجات فوق الصوتية عالية الأداء! تغطي مجموعة منتجات Hielscher الطيف الكامل من جهاز الموجات فوق الصوتية المضغوط في المختبر عبر وحدات أعلى مقاعد البدلاء إلى أنظمة الموجات فوق الصوتية الصناعية الكاملة.

    Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عالية الأداء المجانسة بالموجات فوق الصوتية من مختبر إلى حجم الصناعية.


    سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك.

    دعونا الحصول على اتصال.