Изследвания на микробиома и клинични анализи, улеснени чрез ултразвукова обработка
Ултразвуковата обработка е мощна техника, широко използвана в изследванията на микробиома и клиничните анализи, която улеснява подготовката на проби с висока производителност. Ултразвуковият метод е особено ефективен за обработка на сложни биологични проби, например такива, съдържащи микроорганизми. Използването на ултразвукова обработка улеснява клетъчния лизис, извличането и анализа на нуклеинови киселини, протеини и метаболити, като позволява по-задълбочено разбиране на микробните общности и тяхната роля в здравето и заболяванията. Ултразвуковите апарати на Hielscher с висока производителност са известни със своята прецизност, ефективност и възпроизводими резултати, което ги прави отличен избор за изследвания на микробиома.
Възползвайте се от ултразвуковата обработка с висока производителност в изследванията на микробиома
Ултразвуковият апарат UIP400MTP за плаки с 96 ямки улеснява изследванията на микробиома чрез подготовка на проби с висока производителност
Подготовка на проби с висока производителност с ултразвуковия апарат UIP400MTP за плаки с 96 ямки
Приложения на ултразвуковата обработка в изследванията на микробиома
Ефективен клетъчен лизис
Ултразвуковата обработка е високоефективна за лизиране на микробни клетки, включително такива със здрави клетъчни стени, като грам-положителни бактерии и гъби. Ултразвуковите вълни образуват кавитационни мехурчета в пробата, които се свиват и създават ударни вълни, разкъсващи клетъчните стени и мембрани. Този процес осигурява цялостно разрушаване на клетките и ефективно освобождаване на вътреклетъчното съдържимо, например ДНК, РНК и протеини.
Контролирана фрагментация на ДНК
За приложения като секвениране от следващо поколение често е необходимо ДНК да се раздроби чрез срязване на по-малки, еднородни фрагменти. Ултразвуковата обработка осигурява прецизен контрол върху процеса на фрагментация, позволявайки на изследователите да получат ДНК фрагменти с желания размер. Този контрол е от решаващо значение за подготовката на библиотеки за секвениране и осигуряването на висококачествени данни за последователностите.
Подобрена хомогенизация на пробите
При изследванията на микробиома пробите често съдържат разнообразна смес от микроорганизми. Ултразвуковата обработка помага да се постигне равномерно разпределение на тези микроорганизми в пробата, осигурявайки постоянни и възпроизводими резултати. Тази хомогенизация е от решаващо значение за точния количествен анализ, например за определяне на числеността на микроорганизмите или измерване на специфични метаболитни активности.
Надеждно извличане на метаболити
Надеждното извличане на метаболити чрез ултразвукова обработка е широко използвана техника в метаболомиката за изолиране на малки молекули от биологични проби. Ултразвуковата обработка използва механични вибрации, които разрушават клетъчните мембрани, улеснявайки освобождаването на вътреклетъчните метаболити в разтворител. Този метод е ефективен, възпроизводим и съвместим с различни видове проби, което го прави ценен инструмент за метаболомни изследвания с висока производителност и за целеви метаболомни изследвания. Прочетете повече за ултразвуковото извличане на метаболити!
„Пиша Ви, за да Ви благодаря за чудесния ни опит с използването на Вашия ултразвуков апарат UIP400MTP за равномерен и постоянен бактериален лизис на проби от фекален микробиом. Ние разширяваме границите на технологията за лизис с висока производителност и Вашият апарат е много подходящ за тази задача. Някои от основните предимства са:
- Лесна работа – апаратът е лесен за използване, а персонализирането е лесно чрез опциите в менюто
- Висока производителност – отличен за обработка на плаки, с 96 проби едновременно
- Равномерна ултразвукова обработка на всички съдове – устройството успя да осигури еднаква степен на ултразвукова обработка във всички ямки, което беше от решаващо значение за нашето приложение
- Подкрепа от екипа на Hielscher – подкрепата беше отлична, винаги бяхте до нас при обучението, за да отговорите на въпросите ни и да разрешите проблемите, с предложения, които ни помогнаха да постигнем целта си.
Още веднъж Ви благодарим за помощта и съдействието, докато работехме по оптимизирането на нашите протоколи.“
Mark D. Driscoll, Ph.D. – главен научен директор – Intus Biosciences
Как се прилага ултразвуковата обработка в изследванията на микробиома и диагностиката?
Метаболомиката, метагеномиката и метапротеомиката са взаимосвързани в изследванията на микробиома, тъй като заедно осигуряват цялостно разбиране на микробните общности и техните функции. Лизисът, пречистването на протеини и фрагментацията на ДНК / РНК са основни стъпки в подготовката на проби, които се улесняват чрез използването на ултразвуковия апарат UIP400MTP за плаки с 96 ямки.
Метаболомика и анализ на метаболома
Метаболомиката включва систематичното изследване на нискомолекулните метаболити в дадена биологична система. При изследванията на микробиома ултразвуковата обработка се използва за лизиране на микробните клетки, при което се освобождават вътреклетъчните метаболити. Голям брой проби могат да бъдат обработени бързо с ултразвуковия апарат UIP400MTP за плаки с 96 ямки. След това извлечените метаболити се определят количествено с помощта на усъвършенствани техники като масспектрометрия (MS) и спектроскопия с ядрено-магнитен резонанс (NMR). Получените данни дават моментна картина на метаболитното състояние на микробиома, предоставяйки информация за биохимичните активности и взаимодействия в микробните общности.
Метагеномика и метатранскриптомика
Метагеномиката включва цялостния анализ на генетичен материал, получен директно от проби от околната среда. Ултразвуковата обработка играе решаваща роля в този процес чрез лизиране на микробните клетки за извличане на висококачествена ДНК, която след това се секвенира за идентифициране и количествено определяне на наличните микробни видове. В метатранскриптомиката РНК се извлича чрез сходни методи на ултразвукова обработка, за да се изследват профилите на генна експресия в различни микробни общности. За секвениране на ДНК и РНК нуклеиновите киселини трябва да бъдат фрагментирани до определена дължина в базови двойки. Всички тези задачи се изпълняват надеждно и бързо от ултразвуковия апарат UIP400MTP с висока производителност!
Протеомика
Протеомните анализи изискват извличане на протеини от микробните клетки. Ултразвуковата обработка се използва ефективно за разрушаване на клетките, при което протеините се освобождават в разтвора. След това тези протеини могат да бъдат пречистени и анализирани, за да се разберат функционалните им роли в микробиома и участието им в метаболитните пътища. С ултразвуковия апарат UIP400MTP за плаки с множество ямки можете да извършите лизиса и извличането на протеини в рамките на минути, получавайки възпроизводими резултати за разбирането на биологичните процеси, задвижвани от протеините в микробните общности.
Метапротеомика
Метапротеомиката разширява протеомния анализ до цели микробни общности, като изследва общото протеиново съдържание, за да се разберат функционалната експресия и взаимодействията в микробиома. Ултразвуковата обработка се използва за лизиране на клетките и освобождаване на протеините, които след това се пречистват и анализират чрез техники като масспектрометрия. Този подход предоставя подробна информация за активните биологични процеси и адаптациите на микробните общности в различни среди.
Възползвайте се от високия капацитет за обработка на ултразвуковия апарат UIP400MTP за плаки с множество ямки и улеснете Вашите изследвания и анализи на микробиома!
Ултразвуков апарат UIP400MTP с висока производителност за изследвания на микробиома в плаки с множество ямки, плаки с 96 ямки, епруветки и петриеви панички.
Ултразвуков апарат UIP400MTP за плаки с множество ямки за подготовка на проби с висока производителност при диагностика на микробиома.
Ултразвуковият апарат UIP400MTP за плаки с множество ямки улеснява подготовката на проби с висока производителност, например при изследвания на микробиома и диагностика.
Ултразвуков апарат UIP400MTP за плаки с 96 ямки: течността, предаваща ултразвука, обгражда всички ямки и осигурява равномерна ултразвукова обработка на всяка проба
Основни характеристики на ултразвуковия апарат UIP400MTP за плаки с множество ямки
| Ултразвукова обработка с висока производителност | Идеално подходящ за плаки с 96 ямки и други плаки с множество ямки, UIP400MTP позволява едновременна, идентична ултразвукова обработка на множество проби, като значително съкращава продължителността на подготовката на пробите и увеличава капацитета за обработка при изпитвания на голям брой проби. |
| Използвайте плака с множество ямки по Ваш избор | UIP400MTP е проектиран за ултразвукова обработка на всякакви стандартни плаки с множество ямки, PCR плаки или микротитърни плаки. Вие избирате най-подходящата плака за Вашите експерименти. Тъй като UIP400MTP не изисква консумативи, специфични за производителя, това Ви спестява много пари! |
| Безконтактна ултразвукова обработка | Ултразвуковият апарат UIP400MTP за плаки с множество ямки прилага интензивен ултразвук, без да се въвежда нищо в пробата. Можете да обработвате с ултразвук запечатани плаки с множество ямки, затворени съдове и флакони. Hielscher Ви доставя държачи за проби, изработени по поръчка за всякакви нестандартни флакони или съдове. |
| Прецизност и контрол | Прецизното управление и интелигентният софтуер Ви позволяват да зададете ултразвуковите параметри така, че оптимално да отговарят на специфичните Ви нужди при обработката. Получавате максимална ефективност и резултатност на ултразвуковата обработка за всеки експеримент. |
| Контрол на температурата | Задайте конкретна температура за Вашата ултразвукова обработка. Ултразвуковият апарат UIP400MTP за плаки може да следи температурата на пробите и съответно да регулира ултразвуковата обработка. Рециркулираща охлаждаща течност охлажда всяка ямка в плаката за прецизен контрол на температурата. |
| Регистриране на данни и дистанционно управление | Всеки цикъл на ултразвукова обработка може да се управлява от компютър. Не е необходимо инсталиране на софтуер. Можете да използвате Вашия обичаен браузър (например Chrome, Firefox, Edge или Safari) на всяка операционна система (например MacOS, Windows, Android, iOS или Linux), за да управлявате и наблюдавате UIP400MTP дистанционно. Всеки цикъл на ултразвукова обработка генерира подробен отчет за ултразвуковата обработка за оценка и документиране. Файлът с отчета е в CSV формат, който не е обвързан с конкретен производител и който можете да отворите с предпочитаната от Вас програма, например Microsoft Excel, Apple Numbers или OpenOffice Calc. |
| Здрав и надежден | Проектиран и произведен в Германия според най-високите стандарти за качество, UIP400MTP е не само мощен, но и забележително издръжлив. Конструкцията му отговаря на промишлените стандарти и лесно издържа на натоварванията при ежедневна употреба във взискателна лабораторна среда. Можете да използвате UIP400MTP непрекъснато 24 часа, 7 дни в седмицата при операции с висока производителност. |
- висока ефективност
- най-съвременна технология
- надеждност и здравина
- регулируем, прецизен контрол на процеса
- интелигентен софтуер
- интелигентни функции (например възможност за програмиране, регистриране на данни, дистанционно управление)
- лесна и безопасна работа
- минимална поддръжка
- CIP (почистване на място)
Проектиране, производство и консултации – качество, произведено в Германия
Ултразвуковите апарати на Hielscher са добре известни със своите най-високи стандарти за качество и дизайн. Здравината и лесната работа позволяват безпроблемното интегриране на нашите ултразвукови апарати в промишлени съоръжения. Ултразвуковите апарати на Hielscher лесно се справят с тежки условия и взискателни среди.
Hielscher Ultrasonics е компания, сертифицирана по ISO, и поставя специален акцент върху високопроизводителните ултразвукови апарати, които се отличават с най-съвременна технология и удобство за потребителя. Разбира се, ултразвуковите апарати на Hielscher съответстват на изискванията за CE и отговарят на изискванията на UL, CSA и RoHs.
Безконтактен ултразвуков апарат UIP400MTP за подготовка на проби от микробиом в плаки с множество ямки.
Литература / Източници
- FactSheet UIP400MTP Plate-Sonicator for High-Throughput Sample Preparation – English version – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet UIP400MTP Plate-Sonicator für die High-Throughput Probenvorbereitung in 96-Well-Platten – deutsch – Hielscher Ultrasonics
- InfoGraphic UIP400MTP – 96-well plate Ultrasonicator for High-Throughput Sample Prep – english – Hielscher Ultrasonics
- Jannike L. Krause, Sven-Bastiaan Haange, Stephanie S. Schäpe, Beatrice Engelmann, Ulrike Rolle-Kampczyk, Katarina Fritz-Wallace, Zhipeng Wang, Nico Jehmlich, Dominique Türkowsky, Kristin Schubert, Judith Pöppe, Katrin Bote, Uwe Rösler, Gunda Herberth, Martin von Bergen (2020): The glyphosate formulation Roundup® LB plus influences the global metabolome of pig gut microbiota in vitro. Science of The Total Environment, Volume 745, 2020.
- Tröscher-Mußotter, Johanna; Sáenz, Johan; Grindler, Sandra; Meyer, Jennifer; Kononov, Susanne; Mezger, Beate; Borda, Daniel; Frahm, Jana; Dänicke, Sven; Camarinha-Silva, Amelia; Huber, Korinna; Seifert, Jana (2021): Microbiome Clusters Disclose Physiologic Variances in Dairy Cows Challenged by Calving and Lipopolysaccharides. mSystems 2021.
- Jannike Lea Krause, Beatrice Engelmann, Stephanie Serena Schaepe, Ulrike Rolle-Kampczyk, Nico Jehmlich, Hyun-Dong Chang, Ulla Slanina, Maximillian Hoffman, Jörg Lehmann, Ana Claudia Zenclussen, Gunda Herberth, Martin von Bergen, Sven-Bastiaan Haange (2024): DSS treatment does not affect murine colonic microbiota in absence of thehost. Gut Microbes 2024.
Често задавани въпроси за изследванията на микробиома
Какво прави ултразвуковата обработка с бактериите?
Ултразвуковата обработка разрушава бактериалните клетки чрез високочестотни звукови вълни, предизвикващи кавитация, която генерира ударни вълни и механични сили, водещи до клетъчен лизис и освобождаване на вътреклетъчното съдържимо.
Какви методи се използват за изследване на микробиоми?
Методите за изследване на микробиоми включват техники за секвениране на ДНК като секвениране на гена за 16S рРНК и метагеномика, както и транскриптомика, протеомика и метаболомика за анализ на микробните функции и взаимодействия. За интерпретиране на огромния обем генерирани данни се използват биоинформатични инструменти.
Какви техники се използват при анализа на микробиома?
Техниките, използвани при анализа на микробиома, включват секвениране на гена за 16S рРНК за таксономично профилиране, метагеномно секвениране за цялостен генетичен анализ, метатранскриптомика за изследване на генната експресия, метапротеомика за анализ на протеини и метаболомика за идентифициране на метаболитни продукти. Биоинформатичните инструменти са от съществено значение за обработката и интерпретирането на данните.
Какво представляват метаболомиката, метагеномиката и метапротеомиката в изследванията на микробиома?
В изследванията на микробиома метаболомиката анализира малките молекули и метаболитите, произведени от микроорганизмите, предоставяйки информация за техните метаболитни активности. Метагеномиката включва секвениране на съвкупността от геноми на микробните общности, за да се разберат техният генетичен състав и функционален потенциал. Метапротеомиката изследва цялото протеиново съдържание на микробиома, разкривайки функционалната експресия на гените и ролите, които протеините изпълняват в микробната общност.
Какво представляват бактериалните колонии в изследванията на микробиома?
Бактериалните колонии в изследванията на микробиома са групи бактерии, израснали от една или няколко клетки върху твърда хранителна среда, които образуват видими струпвания. Тези колонии представляват клонални популации, използвани за изследване на характеристиките, разнообразието и функциите на конкретни бактериални щамове в дадена микробна общност.
Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори с размери от лабораторни до промишлени.