Ultrasonik Filtrlə Köməkli Nümunə Hazırlanması (FASP): Qabaqcıl Sonication ilə Proteomika İş Axınlarının Gücləndirilməsi
Ultrasəs filtrlə dəstəklənən nümunə hazırlanması (FASP) müasir proteomikada yüksək səmərəli və təkrarlana bilən bir üsul kimi ortaya çıxır. Nəzarətli sonikasiyanı qurulmuş FASP iş axınlarına inteqrasiya etməklə tədqiqatçılar zülal ekstraksiyasını, həzm səmərəliliyini və ümumi məlumat keyfiyyətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilərlər. Yüksək məhsuldarlığa və təkrarlana bilən nümunə hazırlanmasına artan tələbatla, UIP400MTP mikroplitə sonikatoru kimi fokuslanmış sonikatorlar elmi və praktik əhəmiyyət kəsb edir.
Elmi kontekst: Proteomikada FASP-nin əhəmiyyəti nədir?
Süzgəclə nümunə hazırlanması (FASP), səmərəli fermentativ həzmi təmin edərkən yuyucu vasitələri, duzları və digər çirkləndiriciləri təmizləmək qabiliyyətinə görə aşağıdan yuxarı proteomikada qızıl standart halına gəlmişdir. Bununla belə, klassik FASP protokolları tez-tez natamam lizis, uyğunsuz həzm və nümunə dəyişkənliyi ilə bağlı məhdudiyyətlərlə üzləşir. – xüsusilə mürəkkəb və ya davamlı bioloji hüceyrələr və ya toxumalarla işləyərkən.
Məhz burada fokuslanmış ultrasəs enerjisi (sonikasiya) həlledici üstünlük təmin edir. Mexaniki kəsmə qüvvələri və kavitasiya tətbiq etməklə, sonikasiya zülal bütövlüyündən ödün vermədən FASP iş axınında birdən çox vacib addımı artırır.
Çox quyulu boşqab sonikatoru UIP400MTP Filtrlə Nümunə Hazırlamasını (FASP) asanlaşdırır
Ultrasonik FASP-də sonikasiyanın müsbət təsirləri
Sonication nəzarətli akustik kavitasiyanı təqdim edir – mikroskopik qabarcıq əmələ gəlməsi və çökməsi – lokal kəsmə qüvvələri və mikroaxın yaradır.
Ultrasəs effekti kütlə ötürülməsini yaxşılaşdırmaqla və reaksiya kinetikasını sürətləndirməklə ultrasəs FASP-də həm alkilləşmə, həm də həzm mərhələlərini artırır. Ultrasəs enerjisinin tətbiqi kavitasiya yaradır və bu da lokal mikroaxınlaşmaya və keçici kəsmə qüvvələrinə gətirib çıxarır ki, bu da reagentlərin protein matrisinə və ya filtr mühitinə sürətli qarışdırılmasını və səmərəli nüfuz etməsini təşviq edir. Alkilləşmə zamanı bu, yodoasetamid tərəfindən sistein qalıqlarının daha vahid və daha sürətli modifikasiyasına gətirib çıxarır. Həzm mərhələsində ultrasəs effekti proteolitik parçalanma sahələrinin əlçatanlığını artırır və ferment-substrat qarşılıqlı təsirlərini yaxşılaşdırır, bununla da tripsin aktivliyini sürətləndirir və həzm səmərəliliyini artırır. Ümumiyyətlə, ultrasəs müalicəsi reaksiya tamlığını və təkrarlanabilirliyini qoruyub saxlayarkən və ya təkmilləşdirərkən emal müddətini azaldır.
Proteomika nümunəsinin hazırlanmasında ultrasəs FASP aşağıdakılara çevrilir:
- Hətta sərt toxumalarda və ya mikrob nümunələrində belə daha səmərəli hüceyrə parçalanması və zülal çıxarılması
- Zülalların həll olunmasının gücləndirilməsi
- Həzm zamanı fermentlərə daha yaxşı çıxış
- Azaldılmış emal müddəti və artan təkrar istehsal qabiliyyəti
Ənənəvi mexaniki və ya kimyəvi lizis metodlarından fərqli olaraq, ultrasəs emalı yüksək dərəcədə idarəolunan və ölçeklenebilirdir, bu da onu standartlaşdırılmış proteomika iş axınları üçün xüsusilə əlverişli edir.
UIP400MTP ultrasəs vannası deyil. Bu fokuslanmış sonikasiya üçün yüksək intensivlikli kubok buynuzudur. Bu güclü kontaktsız sonikator standart quyu boşqabınızın bütün quyularında vahid sonikasiya təmin edir. Siz amplituda, güc və impuls üzərində dəqiq nəzarətə sahibsiniz. Daxili taymer və temperatur zondu ardıcıl nəticələr təmin edir. UIP400MTP nömrəli sonikator nümunələri su hamamı ilə soyuyur (xarici soyuducu isteğe bağlıdır).
Ultrasonik FASP-nin ənənəvi yanaşmalara nisbətən üstünlükləri
Sonikasiyanın FASP protokollarına inteqrasiyası, aşağı axın kütlə spektrometriyası nəticələrinə birbaşa təsir edən ölçülə bilən faydalar təmin edir.
Ultrasəs FASP, xüsusən də lifli toxumalar və ya biofilmlər kimi çətin nümunələrdən daha tam zülal bərpasına imkan verir. Vahid enerji paylanması, dəyişkənliyi azaltmaqla təkrarlar arasında ardıcıl müalicəni təmin edir. – kəmiyyət proteomikası üçün vacib bir tələbdir.
Bundan əlavə, ultrasəs effekti ferment-substrat qarşılıqlı təsirini yaxşılaşdırmaqla həzm kinetikasını sürətləndirir. Bu, ardıcıllıq əhatə dairəsini qoruyarkən tez-tez həzm müddətinin qısalmasına və peptid məhsuldarlığının artmasına səbəb olur.
İş axını baxımından, ultrasəs sistemləri əl ilə müdaxiləni azaldır və aqressiv kimyəvi müalicələrə ehtiyacı aradan qaldırır, nümunə bütövlüyünü qoruyur və protokol standartlaşdırmasını sadələşdirir.
Gecədənkənar FASP ilə müqayisədə Ultrasonik FASP tərəfindən müəyyən edilmiş zülalların sayının artdığını göstərən Venn diaqramı
Şəkil və tədqiqat: ©Carvalho və digərləri, 2020
Filtrlə dəstəklənən nümunə hazırlanması üçün çoxçuxurlu nömrəli sonikator UIP400MTP (FASP)
Protokol: UIP400MTP ilə yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs FASP
Böyük nümunə kohortlarını emal edən laboratoriyalar üçün UIP400MTP mikroplitə sonikatörü standart çoxquyulu plitələrin (məsələn, 96 quyulu plitələrin) eyni vaxtda sonikasiyasına imkan verir və bu da məhsuldarlığı və təkrar istehsal qabiliyyətini əhəmiyyətli dərəcədə artırır.
Bu formatda nümunələr (adətən hər quyuda 50-200 µL) birbaşa ultrafiltrasiya və ya sonrakı emal ilə uyğun mikroplitələrdə hazırlanır. Lizis buferləri standart FASP protokollarında istifadə olunanlara bənzəyir.
UIP400MTP bütün quyulara vahid ultrasəs enerjisi tətbiq edir. Sonikasiya adətən nümunənin növündən asılı olaraq 2-4 dəqiqə ərzində 60-80% amplitudada aparılır. Temperaturu qoşula bilən temperatur sensoru istifadə edərək izləyin. İmpulslu sonikasiya və istəyə bağlı olaraq laboratoriya soyuducusundan istifadə edin.
Nümunəvi protokol:
- Alkilləşdirmə mərhələsi üçün nümunələr 7 dövr üçün 40% amplitudada (30 s AÇIQ, 15 s OFF; ümumi sonikasiya müddəti: 5 dəq 45 s) mikroplitə sonikatörü (UIP400MTP) istifadə edilərək sonikasiya olunur.
- Sonicationdan sonra yodoasetamid (IAA) məhlulu santrifüqləmə yolu ilə çıxarılır. Tripsin həzmindən əvvəl, fermentativ aktivliyi inhibə edən güclü xaotropik agent olan qalıq karbamidi çıxarmaq üçün nümunələr yuyulmalıdır. Buna görə də, nümunələr iki dəfə 200 μL 25 mM ammonium bikarbonat (AmBic) ilə yuyulur.
- Daha sonra, 12.5 mM ammonium bikarbonatda hazırlanmış 100 μL tripsin məhlulu (1:30 ferment-zülal nisbəti) əlavə edilir. Daha sonra zülalın həzmi eyni sonikasiya şərtləri altında (40% amplituda, 7 dövr, 30 saniyə AÇIQ / 15 saniyə BAĞLI; ümumi vaxt: 5 dəq 45 saniyə) UIP400MTP istifadə edilərək həyata keçirilir.
- Sonication-dan sonra nümunələr filtr lövhələrinə köçürülür və ya lövhə əsaslı FASP sistemləri istifadə edilərək emal olunur. Reduksiya və alkilləşdirmə addımları lövhə daxilində yerinə yetirilir və bu da rasional iş axınını təmin edir.
- Tripsin həzmi, fermentativ aktivliyi sürətləndirmək və peptid məhsuldarlığını artırmaq üçün qısa müddətli ultrasəs stimulyasiyası seçimi ilə nəzarətli şəraitdə (məsələn, 37°C, 4-16 saat) həyata keçirilir.
- Peptidlər santrifüqləmə yolu ilə bərpa olunur və LC-MS/MS analizi üçün hazırdır.
Bu sistemin əsas üstünlüyü, bütün quyularda eyni emal şərtlərini təmin etmək, partiya təsirlərini minimuma endirmək və genişmiqyaslı proteomika tədqiqatlarında etibarlı kəmiyyət müqayisələrini təmin etmək qabiliyyətidir.
VialTweeter Çox Borulu Sonicator proteomikada filtrlə dəstəklənən nümunə hazırlığını (FASP) sürətləndirir və təkmilləşdirir
Elmi Uyğunluq
Sonication-ın FASP iş axınlarına inteqrasiyası sadəcə texniki bir təkmilləşdirmə deyil – Bu, proteomika nümunəsinin hazırlanmasında metodoloji irəliləyişi təmsil edir. Sahə daha yüksək məhsuldarlığa, avtomatlaşdırmaya və təkrar istehsal qabiliyyətinə doğru irəlilədikcə, ultrasəs texnologiyaları nümunə emalındakı fundamental maneələri aradan qaldırır.
Son tədqiqatlar etibarlı biomarker kəşfi və kəmiyyət proteomikası üçün ardıcıl nümunə hazırlanmasının vacibliyini getdikcə daha çox vurğulayır. Ultrasəs FASP ekstraksiya səmərəliliyini, həzm ardıcıllığını və ümumi iş axınının möhkəmliyini artırmaqla bu məqsədə birbaşa töhfə verir.
Bundan əlavə, ultrasəs sistemlərinin miqyaslılığı – VialTweeter ilə fərdi flakonlardan UIP400MTP ilə tam mikroplitələrə qədər – həm kəşfiyyat, həm də böyük kohort proteomika tədqiqatlarına artan tələbatla uyğun gəlir.
FASP iş axınınızı asanlaşdırmaq üçün sonikator alın!
Ultrasəs filtrlə dəstəklənən nümunə hazırlanması, FASP-nin sübut edilmiş güclü tərəflərini sonikasiyanın fiziki üstünlükləri ilə birləşdirir. Lizisi artırmaqla, həzmi yaxşılaşdırmaqla və iş axınlarını standartlaşdırmaqla, ultrasəs sistemləri müasir proteomika üçün güclü bir həll təklif edir.
Çoxborulu Sonicator VialTweeter və Mikroplitəli Sonicator UIP400MTP, fokuslanmış ultrasəs enerjisinin adi nümunə hazırlığını daha səmərəli, təkrarlana bilən və elmi cəhətdən möhkəm bir prosesə necə çevirə biləcəyini nümunə göstərir. – nəticədə daha yüksək keyfiyyətli proteomik məlumatlara və daha dərin bioloji anlayışlara gətirib çıxarır.
Filtrlə Nümunə Hazırlanması üçün Ən Uyğun Sonikatoru Seçin
| Sonicator modeli | FASP üçün faydalar | Ən Yaxşı İstifadə |
| UIP400MTP mikroplitə sonikatoru | Bütün mikroplitələr üzrə vahid sonikasiya; yüksək dərəcədə təkrarlana bilən enerji girişi; yüksək məhsuldarlıqlı iş axınlarında alkilləşməni və fermentativ həzmi sürətləndirir; avtomatlaşdırılmış nümunə hazırlanması ilə uyğun gəlir. | Proteomika skrininq tətbiqləri də daxil olmaqla, 96 quyulu və ya oxşar lövhə formatlarında yüksək məhsuldarlıqlı FASP iş axınları. |
| VialTweeter Multi-Tube Sonicator | Birdən çox qapalı borunun eyni vaxtda, vahid sonikasiyası; çarpaz çirklənməni və nümunə itkisini minimuma endirir; reagentin nüfuz etməsini və qarışdırılmasını artırır, alkilləşməni və həzm səmərəliliyini artırır. | Orta məhsuldarlıq və yüksək təkrar istehsal qabiliyyəti ilə çoxsaylı FASP nümunələrinin paralel işlənməsi. |
| kubok (dolayı sonication “yüksək intensivlikli vanna” möhürlənmiş borular üçün) | Möhürlənmiş damarlar üçün yüksək intensivlikli dolayı ultrasəs siqnalı; əla temperatur nəzarəti və çirklənmədən azad emal; birbaşa zondla təmas olmadan səmərəli kütlə ötürülməsini təşviq edir. | Nümunənin müxtəlif nümunə qablarında/həssas və ya təhlükəli nümunələrdə emalı, qapalı qablar və ardıcıl enerji paylanması tələb edir. |
| Laboratoriya Zond Tipli Sonicatorlar (birbaşa sonication) | Maksimum ultrasəs intensivliyi və enerji ötürülməsi; sürətli pozulma və reaksiya sürətlənməsi; həzmi çətin və ya yüksək dərəcədə mürəkkəb protein nümunələri üçün təsirlidir. | Tək nümunəli emal, daha böyük nümunələr və ya maksimum güc və sürət tələb olunan çətin matrislər. |
Dizayn, İstehsalat və Konsaltinq – Keyfiyyətli Almaniya istehsalı
Hielscher ultrasəs cihazları ən yüksək keyfiyyət və dizayn standartları ilə tanınır. Sağlamlıq və asan əməliyyat ultrasəs aparatlarımızın sənaye obyektlərinə rahat inteqrasiyasına imkan verir. Kobud şərtlər və tələbkar mühitlər Hielscher ultrasəs cihazları tərəfindən asanlıqla idarə olunur.
Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikatlı bir şirkətdir və ən müasir texnologiya və istifadəçi dostu olan yüksək performanslı ultrasəs cihazlarına xüsusi diqqət yetirir. Əlbəttə ki, Hielscher ultrasəs cihazları CE-yə uyğundur və UL, CSA və RoHs tələblərinə cavab verir.
Tez-tez soruşulan suallar
Filtrlə Nümunə Hazırlanması nə üçün istifadə olunur?
Filtrlə Köməkli Nümunə Hazırlanması (FASP) kütlə spektrometriyasına əsaslanan proteomik analiz üçün zülal nümunələrinin hazırlanması üçün istifadə olunur. Bu, zülalları molekulyar çəki kəsmə filtrində saxlayarkən yuyucu vasitələrin, duzların və digər aşağı molekulyar çəkili çirkləndiricilərin səmərəli şəkildə çıxarılmasına imkan verir, burada onlar denaturasiya edilə, reduksiya edilə, alkilləşdirilə və fermentativ olaraq LC-MS/MS analizi üçün uyğun peptidlərə həzm edilə bilər.
Proteomikada FASP-nin üstünlükləri nələrdir?
FASP-nin proteomikada əsas üstünlükləri, kütlə spektrometriyası ilə uyğun yüksək təmiz peptid qarışıqları istehsal edərkən mürəkkəb və yuyucu vasitələrlə zəngin nümunələri emal etmək qabiliyyətidir. Qapalı filtr mühitində reaksiyalar aparmaqla həzm səmərəliliyini və təkrar istehsal olunma qabiliyyətini artırır, çöküntü əsaslı metodlarla müqayisədə nümunə itkisini azaldır və effektiv bufer mübadiləsinə imkan verir. Ümumilikdə, FASP peptid bərpasını, məlumatların keyfiyyətini və proteom örtüyünü artırır və bu da onu aşağıdan yuxarı proteomikada möhkəm və geniş tətbiq olunan bir iş axını halına gətirir.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- FactSheet UIP400MTP Plate-Sonicator for High-Throughput Sample Preparation – English version – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet VialTweeter – Sonicator for Simultaneous Sample Preparation
- Luís B. Carvalho, José-Luis Capelo-Martínez, Carlos Lodeiro, Jacek R. Wiśniewski, Hugo M. Santos (2020): Ultrasonic-Based Filter Aided Sample Preparation as the General Method to Sample Preparation in Proteomics. Analytical Chemistry 92, 13; 2020. 9164–9171.
- Hugo M. Santos, Luís B. Carvalho, Carlos Lodeiro, Gonçalo Martins, Inês L. Gomes, Wilson D.T. Antunes, Vanessa Correia, Maria M. Almeida-Santos, Helena Rebelo-de-Andrade, António P.A. Matos, J.L. Capelo (2023): How to dissect viral infections and their interplay with the host-proteome by immunoaffinity and mass spectrometry: A tutorial. Microchemical Journal, Volume 186, 2023.
- Walter, J., Monthoux, C., Fortes, C. et al. (2020): The bovine cumulus proteome is influenced by maturation condition and maturational competence of the oocyte. Scientific Reports 10, 9880 (2020).
Təmassız Sonicator UIP400MTP, 96 quyulu lövhələrdə FASP-ni asanlaşdırır
Hielscher Ultrasonics yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir laboratoriya üçün sənaye ölçüsü.