Protokol koji koristi Hielscher multi-Sample Sonicators u biofilmskoj i proteomskoj analizi
Upotreba sonikatora sa više uzoraka, kao što su VialTweeter Multi-Tube Sonicator i UIP400MTP Microplate Sonicator, pojednostavljuje laboratorijske tokove rada za aplikacije visoke propusnosti. Oba uređaja omogućavaju preciznu i ujednačenu ultrazvučnu obradu na više uzoraka, minimizirajući varijabilnost i poboljšavajući reproduktivnost. Ovo je posebno korisno u eksperimentima koji zahtijevaju dosljednu lizu uzorka, odvajanje biofilma, ekstrakciju proteina ili proteolitičku digestiju, gdje su ručne metode ili metode jednog uzorka manje efikasne i sklone nedosljednosti.
Pojednostavite radni tok sa sonikatorima sa više uzoraka
UIP400MTP, na primjer, omogućava istovremenu ultrazvučnu obradu jažica mikroploče, osiguravajući ravnomjerno odvajanje biofilma ili ćelijskog materijala. U međuvremenu, VialTweeter nudi preciznu lizu i homogenizaciju više uzoraka epruveta bez unakrsne kontaminacije. Ovi sonikatori značajno smanjuju vrijeme obrade, poboljšavaju eksperimentalnu ponovljivost i održavaju visok integritet uzorka, što ih čini nezamjenjivim alatima u mikrobiologiji, proteomici i istraživanju molekularne biologije.
Ispod je detaljan protokol koji ilustruje upotrebu modela sonikatora sa više uzoraka Hielscher, VialTweeter Multi-Tube Sonicator i Microplate Sonicator UIP400MTP, u studiji koja uključuje formiranje biofilma E. coli i naknadnu proteomsku analizu.
Sonikator ploča sa više jažica UIP400MTP – pouzdana priprema uzoraka uz visoku propusnost
Protokol: Formiranje, odvajanje i proteomska analiza biofilma korištenjem Hielscherovih sonikatora za više uzoraka
1. Priprema bakterijske kulture
- Kultura bakterije E. coli (soj W3110) na 30°C, temperatura pogodna za formiranje biofilma E. coli, u triptonskom bujonu (TB) mediju koji sadrži:
– 10 g/L triptona
– 5 g/L NaCl - Dodatak antibioticima po potrebi kako bi se osiguralo zadržavanje plazmida.
- Za mikroskopiju i studije aktivnosti promotora, koristite soj W3110 E. coli sa genomski poboljšanim GFP (eGFP) reporterom pod kontrolom rplL promotora.
- Koristite GFP reporter plazmide za različite promotere (npr. csgA, csgD, fliA, fliC, flhD ) za mjerenje aktivnosti promotera.
2. Uzgoj i odvajanje biofilma
- Zasijejte 1,5 mL razrijeđene bakterijske kulture po jažici u ploču sa 12 jažica (CellStar ploče sa 12 jažica, Greiner Bio-One).
- Inkubirajte kako biste omogućili stvaranje biofilma.
- Pažljivo uklonite planktonsku (neprilijepljenu) kulturu.
– Isperite svaku jažicu sa 500 µL PBS.
– Odvojite priključene ćelije sonikacijom ploče sa 12 jažica u sonikatoru za mikroploče UIP400MTP. UIP400MTP osigurava uniformno odvajanje isporukom konzistentne ultrazvučne energije kroz sve bušotine.
– Postavke sonikacije: 60% amplituda, ciklusni režim: 60 sekundi UKLJUČENO / 30 sekundi ISKLJUČENO.
3. Sakupljanje ćelija i liza
- Centrifugirajte odvojene ćelije biofilma na 4500 g 5 minuta.
- Operite peletirane ćelije sa PBS.
- Resuspendirajte ćelije u 100 µL 2% natrijum lauroil sarkozinata (SLS) i inkubirajte na 95°C 15 minuta.
- Sonicate koristeći VialTweeter Multi-Tube Sonicator kako biste osigurali potpunu lizu ćelija.
– Postavke sonikacije: 100% amplituda, 50 s UKLJUČENO / 10 s ISKLJUČENO za ukupno 10 minuta rada; držati uzorke na ledu.
4. Redukcija i alkilacija
- Dodajte 5 mM tris(2-karboksietil)fosfina (TCEP) da smanjite disulfidne veze i inkubirajte na 95°C 15 minuta.
- Alkilirajte proteine sa 10 mM jodoacetamida 30 minuta na 25°C.
5. Kvantifikacija proteina i probava
- Centrifugirajte lizate za čišćenje otpada.
- Kvantifikujte ukupni sadržaj proteina koristeći Pierce BCA Protein Assay Kit.
- Provarite 50 µg ukupnog proteina sa 1 µg tripsina u rastvoru koji sadrži 2% SLS i 100 mM amonijum bikarbonata.
- Inkubirajte reakciju varenja preko noći na 30°C.
6. Prečišćavanje peptida
- Precipitirajte SLS dodavanjem 1,5% trifluorosirćetne kiseline (TFA), a zatim centrifugirajte.
- Pročistite peptide koristeći C18 mikrospin kolone.
- Osušite prečišćene peptide i resuspendirajte u 0,1% TFA.
7. Tekuća hromatografija-masena spektrometrija (LC-MS/MS)
- Analizirajte peptide na Q-Exactive Plus masenom spektrometru u kombinaciji sa Ultimate 3000 RSLC nano sistemom.
- Odvojite peptide koristeći HPLC kolonu reverzne faze (75 µm × 42 cm) napunjenu C18 smolom (2,4 µm).
- Nanesite gradijent od 2% do 35% rastvarača B (acetonitril sa 0,15% mravlje kiseline) tokom 140 minuta.
- Pribavite podatke koristeći MS skeniranje visoke rezolucije praćeno tandemskim MS/MS skeniranjem 10 najintenzivnijih jona.
8. Analiza podataka
- Obraditi sirove LC-MS podatke koristeći softver Progenesis.
- Izvezite .mgf datoteke i analizirajte ih pomoću MASCOT.
- Izvršite kvantifikaciju peptida koristeći SafeQuant za kontrolu kvaliteta i podešavanje lažnog otkrića.
- Provedite sve eksperimente u duplikatu ili tri primjerka kako biste osigurali ponovljivost.
Sonikatori za više uzoraka za visokopropusnu pripremu uzoraka
Modeli sonikatora sa više uzoraka VialTweeter i UIP400MTP značajno poboljšavaju preciznost i efikasnost eksperimentalnih tokova rada, posebno u istraživanju biofilma i proteomici. Njihova sposobnost da obrađuju više uzoraka ujednačeno osigurava kapacitet visoke propusnosti bez ugrožavanja kvaliteta podataka. Ove prednosti, u kombinaciji s naprednim tijekovima rada koji su gore navedeni, čine Hielscher sonikatore sa više uzoraka bitnim alatima za moderna biološka istraživanja.
- visoka efikasnost
- najsavremenija tehnologija
- pouzdanost & robusnost
- podesiva, precizna kontrola procesa
- serija & U redu
- za bilo koju zapreminu
- inteligentni softver
- pametne funkcije (npr. programiranje, protokoliranje podataka, daljinsko upravljanje)
- jednostavan i siguran za rad
- nisko održavanje
- CIP (čišćenje na mjestu)
Dizajn, proizvodnja i konsalting – Kvaliteta Made in Germany
Hielscher ultrasonicatori su poznati po najvišoj kvaliteti i standardima dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućavaju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnih aparata u industrijske objekte. Hielscher ultrasonikatori lako se nose sa teškim uslovima i zahtevnim okruženjima.
Hielscher Ultrasonics je ISO sertifikovana kompanija i stavlja poseban naglasak na ultrazvučne aparate visokih performansi koji se odlikuju najsavremenijom tehnologijom i lakoćom korišćenja. Naravno, Hielscher ultrasonikatori su usklađeni sa CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoH.
Literatura / Reference / FactSheets
- Download PDF “Protocol using Hielscher Multi-Sample Sonicators in Biofilm and Proteomic Analysis” – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet UIP400MTP – High-throughput Sonicator for Multiwell-Plates
- FactSheet VialTweeter – Simultaneous sonication of closed vials
- Shirley J.D., Nauta K.M., Carlson E.E. (2022): Live-Cell Profiling of Penicillin-Binding Protein Inhibitors in Escherichia coli MG1655. ACS Infectious Diseases Jul 8;8(7); 2022. 1241-1252.
- Teteneva N.A., Mart’yanov S.V., Esteban-López M., Kahnt J., Glatter T,. Netrusov A.I., Plakunov V.K., Sourjik V. (2020): Multiple drug-induced stress responses inhibit formation of Escherichia coli biofilms. Applied Environmental Microbiology 2020: 86:e01113-20.
- Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 2024.
- De Oliveira A, Cataneli Pereira V, Pinheiro L, Moraes Riboli DF, Benini Martins K, Ribeiro de Souza da Cunha MDL (2016): Antimicrobial Resistance Profile of Planktonic and Biofilm Cells of Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci. International Journal of Molecular Sciences 17(9):1423; 2016.
- Martins KB, Ferreira AM, Pereira VC, Pinheiro L, Oliveira A, Cunha MLRS (2019): In vitro Effects of Antimicrobial Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus saprophyticus Isolated From Patients With Urinary Tract Infections. Frontiers in Microbiology 2019.
Često Postavljena Pitanja
Šta je biofilm?
Biofilm je strukturirana zajednica mikroorganizama ugrađenih u samoproizvedeni ekstracelularni matriks (ECM), prianjajući na površine. Pruža zaštitu od stresa iz okoline, antibiotika i imunološkog sistema, doprinoseći upornim infekcijama i bioobraštanju.
Šta je Biofilm Detachment?
Odvajanje biofilma je proces kojim se mikrobne ćelije ili klasteri odvajaju od strukture biofilma, bilo aktivno (preko enzimske degradacije ili sensinga kvoruma) ili pasivno (zbog sila smicanja, iscrpljivanja nutrijenata ili mehaničkog poremećaja). Ovo olakšava disperziju biofilma i kolonizaciju novih površina.
Šta su proteini povezani sa biofilmom?
Proteini povezani s biofilmom (BAP) su mikrobni površinski ili izlučeni proteini koji igraju ključnu ulogu u formiranju biofilma, stabilnosti i adheziji. To uključuje adhezine, ekstracelularne enzime i strukturne proteine kao što su curli vlakna u E. coli ili BapA u Staphylococcus aureus.
Šta je ECM u biofilmima?
Ekstracelularni matriks (ECM) u biofilmima je složena mreža polisaharida, proteina, ekstracelularne DNK (eDNA) i lipida koji obuhvataju mikrobne ćelije. Pruža strukturalni integritet, posreduje prianjanju, zadržava vlagu i povećava otpornost biofilma na antimikrobne tvari i odbranu domaćina.
Koju funkciju ispunjavaju Curli vlakna?
Curli vlakna su ekstracelularna amiloidna vlakna koju proizvodi Escherichia coli i srodne bakterije, koje igraju ključnu ulogu u formiranju biofilma, površinskoj adheziji i kolonizaciji domaćina. Oni doprinose integritetu biofilma, povećavaju otpornost na stresove iz okoline i olakšavaju interakciju sa tkivima domaćina tokom infekcije. Osim toga, vlakna kovrdža su uključena u promociju aktivacije imunološkog sistema i umiješana su u postojanost i patogenost bakterija.
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi lab to industrijska veličina.


