المعالجة بالموجات فوق الصوتية لتحلل الخلايا: تفكيك الخلايا والاستخلاص
تحلل الخلايا بالموجات فوق الصوتية تقنية واسعة الاستخدام لتحضير العينات في مختبرات التكنولوجيا الحيوية الحديثة. ويتمثل غرضها الأساسي في تفكيك الأغشية الخلوية أو الخلايا بأكملها لتحرير المكونات داخل الخلايا، مثل البروتينات أو الأحماض النووية أو العضيات. وفي العمل المختبري اليومي، يعني ذلك أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية طريقة قياسية لتفكيك الخلايا على نحو مضبوط والاستخلاص الفعال للجزيئات الحيوية. وتكمن الميزة الرئيسية لأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية في قدرتها على ضبط معلمات العملية الحاسمة بدقة، بما في ذلك شدة الموجات فوق الصوتية، والنبض، والتحكم في درجة الحرارة. ويتيح هذا التحكم للباحثين تحقيق تحلل موثوق مع تقليل الضرر الحراري أو الميكانيكي الذي يلحق بالجزيئات الحيوية الحساسة، مما ينتج عنه استخلاص لطيف وعالي الكفاءة.
تحلل الخلايا باستخدام أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية
يستخدم تحلل الخلايا بالموجات فوق الصوتية التجويف الصوتي لتفكيك الأغشية الخلوية وتحرير الجزيئات الموجودة داخل الخلايا. وتقدم Hielscher Ultrasonics جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية التقليدي المزود بمسبار، بالإضافة إلى أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية متعددة العينات للمعالجة في ظروف معقمة: جهاز VialTweeter لأنابيب وقوارير متعددة، وجهاز UIP400MTP لمعالجة الصفائح ذات 96 بئرًا بالموجات فوق الصوتية، المخصص للصفائح الدقيقة القياسية.
توفر Hielscher Ultrasonics أجهزة قوية للمعالجة بالموجات فوق الصوتية دون تلامس لتحضير العينات والتحليل السريري. جهاز UIP400MTP لمعالجة الصفائح متعددة الآبار بالموجات فوق الصوتية, جهاز VialTweeter, جهاز CupHorn وجهاز GDmini2 للمعالجة بالموجات فوق الصوتية أثناء التدفق تعالج العينات في ظروف معقمة.
المجانس بالموجات فوق الصوتية UP100H (100 واط) والمجانس بالموجات فوق الصوتية UP400St (400 واط): المعالجة بالموجات فوق الصوتية لتحلل الخلايا والاستخلاص.
مجانسات بالموجات فوق الصوتية لتحلل الخلايا والاستخلاص
| نوع جهاز الموجات فوق الصوتية | مجال التطبيق الأساسي | حجم العينة | حالة الاستخدام النموذجية | المزايا | أمثلة على الطرازات |
|---|---|---|---|---|---|
| أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية مزودة بمسبار | معالجة عينة واحدة بالموجات فوق الصوتية | من 0.1 mL إلى ~1000 mL | تحلل الخلايا، واستخلاص البروتينات، وتجزئة DNA/RNA | تحكم دقيق في الطاقة؛ سونوترودات متنوعة؛ مثالية للعينات الصغيرة إلى المتوسطة | UP100H, UP200St, UP400St |
| VialTweeter / CupHorn | المعالجة المتوازية لقوارير متعددة محكمة الإغلاق | 8–10 قوارير (~1–20 mL لكل منها) | تحلل موحد وفق إجراءات معيارية لمعلقات خلوية متعددة | معالجة موحدة بالموجات فوق الصوتية؛ تتجنب التلوث المتبادل؛ نتائج قابلة للتكرار | VialTweeter, CupHorn |
| جهاز معالجة الصفائح ذات 96 بئرًا بالموجات فوق الصوتية | معالجة الصفائح متعددة الآبار وصفائح المعايرة الدقيقة بالموجات فوق الصوتية | تنسيق الصفائح الدقيقة | الفحص بمعدل معالجة عينات مرتفع، وعلم البروتيوميات، والاختبارات الخلوية | معالجة متزامنة ومتجانسة بالموجات فوق الصوتية في جميع الآبار؛ مثالية لسير العمل متعدد العينات | UIP400MTP |
| مفاعلات خلايا التدفق | معالجة مستمرة بالموجات فوق الصوتية لأحجام أكبر | >1 L، قابل للتوسيع | تفكيك الخلايا على النطاق الصناعي، وإنتاج المستخلصات | معالجة مستمرة؛ قابلة للتوسيع؛ تحكم كامل في العملية (السعة، والضغط، ودرجة الحرارة) | UIP1000hdT, UIP2000hdT + خلية التدفق |
| أنظمة المعالجة المعقمة / غير المباشرة بالموجات فوق الصوتية | معالجة العينات دون تلوث | يعتمد على القارورة/الأنبوب/الصفيحة الدقيقة | العينات الحساسة، والبيئات المعقمة، والبيئات الخاضعة للمتطلبات التنظيمية | دون تلامس مع المسبار؛ تتجنب انتقال بقايا العينات؛ تتطلب جهدًا ضئيلًا للتنظيف | VialTweeter, CupHorn, UIP400MTP |
مزايا استخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية لتحلل الخلايا
بالمقارنة مع طرق تحلل الخلايا والاستخلاص الأخرى، يتميز تحلل الخلايا بالموجات فوق الصوتية بعدة مزايا:
- السرعة: تحلل الخلايا والاستخلاص بالموجات فوق الصوتية طريقة سريعة يمكنها فتح الخلايا خلال ثوانٍ معدودة. وهي أسرع بكثير من الطرق الأخرى، مثل التجانس أو التجميد والإذابة أو الطحن بمطحنة الخرز.
- الكفاءة: يمكن استخدام تحلل الخلايا والاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لمعالجة عينات صغيرة أو كبيرة أو متعددة دفعة واحدة، مما يجعله أكثر كفاءة من الطرق الأخرى التي تتطلب معالجة العينات الصغيرة كلًّا على حدة.
- دون مواد كيميائية: تحلل الخلايا والاستخلاص بالموجات فوق الصوتية طريقة غير باضعة لا تتطلب استخدام مواد كيميائية قاسية أو إنزيمات. وهذا يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب الحفاظ على سلامة محتويات الخلايا. ويمكن تجنب التلوث غير المرغوب فيه للعينات.
- مردود مرتفع: يمكن لتحلل الخلايا والاستخلاص بالموجات فوق الصوتية استخلاص محتويات الخلايا بمردود مرتفع، بما في ذلك DNA وRNA والبروتينات. ويعود ذلك إلى أن الموجات الصوتية عالية التردد تفتح جدران الخلايا وتحرر محتوياتها في المحلول المحيط.
- التحكم في درجة الحرارة: تتيح أجهزة المعالجة المتطورة بالموجات فوق الصوتية التحكم الدقيق في درجة حرارة العينة. وأجهزة Hielscher الرقمية للمعالجة بالموجات فوق الصوتية مزودة بمستشعر درجة حرارة قابل للتوصيل وبرنامج لمراقبة درجة الحرارة.
- قابلية التكرار: يمكن بسهولة تكرار بروتوكولات تحلل الخلايا بالموجات فوق الصوتية، بل ومواءمتها مع أحجام عينات مختلفة، أكبر أو أصغر، من خلال توسيع خطي بسيط للنطاق.
- تعدد الاستخدامات: يمكن استخدام تحلل الخلايا والاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لاستخلاص المواد من مجموعة واسعة من أنواع الخلايا، بما في ذلك البكتيريا والخميرة والفطريات والخلايا النباتية وخلايا الثدييات. كما يمكن استخدامه لاستخلاص أنواع مختلفة من الجزيئات، بما في ذلك البروتينات وDNA وRNA والدهون.
- التحضير المتزامن لعدد كبير من العينات: تقدم Hielscher Ultrasonics عدة حلول لمعالجة عدد كبير من العينات بسهولة في ظروف عملية متطابقة تمامًا. وهذا يجعل خطوة تحضير العينات بالتحلل والاستخلاص عالية الكفاءة وموفرة للوقت.
- سهولة الاستخدام: معدات تحلل الخلايا والاستخلاص بالموجات فوق الصوتية سهلة الاستخدام ولا تتطلب سوى تدريب محدود. كما أن المعدات اقتصادية، لأنها استثمار لمرة واحدة دون الحاجة إلى إعادة شراء المستلزمات ذات الاستخدام الواحد. وهذا يجعلها خيارًا جذابًا لمجموعة واسعة من الباحثين والمختبرات.
بوجه عام، يعد تحلل الخلايا والاستخلاص بالموجات فوق الصوتية طريقة سريعة وفعالة ومتعددة الاستخدامات، يمكن التحكم فيها بدقة لاستخلاص محتويات الخلايا. وتجعلها مزاياها مقارنة بالطرق البديلة خيارًا جذابًا لمجموعة واسعة من التطبيقات البحثية والصناعية.
مبدأ عمل تحلل الخلايا بالموجات فوق الصوتية
يستخدم تحلل الخلايا والاستخلاص بالموجات فوق الصوتية موجات صوتية عالية التردد لتفكيك الخلايا واستخلاص محتوياتها. وتُحدث الموجات الصوتية تغيرات في الضغط داخل السائل المحيط، مما يؤدي إلى تشكل فقاعات صغيرة وانهيارها في عملية تعرف بالتجويف. وتولد هذه الفقاعات قوى ميكانيكية موضعية شديدة للغاية يمكنها فتح الخلايا وتحرير محتوياتها في المحلول المحيط.
يتضمن تحلل الخلايا باستخدام جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية عادةً الخطوات التالية:
- توضع العينة في أنبوب أو وعاء يحتوي على محلول منظم سائل.
- يُدخل مسبار للموجات فوق الصوتية في العينة، وتُطبق موجات صوتية عالية التردد تبلغ نحو 20–30 kHz.
- تسبب الموجات فوق الصوتية تذبذبًا وتجويفًا في السائل المحيط، مما يولد قوى موضعية تفتح الخلايا وتحرر محتوياتها.
- تُجرى للعينة عملية طرد مركزي أو ترشيح لإزالة أي حطام خلوي، وتُجمع المحتويات المستخلصة لإجراء التحليلات اللاحقة.
عيوب طرق التحلل الشائعة
أثناء عملكم في المختبرات، ربما سبق أن واجهتم صعوبات تحلل الخلايا باستخدام بروتوكولات التحلل الميكانيكي أو الكيميائي التقليدية.
- التحلل الميكانيكي: غالبًا ما تفتقر طرق التحلل الميكانيكي، مثل السحق بالهاون والمدقة أو التجانس باستخدام المكبس الفرنسي أو مطحنة الخرز أو نظام الدوار والجزء الثابت، إلى خيارات التحكم والضبط الدقيقين. وهذا يعني أن استخدام الطحن والسحق يمكن أن يولد سريعًا حرارة وقوى قص قد تتلف العينة وتسبب تمسخ البروتينات. وقد تستغرق هذه الطرق أيضًا وقتًا طويلًا وتتطلب كميات كبيرة من المادة الأولية.
- التحلل الكيميائي: يمكن لطرق التحلل الكيميائي، مثل التحلل القائم على المنظفات، أن تتلف العينة بتفكيك الطبقة الدهنية الثنائية والتسبب في تمسخ البروتينات. وقد تتطلب أيضًا خطوات متعددة وتترك ملوثات متبقية تتداخل مع التطبيقات اللاحقة. ويشكل تحديد الجرعة المثلى من المنظف تحديًا إضافيًا.
- دورات التجميد والإذابة: يمكن لدورات التجميد والإذابة أن تسبب تمزق أغشية الخلايا، لكن تكرار هذه الدورات قد يسبب أيضًا تمسخ البروتينات وتحللها. وقد تتطلب هذه الطريقة كذلك دورات متعددة، مما قد يستغرق وقتًا طويلًا ويؤدي غالبًا إلى مردود أقل.
- التحلل الإنزيمي: قد تكون طرق التحلل الإنزيمي خاصة بأنواع معينة من الخلايا وتتطلب خطوات متعددة، مما يجعلها تستغرق وقتًا طويلًا. كما أنها تولد نفايات وتتطلب تحسينًا دقيقًا لتجنب تحلل العينة. وغالبًا ما تكون مجموعات التحلل الإنزيمي مرتفعة الثمن. وإذا كان إجراء التحلل الإنزيمي الحالي يعطي نتائج غير كافية، فيمكن تطبيق المعالجة بالموجات فوق الصوتية كطريقة تآزرية لتعزيز تفكيك الخلايا.
بالمقارنة مع طرق تحلل الخلايا الميكانيكية والكيميائية التقليدية، تعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية أداة عالية الكفاءة والموثوقية لتفكيك الخلايا، وتتيح التحكم الكامل في معلمات المعالجة بالموجات فوق الصوتية. وهذا يضمن انتقائية عالية في تحرير المواد ونقاوة المنتج. [راجع Balasundaram et al., 2009]
وهي مناسبة لجميع أنواع الخلايا وسهلة التطبيق على النطاقين الصغير والكبير – دائمًا في ظروف مضبوطة. وأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية سهلة التنظيف. ويتميز المجانس بالموجات فوق الصوتية دائمًا بوظيفتي التنظيف في المكان (CIP) والتعقيم في المكان (SIP). ويتكون السونوترود من بوق مصمت من التيتانيوم يمكن مسحه أو شطفه بالماء أو بمذيب (بحسب وسط العمل). وبفضل متانة أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية، تكاد حاجتها إلى الصيانة تكون مهملة.
التحلل بالموجات فوق الصوتية وتفكيك الخلايا
بوجه عام، يستغرق تحلل العينات في المختبر بين 15 ثانية و2 دقيقة. ونظرًا إلى سهولة ضبط شدة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من خلال إعداد السعة ووقت المعالجة بالموجات فوق الصوتية، وكذلك باختيار المعدات المناسبة، يمكن تفكيك أغشية الخلايا بلطف شديد أو بصورة حادة جدًا، بحسب بنية الخلية والغرض من التحلل (على سبيل المثال، يتطلب استخلاص DNA معالجة ألطف بالموجات فوق الصوتية، بينما يتطلب الاستخلاص الكامل للبروتينات من البكتيريا معالجة أشد بالموجات فوق الصوتية). ويمكن مراقبة درجة الحرارة أثناء العملية باستخدام مستشعر درجة حرارة مدمج، والتحكم فيها بسهولة بالتبريد (حمام ثلجي أو خلايا تدفق مزودة بأغلفة تبريد) أو بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية في الوضع النبضي. وأثناء المعالجة بالموجات فوق الصوتية في الوضع النبضي، تتيح دورات المعالجة القصيرة التي تستغرق 1–15 ثانية تبديد الحرارة والتبريد خلال الفترات المتقطعة الأطول.
جميع العمليات التي تعمل بالموجات فوق الصوتية قابلة للتكرار بالكامل وللتوسيع الخطي.
جهاز VialTweeter هو مجانس بالموجات فوق الصوتية للتحضير المعقم والمتزامن والموحد والسريع لعدد كبير من العينات.
- تحضير المعلق الخلوي: يجب تعليق رواسب الخلايا بالكامل في محلول منظم عن طريق التجانس (اختاروا محلولًا منظمًا متوافقًا مع التحليل اللاحق، مثل طريقة استشراب محددة). أضيفوا الليزوزيمات و/أو إضافات أخرى عند الحاجة (ويجب أن تكون أيضًا متوافقة مع وسائل الفصل/التنقية). امزجوا المحلول/جانسوه بلطف باستخدام معالجة خفيفة بالموجات فوق الصوتية حتى يتحقق التعليق الكامل.
اقرؤوا المزيد عن التأثيرات التآزرية لليزوزيمات المقترنة بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية! - التحلل بالموجات فوق الصوتية: ضعوا العينة في حمام ثلجي. ولتفكيك الخلايا، عالجوا المعلق بالموجات فوق الصوتية على دفعات تستغرق 60–90 ثانية (باستخدام الوضع النبضي لجهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية).
- الفصل: أجروا الطرد المركزي للمحلول الناتج عن تحلل الخلايا (مثلًا لمدة 10 min. عند 10,000 x g؛ وعند 4degC). افصلوا السائل الفوقاني بعناية عن راسب الخلايا. والسائل الفوقاني هو المحلول الكلي الناتج عن تحلل الخلايا. وبعد ترشيح السائل الفوقاني، تحصلون على سائل رائق يحتوي على البروتين الخلوي القابل للذوبان.
أكثر تطبيقات أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية شيوعًا في علم الأحياء والتكنولوجيا الحيوية هي:
- تحضير مستخلصات الخلايا
- تفكيك الخميرة والبكتيريا والخلايا النباتية والأنسجة الخلوية الرخوة أو الصلبة ومواد الأحماض النووية
- استخلاص البروتينات
- تحضير الإنزيمات وعزلها
- إنتاج المستضدات
- استخلاص DNA و/أو تجزئته الموجهة
- تحضير الجسيمات الشحمية
تفكيك الخلايا باستخدام جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية مزود بمسبار طريقة فعالة لتحضير العينات.
تمتد التطبيقات المتعددة للموجات فوق الصوتية إلى قطاعات التكنولوجيا الحيوية والهندسة الحيوية وعلم الأحياء الدقيقة وعلم الأحياء الجزيئي والكيمياء الحيوية وعلم المناعة وعلم البكتيريا وعلم الفيروسات وعلم البروتيوميات وعلم الوراثة وعلم وظائف الأعضاء وعلم الأحياء الخلوي وعلم الدم وعلم النبات.
التحلل: تفكيك البنى الخلوية
يحمي الخلايا غشاء بلازمي شبه منفذ يتكون من طبقة ثنائية من الدهون الفوسفورية (وتسمى أيضًا طبقة ثنائية من البروتينات والدهون؛ تتشكل من دهون كارهة للماء وجزيئات فوسفور محبة للماء تتخللها جزيئات بروتين)، ويشكل حاجزًا بين داخل الخلية (السيتوبلازم) والبيئة خارج الخلية. ويحيط بالخلايا النباتية والخلايا بدائية النوى جدار خلوي. وبسبب الجدار الخلوي السميك المكون من طبقات متعددة من السليلوز، تكون الخلايا النباتية أصعب تحللًا من الخلايا الحيوانية. ويثبت الهيكل الخلوي المكونات الداخلية للخلية، مثل العضيات والنواة والميتوكوندريا.
ويهدف تحلل الخلايا إلى استخلاص العضيات والبروتينات وDNA وmRNA أو الجزيئات الحيوية الأخرى وفصلها.
الطرق التقليدية لتحلل الخلايا وعيوبها
توجد عدة طرق لتحلل الخلايا، ويمكن تقسيمها إلى طرق ميكانيكية وكيميائية، تشمل استخدام المنظفات أو المذيبات، أو تطبيق ضغط مرتفع، أو استخدام مطحنة الخرز أو المكبس الفرنسي. ويتمثل العيب الأكثر إشكالية في هذه الطرق في صعوبة التحكم في معلمات العملية وضبطها، ومن ثم التحكم في تأثيرها.
يعرض الجدول أدناه العيوب الرئيسية لطرق التحلل الشائعة:
جدول: الطرق التقليدية لتحلل الخلايا لها عيوب كبيرة
إجراء التحلل
التحلل عملية حساسة. وأثناء التحلل، تُدمر الحماية التي يوفرها غشاء الخلية، لكن يجب منع تعطيل البروتينات المستخلصة وتمسخها وتحللها بفعل بيئة غير فسيولوجية (انحراف عن قيمة pH). لذلك يُجرى التحلل عمومًا في محلول منظم. وتنشأ معظم الصعوبات من تفكيك الخلايا غير المضبوط، الذي يؤدي إلى تحرير غير موجه لجميع المواد داخل الخلايا و/أو تمسخ المنتج المستهدف.
الأسئلة الشائعة حول المعالجة بالموجات فوق الصوتية وتحلل الخلايا
- هل يمكن إحداث تحلل الخلايا بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية؟ نعم، تُحدث المعالجة بالموجات فوق الصوتية تحلل الخلايا بفعالية باستخدام موجات فوق صوتية عالية التردد تحفز التجويف، وهو ظاهرة تتشكل فيها فقاعات بخار دقيقة وتنهار بعنف داخل المعلق الخلوي. وتفكك القوى الميكانيكية الناتجة أغشية الخلايا وتسهل تحرير المكونات داخل الخلايا إلى السائل.
- كيف يُستخدم جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية لتحلل الخلايا؟ يتضمن استخدام جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية لتحلل الخلايا غمر مسبار الجهاز في معلق خلوي وضبط المعلمات، مثل السعة ومدة النبضة. ويجب مراقبة العملية عن كثب لتحسين تفكيك الخلايا مع تقليل تمسخ البروتينات وتعطيل الإنزيمات.
- ما مبدأ المعالجة بالموجات فوق الصوتية لتحلل الخلايا؟ تعمل المعالجة بالموجات فوق الصوتية وفق مبدأ التجويف الصوتي. وتُنقل الطاقة فوق الصوتية إلى الوسط السائل، مما يسبب تقلبات سريعة في الضغط تؤدي إلى تشكل فقاعات دقيقة وانهيارها نحو الداخل. وتولد هذه الانهيارات قوى قص شديدة ودرجات حرارة موضعية مرتفعة، مما يفكك البنى الخلوية ويعزز تجانس المحلول الناتج عن تحلل الخلايا.
- كم تستغرق المعالجة بالموجات فوق الصوتية لتحلل الخلايا؟ يمكن أن تختلف مدة المعالجة بالموجات فوق الصوتية لتحلل الخلايا اختلافًا كبيرًا بحسب عوامل مثل نوع الخلايا وكثافتها وقدرة جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية والبروتوكول المحدد المستخدم. وقد تتراوح مدة الإجراءات النموذجية من عدة ثوانٍ إلى بضع دقائق، وغالبًا ما تُجرى على دورات لضبط توليد الحرارة وضمان تفكيك موحد للخلايا.
- ما الغرض من المعالجة بالموجات فوق الصوتية في استخلاص البروتينات؟ في استخلاص البروتينات، تعمل المعالجة بالموجات فوق الصوتية على تمزيق أغشية الخلايا بكفاءة وإذابة البروتينات. وهذه الطريقة مفيدة بصورة خاصة لتحرير البروتينات من داخل الحيزات الخلوية، مما يجعلها ضرورية لتحضير محاليل تحلل الخلايا التي ستُنقى منها البروتينات أو تُحلل.
- لماذا تُستخدم المعالجة بالموجات فوق الصوتية للاستخلاص؟ تُفضل المعالجة بالموجات فوق الصوتية للاستخلاص بسبب مفعولها السريع وقدرتها على تطبيق طاقة موجهة، إذ تفكك البنى الخلوية لتحرير الجزيئات النشطة حيويًا دون استخدام معالجات كيميائية قاسية، وبذلك تحافظ على السلامة الوظيفية للمركبات المستخلصة.
- هل تفكك المعالجة بالموجات فوق الصوتية التفاعلات بين البروتينات؟ رغم أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية يمكن أن تفكك أغشية الخلايا بفعالية، فإنها قد تفكك أيضًا التفاعلات بين البروتينات. ويعتمد مستوى التفكيك على شدة المعالجة بالموجات فوق الصوتية ومدة التعرض، مما قد يؤدي إلى تمسخ معقدات البروتينات أو تفككها، وقد يؤثر ذلك في الدراسات التحليلية أو الوظيفية اللاحقة.
- هل يمكن استخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية لتحلل E. coli؟ تتميز أجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية بفعالية خاصة في تحلل الخلايا البكتيرية، مثل E. coli، التي تمتلك جدرانًا خلوية متينة. وتوفر هذه التقنية طريقة فيزيائية لقص الجدار الخلوي والغشاء، مما يجعلها طريقة مفضلة لتحضير محاليل تحلل الخلايا البكتيرية في مختبرات علم الأحياء الجزيئي والكيمياء الحيوية.
- ما العمليات اللاحقة لخطوة المعالجة بالموجات فوق الصوتية؟
تشمل الخطوات اللاحقة للتحلل بالموجات فوق الصوتية عادةً تجزئة المحلول الناتج عن تحلل الخلايا، والعزل الموجه للعضيات، والمزيد من استخلاص البروتينات أو تنقيتها.
ثم يُفصل محلول تحلل الخلايا المعالَج ويُحضّر للتطبيقات التحليلية أو الوظيفية، مثل علم البروتيوميات عالي الدقة، أو علم النسخيات، أو دراسات الارتباط بالمستقبلات.
المراجع العلمية/المصادر
- Balasundaram, B.; Harrison, S.; Bracewell, D. G. (2009): Advances in product release strategies and impact on bioprocess design. Trends in Biotechnology 27/8, 2009. pp. 477-485.
- Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Ultrasonic Recovery and Modification of Food ingredients. In: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing. New York: Springer, 2011. pp. 345-368.
- Nico Böhmer, Andreas Dautel, Thomas Eisele, Lutz Fischer (2012): Recombinant expression, purification and characterisation of the native glutamate racemase from Lactobacillus plantarum NC8. Protein Expr Purif. 2013 Mar;88(1):54-60.
- Brandy Verhalen, Stefan Ernst, Michael Börsch, Stephan Wilkens (2012): Dynamic Ligand-induced Conformational Rearrangements in P-glycoprotein as Probed by Fluorescence Resonance Energy Transfer Spectroscopy. J Biol Chem. 2012 Jan 6;287(2): 1112-27.
- Claudia Lindemann, Nataliya Lupilova, Alexandra Müller, Bettina Warscheid, Helmut E. Meyer, Katja Kuhlmann, Martin Eisenacher, Lars I. Leichert (2013): Redox Proteomics Uncovers Peroxynitrite-Sensitive Proteins that Help Escherichia coli to Overcome Nitrosative Stress. J Biol Chem. 2013 Jul 5; 288(27): 19698–19714.
- Elahe Motevaseli, Mahdieh Shirzad, Seyed Mohammad Akrami, Azam-Sadat Mousavi, Akbar Mirsalehian, Mohammad Hossein Modarressi (2013): Normal and tumour cervical cells respond differently to vaginal lactobacilli, independent of pH and lactate. ed Microbiol. 2013 Jul; 62(Pt 7):1065-1072.