Istraživanje mikrobioma i klinička analiza pojednostavljeni ultrazvučnom obradom
Ultrazvučna obrada (sonikacija) moćna je tehnika koja se široko koristi u istraživanju mikrobioma i kliničkoj analizi, a omogućava pripremu uzoraka visokog protoka. Ultrazvučna metoda posebno je djelotvorna za obradu složenih bioloških uzoraka, kao što su oni koji sadrže mikroorganizme. Primjena ultrazvučne obrade olakšava lizu ćelija, ekstrakciju i analizu nukleinskih kiselina, proteina i metabolita, što omogućava dublje razumijevanje mikrobnih zajednica i njihove uloge u zdravlju i bolesti. Hielscher sonikatori visokog protoka poznati su po preciznosti, efikasnosti i ponovljivim rezultatima, zbog čega su odličan izbor za studije mikrobioma.
Iskoristite prednosti ultrazvučne obrade visokog protoka u istraživanju mikrobioma
Sonikator za pločice sa 96 jažica UIP400MTP pojednostavljuje istraživanje mikrobioma pripremom uzoraka visokog protoka
Priprema uzoraka visokog protoka sonikatorom za pločice sa 96 jažica UIP400MTP
Primjene ultrazvučne obrade u istraživanju mikrobioma
Efikasna liza ćelija
Ultrazvučna obrada vrlo je djelotvorna u lizi mikrobnih ćelija, uključujući one s čvrstim ćelijskim zidovima, kao što su gram-pozitivne bakterije i gljivice. Ultrazvučni talasi stvaraju kavitacijske mjehuriće u uzorku, koji kolapsiraju i stvaraju udarne talase koji razaraju ćelijske zidove i membrane. Ovaj proces osigurava sveobuhvatnu razgradnju ćelija i efikasno oslobađanje unutarćelijskog sadržaja, kao što su DNK, RNK i proteini.
Kontrolirana fragmentacija DNK
Za primjene kao što je sekvenciranje sljedeće generacije često je potrebno razlomiti DNK na manje, ujednačene fragmente. Ultrazvučna obrada omogućava preciznu kontrolu procesa fragmentacije, što istraživačima omogućava da dobiju DNK fragmente željene veličine. Ta je kontrola presudna za pripremu biblioteka za sekvenciranje i osiguravanje visokokvalitetnih podataka o sekvencama.
Poboljšana homogenizacija uzoraka
U istraživanju mikrobioma uzorci često sadrže raznoliku mješavinu mikroorganizama. Ultrazvučna obrada pomaže postići ravnomjernu raspodjelu tih mikroorganizama u uzorku, čime se osiguravaju dosljedni i ponovljivi rezultati. Ta je homogenizacija ključna za tačnu kvantitativnu analizu, kao što je određivanje brojnosti mikroba ili mjerenje specifičnih metaboličkih aktivnosti.
Pouzdana ekstrakcija metabolita
Pouzdana ekstrakcija metabolita ultrazvučnom obradom široko je korištena tehnika u metabolomici za izolaciju malih molekula iz bioloških uzoraka. Ultrazvučna obrada koristi mehaničke vibracije koje razaraju ćelijske membrane i tako olakšavaju oslobađanje unutarćelijskih metabolita u otapalo. Ova metoda je efikasna, ponovljiva i kompatibilna s različitim vrstama uzoraka, zbog čega je vrijedan alat za metabolomičke studije visokog protoka i ciljane metabolomičke studije. Saznajte više o ultrazvučnoj ekstrakciji metabolita!
“Pišem Vam kako bih Vam zahvalio na sjajnom iskustvu korištenja Vašeg sonikatora UIP400MTP za ujednačenu i dosljednu lizu bakterija u uzorcima fekalnog mikrobioma. Pomjeramo granice tehnologije lize visokog protoka, a Vaš je uređaj vrlo pogodan za taj zadatak. Neke od ključnih prednosti su:
- Jednostavnost rada – uređaj je lak za korištenje, a prilagođavanje je jednostavno pomoću opcija u meniju
- Visok protok – odličan za rad s pločicama, sa po 96 uzoraka istovremeno
- Ravnomjerna ultrazvučna obrada svih posuda – uređaj je mogao isporučiti istu količinu ultrazvuka u sve jažice, što je bilo presudno za našu primjenu
- Podrška Hielscher tima – podrška je bila odlična, uvijek ste bili uz nas tokom obuke, da odgovorite na naša pitanja i riješite probleme, uz prijedloge koji su nam pomogli da postignemo cilj.
Još jednom hvala na Vašoj pomoći i podršci dok smo radili na optimizaciji naših protokola.”
Mark D. Driscoll, Ph.D. – Chief Scientific Officer – Intus Biosciences
Kako se ultrazvučna obrada primjenjuje u istraživanju mikrobioma i dijagnostici?
Metabolomika, metagenomika i metaproteomika isprepletene su u istraživanju mikrobioma jer zajedno pružaju sveobuhvatno razumijevanje mikrobnih zajednica i njihovih funkcija. Liza, pročišćavanje proteina i fragmentacija DNK / RNK ključni su koraci pripreme uzoraka koji se pojednostavljuju korištenjem sonikatora za pločice sa 96 jažica UIP400MTP.
Metabolomika i analiza metaboloma
Metabolomika obuhvata sistematsko proučavanje metabolita malih molekula unutar biološkog sistema. U istraživanju mikrobioma ultrazvučna obrada koristi se za lizu mikrobnih ćelija, čime se oslobađaju unutarćelijski metaboliti. Veliki broj uzoraka može se brzo obraditi pomoću sonikatora za pločice sa 96 jažica UIP400MTP. Ekstrahirani metaboliti se zatim kvantificiraju naprednim tehnikama kao što su masena spektrometrija (MS) i spektroskopija nuklearne magnetne rezonance (NMR). Dobiveni podaci daju presjek metaboličkog stanja mikrobioma i otkrivaju uvide u biohemijske aktivnosti i interakcije unutar mikrobnih zajednica.
Metagenomika i metatranskriptomika
Metagenomika obuhvata sveobuhvatnu analizu genetskog materijala dobivenog direktno iz uzoraka iz okoliša. Ultrazvučna obrada ima ključnu ulogu u tom procesu jer lizira mikrobne ćelije radi ekstrakcije visokokvalitetne DNK, koja se zatim sekvencira kako bi se identificirale i kvantificirale prisutne mikrobne vrste. U metatranskriptomici se RNK ekstrahira sličnim metodama ultrazvučne obrade radi proučavanja profila genske ekspresije u različitim mikrobnim zajednicama. Za sekvenciranje DNK i RNK nukleinske kiseline moraju biti fragmentirane na određenu dužinu u baznim parovima. Sve te zadatke pouzdano i brzo obavlja sonikator visokog protoka UIP400MTP!
Proteomika
Proteomske analize zahtijevaju ekstrakciju proteina iz mikrobnih ćelija. Ultrazvučna obrada se djelotvorno koristi za razgradnju ćelija, pri čemu se proteini oslobađaju u otopinu. Ti se proteini zatim mogu pročistiti i analizirati kako bi se razumjele njihove funkcionalne uloge unutar mikrobioma i njihova uključenost u metaboličke puteve. Pomoću sonikatora za višejažične pločice UIP400MTP možete obaviti lizu i ekstrakciju proteina u roku od nekoliko minuta, uz ponovljive rezultate za uvid u biološke procese koje pokreću proteini u mikrobnim zajednicama.
Metaproteomika
Metaproteomika proširuje proteomsku analizu na cjelokupne mikrobne zajednice, proučavajući kolektivni sadržaj proteina radi razumijevanja funkcionalne ekspresije i interakcija unutar mikrobioma. Ultrazvučna obrada koristi se za lizu ćelija, pri čemu se oslobađaju proteini koji se zatim pročišćavaju i analiziraju tehnikama kao što je masena spektrometrija. Ovaj pristup pruža detaljne uvide u aktivne biološke procese i prilagodbe mikrobnih zajednica u različitim okruženjima.
Iskoristite kapacitet obrade visokog protoka sonikatora za višejažične pločice UIP400MTP i olakšajte svoja istraživanja i analize mikrobioma!
Sonikator visokog protoka UIP400MTP za istraživanje mikrobioma u višejažičnim pločicama, pločicama sa 96 jažica, epruvetama i Petrijevim posudama.
Sonikator za višejažične pločice UIP400MTP za pripremu uzoraka visokog protoka u dijagnostici mikrobioma.
Sonikator za višejažične pločice UIP400MTP olakšava pripremu uzoraka visokog protoka, npr. u istraživanju mikrobioma i dijagnostici.
Sonikator za pločice sa 96 jažica UIP400MTP: Tečnost koja prenosi ultrazvuk okružuje sve jažice i osigurava ravnomjernu ultrazvučnu obradu svakog uzorka
Ključne karakteristike sonikatora za višejažične pločice UIP400MTP
| Ultrazvučna obrada visokog protoka | UIP400MTP, savršeno pogodan za pločice sa 96 jažica i druge višejažične pločice, omogućava istovremenu, identičnu ultrazvučnu obradu više uzoraka, čime se znatno skraćuje trajanje pripreme uzoraka i povećava protok pri ispitivanju velikog broja uzoraka. |
| Koristite višejažičnu pločicu po vlastitom izboru | UIP400MTP je konstruiran za ultrazvučnu obradu svih standardnih višejažičnih pločica, PCR pločica ili mikrotitarskih pločica. Vi birate pločicu koja je najpogodnija za vaše eksperimente. Budući da UIP400MTP ne zahtijeva vlasničke potrošne materijale, to vam štedi mnogo novca! |
| Beskontaktna ultrazvučna obrada | Sonikator za višejažične pločice UIP400MTP primjenjuje intenzivan ultrazvuk bez umetanja ičega u uzorak. Možete obrađivati zatvorene višejažične pločice, zatvorene posude i bočice. Hielscher vam isporučuje prilagođene držače uzoraka za sve nestandardne bočice ili posude. |
| Preciznost i kontrola | Precizna kontrola i pametni softver omogućavaju vam da ultrazvučne parametre optimalno podesite prema svojim specifičnim potrebama obrade. Dobivate maksimalnu efikasnost i djelotvornost ultrazvučne obrade za svaki eksperiment. |
| Kontrola temperature | Podesite određenu temperaturu za ultrazvučnu obradu. Sonikator za pločice UIP400MTP može pratiti temperaturu uzorka i u skladu s tim prilagođavati ultrazvučnu obradu. Recirkulirajuća rashladna tečnost hladi svaku jažicu u pločici radi precizne kontrole temperature. |
| Protokolisanje i daljinsko upravljanje | Svakim ciklusom ultrazvučne obrade može se upravljati s računara. Nije potrebna instalacija softvera. Možete koristiti svoj standardni preglednik (npr. Chrome, Firefox, Edge ili Safari) na bilo kojem operativnom sistemu (npr. MacOS, Windows, Android, iOS ili Linux) za daljinsko upravljanje i praćenje uređaja UIP400MTP. Svaki ciklus ultrazvučne obrade daje detaljan protokol ultrazvučne obrade za evaluaciju i dokumentaciju. Datoteka protokola je u nevlasničkom CSV formatu, koji možete otvoriti željenim programom, npr. Microsoft Excel, Apple Numbers ili OpenOffice Calc. |
| Robustan i pouzdan | Dizajniran i izrađen u Njemačkoj prema najvišim standardima kvalitete, UIP400MTP nije samo snažan nego i izuzetno izdržljiv. Njegov dizajn ispunjava industrijske standarde i lako podnosi zahtjeve svakodnevne upotrebe u zahtjevnom laboratorijskom okruženju. UIP400MTP možete koristiti neprekidno 24 sata, 7 dana u sedmici u radu visokog protoka. |
- visoka efikasnost
- najsavremenija tehnologija
- pouzdanost i robusnost
- podesiva, precizna kontrola procesa
- inteligentni softver
- pametne funkcije (npr. programabilnost, protokolisanje podataka, daljinsko upravljanje)
- jednostavan i siguran za rad
- nizak nivo održavanja
- CIP (čišćenje na licu mjesta)
Dizajn, proizvodnja i savjetovanje – kvalitet proizvedeno u Njemačkoj
Hielscher ultrazvučni uređaji poznati su po najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućavaju neometanu integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijske pogone. Hielscher ultrazvučni uređaji lako se nose s teškim uvjetima i zahtjevnim okruženjima.
Hielscher Ultrasonics je ISO certificirana kompanija i posebnu pažnju posvećuje visokoučinkovitim ultrazvučnim uređajima koji imaju najsavremeniju tehnologiju i jednostavnost korištenja. Naravno, Hielscher ultrazvučni uređaji su u skladu s CE oznakom i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.
Beskontaktni sonikator UIP400MTP za pripremu uzoraka mikrobioma u višejažičnim pločicama.
Literatura / reference
- 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.
Često postavljana pitanja o istraživanju mikrobioma
Šta ultrazvučna obrada radi bakterijama?
Ultrazvučna obrada razgrađuje bakterijske ćelije pomoću zvučnih talasa visoke frekvencije, uzrokujući kavitaciju koja stvara udarne talase i mehaničke sile, što dovodi do lize ćelija i oslobađanja unutarćelijskog sadržaja.
Koje se metode koriste za proučavanje mikrobioma?
Metode za proučavanje mikrobioma uključuju tehnike sekvenciranja DNK, kao što su sekvenciranje gena 16S rRNK i metagenomika, kao i transkriptomiku, proteomiku i metabolomiku za analizu mikrobnih funkcija i interakcija. Bioinformatički alati koriste se za tumačenje velike količine generiranih podataka.
Koje se tehnike koriste u analizi mikrobioma?
Tehnike koje se koriste u analizi mikrobioma uključuju sekvenciranje gena 16S rRNK za taksonomsko profiliranje, metagenomsko sekvenciranje za sveobuhvatnu genetsku analizu, metatranskriptomiku za proučavanje genske ekspresije, metaproteomiku za analizu proteina i metabolomiku za identifikaciju metaboličkih produkata. Bioinformatički alati ključni su za obradu i tumačenje podataka.
Šta su metabolomika, metagenomika i metaproteomika u istraživanju mikrobioma?
U istraživanju mikrobioma metabolomika analizira male molekule i metabolite koje proizvode mikrobi, pružajući uvid u njihove metaboličke aktivnosti. Metagenomika uključuje sekvenciranje kolektivnih genoma mikrobnih zajednica radi razumijevanja njihovog genetskog sastava i funkcionalnog potencijala. Metaproteomika proučava cjelokupni sadržaj proteina mikrobioma, otkrivajući funkcionalnu ekspresiju gena i uloge koje proteini imaju u mikrobnoj zajednici.
Šta su bakterijske kolonije u istraživanju mikrobioma?
Bakterijske kolonije u istraživanju mikrobioma su skupine bakterija uzgojene iz jedne ili nekoliko ćelija na čvrstoj podlozi za rast, koje tvore vidljive nakupine. Te kolonije predstavljaju klonalne populacije koje se koriste za proučavanje karakteristika, raznolikosti i funkcija specifičnih bakterijskih sojeva unutar mikrobne zajednice.
Hielscher Ultrasonics proizvodi visokoučinkovite ultrazvučne homogenizatore, od laboratorijskih do industrijskih veličina.