Hajelscher ultrazvuk tehnologije

Lizalice: prekid celije & Ekstrakcija

Dezintegracija ćelija ili liza je uobičajeni deo svakodnevne pripreme u biotehnološkim laboratorijama. Cilj lizi je da poremeti delove ćelijskog zida ili kompletnu ćeliju da oslobodi biološke molekule. Takozvani lizat može se sastojati, npr., Sa plazmidima, testovima receptora, proteini, DNK, RNK itd. Sledeći koraci lizi su frakcionisanje, izolacija organa ili / i ekstrakcija proteina i prečišćavanje. Izvadjeni materijal (= lizat) mora biti odvojen i podleže daljem istraživanju ili primjeni, npr. Za proteomska istraživanja. Ultrazvučni homogenizatori su uobičajeni alat za uspešnu lizu ćelija. Pošto se ultrazvučni intenzitet može izravnati podešavanjem parametara procesa, optimalni intenzitet zvuka od vrlo mekog do veoma tvog može se postaviti pojedinačno za svaku supstancu i medijum kako bi se zadovoljio određeni zahtev za aplikacijom.

Cell Struktura

Ćelije su zaštićeni polu-propusnih plazma membrana koja se sastoji u fosfo-lipida dvosloj (također protein-lipida dvosloja; formiraju hidrofobnih lipida i hidrofilne fosfora molekula sa ugrađenim molekula proteina) i stvara barijeru između ćelije interijere (citoplazmi) i ekstracelularnog okruženja. Biljnih ćelija i prokariotske ćelije su okruženi zidom ćelije. S obzirom na više slojeva debljine zida ćelije celuloze, biljnih ćelija teže Lyse od životinjskih ćelija. unutrašnjost ćelija, kao što su organele, jezgra, mitohondriji, stabilizuje strane citoskeleta.
Do rasvjeta ćelije, on je usmjeren na vađenje i odvajanje organele, proteini, DNA, mRNA ili drugih biomolekula.

Sonicacija se često koristi za uzorak pripreme ćelija materije.

Slika 1:. Ultrazvučni ekstrakcija iz ćelija: mikroskopske poprečna sekcija (TS) apeksne stručak mente (Mentha piperita) pokazuje mehanizam akcija tokom ultrazvučne ekstrakcije iz ćelija (uvećanje 2000x) [izvor: Vilkhu et al. 2011]

metode

Postoji nekoliko načina za lizat ćelija, koje se mogu podijeliti u mehaničku i hemijskih metoda, koje uključuju korištenje deterdženata ili otapala, primjenu visokog pritiska, ili upotrebu mlina ili francuskog novinare. Najproblematičnije mana ove metode je teško kontrolu i podešavanje parametara procesa i time utjecaj.
Glavni nedostaci zajedničkih metoda lize:

Različite tehnike lizu

Tabela: Konvencionalne metode mobilnih lize imaju velike nedostatke

Naprotiv, sonication je vrlo efikasan i pouzdan alat za mobilne raspad koji omogućava potpunu kontrolu nad sonication parametara. Ovo osigurava visoku selektivnost na materijalima za otpuštanje i čistoće proizvoda. [Balasundaram et al. 2009] To je pogodan za sve vrste stanica i lako se primjenjuju u malim i velikih razmjera. Ultrasonicators se lako čiste. Ultrazvučni homogenizator uvijek ima čist-in-place (CIP) i sterilizirajte-in-place funkcije (SIP). Je dihtovanje sastoji u velikoj titan rog koji može biti izbrisana ili isprati u vodi ili otapala (ovisno o radnom srednja). Održavanje ultrasonicators je zbog svoje robusnosti gotovo zanemarljivi.

lize

Lize je osjetljiv proces. Tokom lize zaštiti ćelijske membrane je uništen, međutim inaktivacije, denaturacije i degradacija izvađen proteina od strane unphysiological okruženju (odstupanje od pH-vrijednosti) mora biti spriječen. Stoga, općenito lizu se odvija u tampon rješenje. Većina poteškoće od nekontrolisanog poremećaja ćelija dovodi do neusmjereni oslobađanje svih intracelularne materijala ili / i denaturacije ciljnih proizvoda.

Ultrazvučni ćelija lizu se može koristiti za pripremu uzoraka u laboratoriji i za proizvodnju velike količine. Kliknite za veću sliku!

Slika 1:. 200 W snažan ultrazvučne homogenizator Uf200 ः t sa digitalnom kontrolom i automatsko snimanje podataka za ponovljiv i ćelija lize.

Ultrazvučni Lysis

Generalno, liza uzoraka u laboratoriji traje između 15 sekundi i 2 minuta. Kako je intenzitet ultrazvukanja vrlo lako prilagoditi amplitudom postavljanjem vremena snimanja, kao i odabirom prave opreme, moguće je poremećati ćelijske membrane veoma nežno ili vrlo naglo, u zavisnosti od strukture ćelije i svrhe lizi ( npr. ekstrakcija DNK zahteva mekšu sonikaciju, potpunu ekstrakciju proteina bakterija zahteva intenzivniji ultrazvučni tretman). Temperatura tokom procesa može se kontrolisati pomoću integrisanog temperaturnog senzora i može se lako kontrolisati hlađenjem (ledeno kupatilo ili ćelije protoka sa rashladnim plahtama) ili pomoću sonifikacije u pulznom režimu. Tokom ultrazvučnog pulsnog režima, kratki ciklusi pucanja u trajanju od 1-15 sekundi omogućavaju disipaciju toplote i hlađenje tokom dužih prekidnih perioda.
Svi procesi ultrazvuk vođena su potpuno ponovljive i linearno skalabilan.

Ultrazvučni homogenizator VialTweeter za istovremenu pripremu uzorka do 10 epruveta. (Klikni za veću sliku!)

Ultrazvučni uređaj VialTweeter omogućava istovremenu pripremu uzorka do 10 bočica pod istim uvjetima procesa.

Ultrazvučni Homogenizatori

Razne vrste Ultrazvučni uređaji omogućavaju odgovarajuće pripreme cilj uzorka i da bi se osigurala razumljivost i udobnost rada. Sonda tipa ultrasonicators su najčešći uređaja u laboratoriju. Oni su najpogodniji za pripremu malih i srednjih uzoraka sa zapremine 0,1 ml do 1000mL. Različite veličine snage i sonotrodes omogućiti da prilagode ultrasonicator na volumen uzorka i plovilo za najefikasnije i efikasne rezultate upotrebe sonikatora. Ultrazvučni sonda uređaj je najbolji izbor kada jedan uzorci moraju da budu spremni.

Ako se mora pripremiti više uzoraka, npr. 8 bočica rastvora ćelija, uređaji kao što su VialTweeter ili ultrazvučni kupkor su najprikladniji homogenizator za lizu. Istovremeno, sa istim intenzitetom, istovremeno se sijaju i nekoliko bočica. Ovo štedi ne samo vreme, već i istovremeno tretira sve uzorke, što čini rezultate među uzorcima pouzdanim i uporedivim. Osim toga, izbjegava se unakrsna kontaminacija ulivanjem ultrazvučne sonotrode (poznate i kao ultrazvučna sonda, zvijer, vrh ili prst). Pošto se koriste bočice, ispuštaju se dugotrajno čišćenje i gubitak uzorka zbog dekantiranja posuda.
Za većeg obima, npr za komercijalnu proizvodnju ćelija ekstrakata, stalno ultrazvučne sisteme sa protokom ćelija reaktor su najpogodnije. Kontinuirano, pa čak i protok obrađenih materijala osigurava još sonication. Svi parametri ultrazvučnog procesa dezintegracije mogu optimizirati i prilagoditi zahtjevima aplikacije i konkretnog materijala ćeliju.

Uzorno postupak za ultrazvučno rasvjeta bakterijskih ćelija:

  • Priprema suspenzije ćelije Cell peleta mora biti u potpunosti obustavljen u tampon rješenje homogenizira (odabrati svoj pufera kompatibilan sa sljedećim analize, npr specifičan način kromatografije). Dodaj Lizozom i / ili drugih aditiva, ako je to potrebno (oni moraju biti kompatibilan sa sredstvima odvajanje / pročišćavanje). Mix / homogenizuje rješenje lagano pod blagim sonication dok se ne postigne potpuno obustavljen.
  • Ultrazvučni lize: Stavite uzorak u ledenu kupku. Za mobilne poremećaj, sonikacija suspenziju na 60-90 drugom rafala (koristeći režim puls vašeg ultrasonicator-a).
  • (. Npr 10 min pri 10.000 x g; na 4degC): odvajanje Centrifugirajte lizat. Odvoji supernatant iz peleta ćelije pažljivo. Supernatant je ukupni ćelija lizat. Nakon filtracije supernatant, možete dobiti pojasnio fluid proteina topljivih ćelije.

Najčešći aplikacija za ultrasonicators u biologiji i biotehnologije su:

  • priprema ekstrakt Cell
  • prekid kvasca, bakterija, biljne ćelije, meka & teško ćelija tkiva, nukleinske materijal
  • ekstrakcije proteina
  • Priprema i izolacija enzima
  • Proizvodnju antigena
  • ekstrakciju DNK i / ili ciljanim fragmentacija
  • priprema liposome
Velike snage ultrazvuk Homogenizatori poput UIP1000hd se koriste za mobilne poremećaja i ekstrakcije u batch ili kontinuiranom modu protoka ipak. (Klikni za veću sliku!)

Ultrazvučni stacionarni sistema, kao što su UIP1000hd (1kW) može obraditi veće količine biološkog materijala.

Višestruke aplikacije grana ultrazvuka u sektorima biotehnologije, bioinženjeringu, mikrobiologije, molekularne biologije, biokemije, imunologije, bakteriologija, virusologiju proteomika, genetika, fiziologija, mobilni biologije, hematologije i botanike.

Za evaluaciju i optimizaciju aplikacija kupaca, Hielscher Ultrasonics nudi potpuno opremljen Ultrazvučni Proces Laboratorija. Molimo da nas kontaktirate za dodatne informacije!

Literatura / Reference

  • Balasundaram, B .; Harrison S .; Bracewell, D. G. (2009): Napredak u strategije i utjecaj na Bioprocess dizajn puštanje proizvoda. Trendovi u biotehnologiji 27/8, 2009. str. 477-485.
  • Vilkhu, K .; Manasija, R .; Moson, R .; Ashokkumar, M. (2011): Ultrazvučno oporavak i modifikacije hrane sastojaka. U Feng / Barbosa-Cánovas / Weiss (2011): Ultrazvuk Tehnologije za hranu i bioprocesa. New York: Springer, 2011. str 345-368..

Kontaktirajte nas / Pitajte za više informacija

Razgovarajte s nama o vašim potrebama za obradu. Mi ćemo preporučiti najpogodniji za podešavanje i obrade parametara za svoj projekt.





Molim vas, obratite se našem Politika privatnosti.