Геномни изследвания, улеснени от ултразвук

Геномните изследвания революционизираха нашето разбиране за биологичните системи, позволявайки изясняването на сложни генетични механизми, които са в основата на различни заболявания и черти. Sonication, техника, първоначално разработена за разрушаване на клетъчните мембрани, е намерила широка полза в геномните изследвания. Тази статия предоставя преглед на прилагането на ултразвук в геномни изследвания, включително изолиране и фрагментиране на ДНК, хроматин имунопреципитация (ChIP), както и подготовката на следващото поколение секвениране библиотеки. Тази статия предоставя преглед на принципите, методологиите и приложенията на ултразвук в геномните изследвания и ви запознава с най-подходящите соникатори за геномни изследвания.

Соникатори в геномните изследвания

Сонда тип соникатор UP100H за подготовка на биологични проби, например ДНК фрагментация, хроматин срязване, клетъчен лизис.Геномните изследвания претърпяха забележителен напредък през последните десетилетия, подхранвани от развитието на високопроизводителни технологии за секвениране и иновативни експериментални методологии. Тези постижения са улеснили цялостния анализ на геноми, епигеноми и транскриптоми, предлагайки прозрения в генетичната основа на болестите, еволюцията и фенотипните вариации.
Соникацията, механичен процес, включващ прилагането на физическите сили на ултразвука за разрушаване на молекулярните структури, се очертава като универсален инструмент в геномните изследвания. Соникацията е добре установена техника, използвана за фрагментиране на ДНК, срязване на хроматин и подготовка на библиотеката на NGS.

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


 

Този урок обяснява какъв тип соникатор е най-подходящ за вашите задачи за подготовка на проби като лизис, разрушаване на клетките, изолиране на протеини, фрагментация на ДНК и РНК в лаборатории, анализ и изследвания. Изберете идеалния тип соникатор за вашето приложение, обем на пробата, номер на пробата и пропускателна способност. Hielscher Ultrasonics има идеален ултразвуков хомогенизатор за вас!

Как да намерим перфектния соникатор за разрушаване на клетките и извличане на протеини в науката и анализа

Миниатюра на видео

 

Приложения на соникацията в геномните изследвания

Соникацията се прилага към биологични проби за подготовка на проби преди анализи, анализ или подготовка за по-нататъшни процеси надолу по веригата. Най-често срещаните приложения за подготовка на проби, използващи ултразвук, включват:

  • Фрагментация на ДНК: Като етап на подготовка за анализи и други техники за анализ, геномната ДНК трябва да бъде срязвана до определен размер фрагменти.
    Sonication се използва за точното фрагментиране на геномната ДНК, което позволява генерирането на ДНК фрагменти с желаните размери за различни приложения надолу по веригата, включително PCR, клониране и Southern blotting. Соникацията предлага предимства пред ензимните методи, тъй като позволява гъвкав контрол върху размера и разпределението на фрагментите. Подготовка на проби с висока производителност с UIP400MTP плоча соникатор рационализира обработката на големи номера на пробите.
    Прочетете повече за ултразвук Фрагментация на ДНК и Плазмидна фрагментация!
  • Хроматинова имунопреципитация (ChIP): ChIP е широко използвана техника за изследване на взаимодействията протеин-ДНК, като хистонови модификации и свързване на транскрипционния фактор. Соникацията играе решаваща роля при фрагментирането на хроматина на по-малки фрагменти (~ 200-1000 базови двойки), които са податливи на имунопреципитация. Това дава възможност за изолиране и анализ на специфични геномни региони, свързани с протеините, които представляват интерес.
  • Следващо поколение секвениране (NGS): Високопроизводителните технологии за секвениране, като Illumina и Ion Torrent, изискват фрагментирана ДНК за подготовката на . Соникацията улеснява контролираната фрагментация на геномната ДНК за генериране на ДНК фрагменти с еднакъв размер, които впоследствие се използват за изграждане на библиотеки. Това гарантира точно представяне на геномното съдържание и подобрява ефективността на секвенирането.
    Прочетете повече за използването на ултразвук за следващо поколение секвениране!
  • Пълна настройка VialTweeter: VialTweeter издатина на ултразвукови процесор UP200St

    VialTweeter соникатор за едновременна подготовка на проби от няколко флакона

    Как да избера най-добрия соникатор за моите изследвания, свързани с ДНК?

    Терминът “Звукообработването” се използва за различни моди на ултразвуково приложение. Най-разпространените методи са ултразвукова вана и сонда тип соникатор. По-долу ще откриете защо правилният избор на соникатор ще подобри качеството и валидността на вашите изследвания.

    Научете за разликите между различните модели ultrasonicator, техните предимства и ограничения. Тук ще се потопим в най-широко използваните модели на соникатор за геномни изследвания.

    Баня соникация: Защо соникаторите тип баня ви дават ненадеждни, невъзпроизводими резултати? Геномните проби се поставят във водна баня, оборудвана с няколко ултразвукови преобразувателя, прикрепени към дъното на резервоара за вода. Петната на акустична кавитация се появяват много неравномерно през резервоара и не осигуряват постоянна ултразвукова мощност. Този метод третира пробите с различна интензивност и не осигурява възпроизводими резултати при подготовката на пробите, като например ДНК фрагментация. В резултат на това неравномерно лечение контролът върху размера на ДНК фрагмента не е даден. С обща ултразвукова вана, надеждни, повтарящи се изследвания са неосъществими.
    Искате ли да научите повече за сонда тип соникатор срещу ултразвукова вана? Кликнете тук!

    За разлика от ултразвукова вана, Hielscher са прецизно контролируеми соникатори, които доставят мощен ултразвук. Интензивността на ултразвук може да се настрои точно към приложението, така че да се избегне нежеланото разграждане на биологичните проби. Осигурява оптимално запазване на нуклеиновите киселини и други биомолекули по време на обработката на пробите. Това е особено изгодно за геномните изследвания, където целостта на пробата е от решаващо значение за анализа надолу по веригата. Интелигентните функции като програмируема настройка, дистанционно управление на браузъра и автоматично записване на данни улесняват изследователската работа в лабораториите.

    Hielscher Sonicator модели за геномни изследвания

    • Сонда тип ултразвук: Сондата за ултразвук се вкарва директно в епруветката с пробата, което позволява локализирана ултразвук и прецизен контрол върху параметрите на фрагментация. Този метод се предпочита за малки номера на проби, като единични флакони или бехерови чаши.
      Намери всички сонда тип соникатор за ДНК фрагментация и проба подготовка тук!
    • CupHorn и UIP400MTP: The Hielscher соникатор модели Ултразвукова Cuphorn и UIP400MTP Plate Sonicator се различават значително от обща ултразвукова вана или почистване резервоар. Докато на пръв поглед принципът на непряко предаване на ултразвукови вълни през водна баня изглежда подобен – разликата между Hielscher ултразвукова cuphorn или плоча соникатор и обща ултразвукова вана не може да бъде по-голям! В Hielscher системи, пълното дъно на cuphorn и плоча соникатор се разбърква равномерно от мощен ултразвук. Това означава, че цялата повърхност вибрира с точно същата амплитуда и честота. Не са намерени мъртви, не-ултразвукови място, всички проби се обработват с ултразвук със същата интензивност! Това гарантира еднакви, възпроизводими резултати при подготовката на ултразвуковата проба.
      Можете да намерите повече информация за ултразвуковия cuphorn тук!
      Можете да намерите повече информация за плочата-соникатор UIP400MTP тук!
    • VialTweeter: The VialTweeter използва уникален дизайн на вибриращ флакон стопанство блок издатина за предаване на ултразвукова енергия директно в проба флакони, без да е необходимо потапяне във водна баня или друга среда. Този индиректен, но високоефективен метод за ултразвук е идеален за лечение на до 10 затворени флакона и избягва кръстосано замърсяване.
      Прочетете повече за ултразвук без замърсяване на до 10 затворени флакона с VialTweeter!
    Ултразвукова cuphorn за равномерно и интензивно ултразвук на до 5 затворени епруветки и флакони за еднородна и бърза стерилна хомогенизация на пробата.

    Ултразвуков cuphorn за интензивна ултразвук на затворени тръби и флакони за стерилна фрагментация на ДНК.

    Искане на информация




    Забележете нашите Правила за поверителност,


    Соникатори в автоматизирани системи – Проста интеграция

    Hielscher ultrasonicators могат да бъдат дистанционно контролирани чрез управление на браузъра. Параметрите на ултразвук могат да бъдат наблюдавани и регулирани именно към изискванията за процеса.Hielscher соникатори могат да бъдат интегрирани в автоматизирани системи. С отворен мрежов интерфейс и функции за програмиране, Hielscher соникатори са подходящи за автоматизация. Интеграцията с автоматизацията и роботиката дава възможност за високопроизводителна обработка на геномни проби, улеснявайки мащабни изследвания и инициативи за персонализирана медицина. Възможността за интегриране на вашия соникатор в автоматизирана система за подготовка на проби оптимизира обработката на пробите и ще осигури ефективна, възпроизводима и безопасна обработка на пробите в различни приложения и видове проби.

    Защо Hielscher Ultrasonics?

    • висока ефективност
    • Най-съвременна технология
    • надеждност & устойчивост
    • регулируем, прецизен контрол на процеса
    • партида & в редица
    • за всеки обем
    • интелигентен софтуер
    • интелигентни функции (напр. програмируеми, протоколиране на данни, дистанционно управление)
    • Лесен и безопасен за работа
    • лесна поддръжка
    • CIP (почистване на място)

    Проектиране, производство и консултиране – Качество, произведено в Германия

    Hielscher ultrasonicators са добре известни със своите най-високи стандарти за качество и дизайн. Здравината и лесната работа позволяват гладкото интегриране на нашите ultrasonicators в промишлени съоръжения. Груби условия и взискателни среди се обработват лесно от Hielscher ultrasonicators.

    Hielscher Ultrasonics е сертифицирана по ISO компания и постави специален акцент върху високопроизводителни ultrasonicators с участието на най-съвременните технологии и удобство за потребителя. Разбира се, Hielscher ultrasonicators са CE съвместими и отговарят на изискванията на UL, CSA и RoHs.

    Таблицата по-долу ви дава индикация за приблизителния капацитет за обработка на нашите лабораторни ultrasonicators, които са идеални за задачи за подготовка на проби като фрагментация на ДНК и РНК, клетъчен лизис, както и изолиране на ДНК и протеини:

    приспособление Мощност [W] Тип Обем [мл]
    1000000000000000000000 400 за микроплаки 6 – 3456 кладенци
    VialTweeter 200 за до 10 флакона плюс възможност за скоба 00.5 – 1,5
    UP50H 50 Сонда тип 00.01 – 250
    UP100H 100 Сонда тип 00.01 – 500
    Uf200 ः т 200 Сонда тип 00.1 – 1000
    UP200St 200 Сонда тип 00.1 – 1000
    UP400St 400 Сонда тип 5,0 – 2000
    Cuphorn 200 Кюрг, киноактьор 10 – 200
    GDmini2 200 замърсяване без клетъчен поток

    Свържете се с нас! / Попитай ни!

    Поискайте повече информация

    Моля, използвайте формата по-долу, за да изиска допълнителна информация за ултразвукови процесори, приложения и цена. Ще се радваме да обсъдим процеса с вас и да ви предложим ултразвукова система, отговаряща на вашите изисквания!









    Моля, обърнете внимание, че нашите Правила за поверителност,


    Този видео клип показва ултразвуков хомогенизатор Hielscher UP100H, ултразвуков уред, широко използван за подготовка на проби в лаборатории.

    Ултразвуков хомогенизатор UP100H

    Миниатюра на видео



    Често задавани въпроси за геномиката и ултразвук

    Намерете тук отговорите на най-често задавания въпрос, когато става въпрос за ултразвук и геномни изследвания.

    Какво прави ултразвук на ДНК?

    Соникацията разбива ДНК на по-малки фрагменти чрез прилагане на високочестотни звукови вълни, които създават механични сили, причинявайки разкъсване на ДНК нишки в произволни точки. Регулирането на интензивността на ултразвук позволява да се създадат по-големи или по-малки ДНК фрагменти в зависимост от изискванията за последваща обработка и анализ.

    Какъв е протоколът за ултразвук за фрагментация на ДНК?

    Типичен протокол за ултразвук за фрагментация на ДНК включва прилагане на ултразвукови вълни към ДНК проби в буферен разтвор за поредица от кратки изблици, последвани от интервали на охлаждане, за да се предотврати нагряването на пробата. Параметри като амплитуда, продължителност и номер на цикъла са оптимизирани въз основа на типа на пробата и желания размер на фрагмента.

    Как работи ултразвук за ДНК срязване?

    Соникацията за срязване на ДНК включва прилагане на контролирани механични сили върху ДНК молекули с помощта на ултразвукови вълни. Тези сили разрушават водородните връзки и други взаимодействия, които държат нишките на ДНК заедно, което води до случайни разкъсвания и фрагментиране на ДНК на по-малки парчета.

    Колко дълго трябва да обработвате с ултразвук ДНК проби?

    Продължителността на ултразвук за ДНК проби зависи от фактори като обем на пробата, концентрация и желания размер на фрагмента. Обикновено ултразвукът се извършва за кратки изблици, вариращи от няколко секунди до няколко минути, с интервали на охлаждане, за да се предотврати прегряването на пробата.

    Какво е най-добрият соникатор за изолиране на ДНК?

    Изборът на най-добрия соникатор за изолиране на ДНК зависи от фактори като обем на пробата, пропускателна способност и желания размер на фрагмента. Някои популярни опции включват Hielscher UIP400MTP плоча-соникатор, VialTweeter, CupHorn и ултразвукова сонда UP100H. Тези соникатори предлагат прецизен контрол върху параметрите на ултразвук и са подходящи за различни приложения за изолиране на ДНК в изследователски лаборатории.

    Какво е геномика?

    Геномиката е мултидисциплинарен клон на биологията, който се задълбочава в разбирането на пълния състав, функциите, еволюцията, картографирането и модификацията на геномите. Геномът обхваща цялата ДНК в организма, включваща както неговите гени, така и тяхната сложна триизмерна организация. За разлика от генетиката, която се фокусира върху отделните гени и техните наследствени модели, геномиката има за цел изчерпателно да характеризира и определи количествено всички гени в организма, изяснявайки техните взаимодействия и въздействие върху организма като цяло. Гените играят ключова роля в насочването на синтеза на протеини, улеснени от ензими и молекули посланици. Тези протеини, от своя страна, представляват структурните компоненти на органите и тъканите, регулират биохимичните процеси и улесняват комуникацията клетка-клетка. Геномиката обхваща секвенирането и анализа на цели геноми, като използва високопроизводителни техники за секвениране на ДНК и инструменти за биоинформатика за дешифриране на структурата и функциите на геномите в тяхната цялост.
    Геномиката е изучаването на целия генетичен материал на организма, включително неговата ДНК последователност, организация, функция и вариация. Тя обхваща анализа на гените, техните взаимодействия и тяхното влияние върху чертите и поведението. Геномните изследвания включват различни техники и подходи за разбиране на структурата и функцията на геномите, както и техните роли в здравето, болестите, еволюцията и други биологични процеси.

    Геномните изследвания имат за цел:

    • Секвенционни геноми: Това включва определяне на реда на нуклеотидите (A, T, C и G) в ДНК на организма. Това може да бъде целият геном или специфични региони, представляващи интерес.
    • Анализирайте генетичната вариация: Геномните изследвания изследват вариациите в ДНК последователностите сред индивидите или популациите, което може да даде представа за генетичната основа на болестите, чертите и еволюционните процеси.
    • Функционална геномика: Това поле изследва как гените функционират и взаимодействат помежду си и с околната среда. Тя включва транскриптомика (изследване на генната експресия), протеомика (изследване на протеини) и метаболомика (изследване на метаболити).
    • Сравнителна геномика: Чрез сравняване на геноми между различни видове, изследователите могат да разкрият еволюционни взаимоотношения, да идентифицират запазени региони и да разберат генетичната основа на биологичното разнообразие.
    • Медицинска геномика: Геномните изследвания в медицината се фокусират върху разбирането на генетичната основа на заболяванията, прогнозирането на риска от заболяване и разработването на персонализирани лечения и интервенции.

    Геномните изследвания доведоха до значителен напредък в области като медицината, селското стопанство, еволюционната биология и биотехнологиите, допринасяйки за нашето разбиране за живота на молекулярно ниво и подобряване на човешкото здраве и благополучие.

    Литература / Препратки


    Ултразвук с висока производителност! Продуктовата гама Hielscher обхваща пълния спектър от компактния ултразвуков апарат на лабораторията над пейка-топ единици до пълноиндустриални ултразвукови системи.

    Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да се промишлени размери.


    Ще се радваме да обсъдим вашия процес.

    Да се свържем.