Laboratorní sonikátory pro spolehlivou přípravu vzorků

Laboratorní sonikátory Hielscher poskytují výkonný, přesně řízený ultrazvuk pro přípravu vzorků, lyzi buněk, homogenizaci tkání, dispergaci částic, emulgaci, střih DNA/RNA, extrakci proteinů a sonochemické reakce. Od mikrolitrových vzorků a uzavřených lahviček po kádinky, průtokové cely a 96jamkové destičky – Hielscher nabízí správný ultrazvukový homogenizátor pro pracovní postupy ve vaší laboratoři.

Vybírat můžete z kompaktních ručních sonikátorů, digitálních ultrazvukových homogenizátorů sondového typu, systémů cup horn, sonikátorů lahviček a vysokokapacitních sonikátorů destiček. Nastavitelná amplituda, reprodukovatelné řízení procesu, monitorování teploty, záznam dat a široká nabídka sond a příslušenství vám pomohou dosáhnout konzistentních výsledků ve výzkumných a analytických aplikacích i při vývoji procesů.

Jak vybrat kvalitní laboratorní sonikátor

Při výběru laboratorního sonikátoru nebo ultrazvukového homogenizátoru jsou nejdůležitějšími kritérii ultrazvukový výkon, přesné řízení amplitudy, reprodukovatelnost, kompatibilita se vzorky, snadné ovládání a spolehlivá dokumentace. Sonikátory sondového typu Hielscher jsou navrženy pro náročné úlohy přípravy vzorků, jako je lyze buněk, homogenizace tkání, extrakce proteinů, střih DNA, dispergace nanočástic, emulgace, odplyňování a sonochemické reakce.
Laboratorní sonikátory Hielscher kombinují výkonný ultrazvuk s digitálním řízením procesu, robustním příslušenstvím a praktickými bezpečnostními funkcemi. Díky tomu jsou vhodné pro výzkumné laboratoře, analytické laboratoře, vývoj procesů i průmyslovou kontrolu kvality.

Výkon a řízení procesu

• Ultrazvukový výkon a intenzita: Laboratorní homogenizátory Hielscher jsou k dispozici s ultrazvukovým výkonem 50, 100, 200 a 400 wattů. Můžete tak zvolit správný sonikátor pro malé vzorky, rutinní laboratorní práci, větší objemy v kádinkách nebo zpracování v průtokové cele.
• Přesné řízení amplitudy: Nastavitelná amplituda vám umožňuje definovat požadovanou intenzitu sonikace pro každou aplikaci. To je zásadní pro reprodukovatelnou homogenizaci, dezintegraci buněk, dispergaci částic, emulgaci a extrakci. Automatické ladění frekvence udržuje sonikátor v provozu na optimální frekvenci.
• Rychlá a efektivní příprava vzorků: Ve srovnání s metodami, jako je mletí v kuličkovém mlýně, cykly zmrazování a rozmrazování, vysokotlaká homogenizace nebo lyofilizace, sonikace sondou často zkracuje dobu zpracování a zároveň zlepšuje reprodukovatelnost a efektivitu procesu.
• Řízení teploty: Digitální sonikátory Hielscher od 200 wattů výše lze používat se zásuvným teplotním čidlem. Sonikátor nepřetržitě monitoruje teplotu vzorku a při dosažení definovaného teplotního limitu se může automaticky pozastavit. Pulzní sonikace dále pomáhá omezit hromadění tepla při přípravě citlivých vzorků.

Kompatibilita se vzorky a příslušenství

• Široká nabídka sonotrod a sond: Různé průměry, tvary a materiály sonotrod umožňují optimální přizpůsobení objemu vzorku, geometrii nádoby a požadavkům procesu. Sondy Hielscher jsou vyrobeny z robustních materiálů odolných vůči korozi, jako je titan, keramika nebo sklo.
• Flexibilní možnosti nádob a objemů: Sonikátory Hielscher lze používat se zkumavkami, lahvičkami, kádinkami, průtokovými celami a příslušenstvím pro více vzorků. Díky tomu jsou vhodné pro mikrolitrové vzorky, laboratorní šarže i kontinuální inline zpracování.
• Všestranné použití: Se správnou sondou nebo příslušenstvím lze jeden ultrazvukový homogenizátor použít pro dezintegraci buněk, homogenizaci tkání, střih DNA a RNA, extrakci proteinů, dispergaci nanočástic, emulgaci, míchání, odplyňování, extrakci a sonochemii.
• Snadné čištění a údržba: Sonotrody, sondy a průtokové cely se snadno rozebírají a čistí. Autoklávovatelné komponenty a možnosti čištění na místě a sterilizace na místě pomáhají předcházet křížové kontaminaci a podporují spolehlivé každodenní používání v laboratoři.

Digitální ovládání a dokumentace

• Digitální řízení: Sonikátory Hielscher od 200 wattů výše jsou vybaveny digitálním řízením s barevným dotykovým displejem, intuitivní navigací v menu, programovatelným nastavením a dálkovým ovládáním přes webový prohlížeč. Osvětlení vzorku u digitálních laboratorních sonikátorů sondového typu zlepšuje viditelnost během zpracování.
• Záznam dat: Digitální sonikátory Hielscher zahrnují automatický záznam dat na integrovanou SD kartu. Procesní parametry, jako je amplituda, vnesená energie, teplota, tlak, datum a čas, se ukládají jako soubory CSV, což podporuje sledovatelnost, dokumentaci a pracovní postupy orientované na GMP.
• Uživatelsky přívětivé rozhraní: Přehledné ovládací rozhraní podporuje rychlé nastavení, jednoduchou úpravu parametrů a konzistentní provoz. To je užitečné zejména pro rutinní přípravu vzorků a opakované laboratorní protokoly.

Bezpečnost, spolehlivost a podpora

• Integrované bezpečnostní funkce: Ultrazvukové homogenizátory Hielscher zahrnují praktické bezpečnostní funkce, jako je ochrana proti chodu naprázdno, programovatelné nastavení automatického zastavení a intuitivní ovládání. Volitelné protihlukové boxy mohou dále zvýšit komfort a bezpečnost během sonikace.
• Spolehlivost a odolnost: Sonikátory Hielscher jsou konstruovány pro dlouhodobý provoz a náročné laboratorní použití. Jejich robustní konstrukce pomáhá omezit prostoje, podporuje konzistentní výkon a přispívá k nákladově efektivnímu provozu po mnoho let.
• Shoda s předpisy a standardy kvality: Hielscher Ultrasonics je výrobce s certifikací ISO. Ultrazvukové přístroje Hielscher jsou ve shodě s CE a navrženy tak, aby splňovaly příslušné průmyslové a bezpečnostní požadavky, včetně požadavků UL, CSA a RoHS, pokud jsou relevantní.
• Záruka a odborná podpora: Hielscher poskytuje aplikační podporu, technické poradenství a pomoc s výběrem sonikátoru, instalací, uvedením do provozu, optimalizací procesu a převodem do většího měřítka. To vám pomůže zvolit správný ultrazvukový homogenizátor, sondu, průtokovou celu nebo příslušenství pro vaši aplikaci.

Reaktory s ultrazvukovou průtokovou celou pro zpracování větších objemů

Ultrazvukové laboratorní přístroje Hielscher mohou běžet nepřetržitě v režimu 24/7 bez přehřívání. Sonikátory Hielscher tak lze spolehlivě používat pro kontinuální sonikaci s průtokovou celou při inline zpracování. Při použití laboratorních přístrojů v kombinaci s reaktory s průtokovou celou můžete pohodlně zpracovávat větší objemy vzorků. V tomto případě se kapalina čerpá do reaktoru ze skla nebo nerezové oceli. Například UP400St dokáže zpracovat přibl. 10 až 50 litrů za hodinu. V průtokové cele je vzorek vystaven definované intenzivní sonikaci, než dosáhne výstupu z reaktorové cely. Pro chlazení tepelně citlivého materiálu během sonikace jsou průtokové cely vybaveny chladicím pláštěm, který zvyšuje odvod tepla.

V následující tabulce najdete přehled laboratorních ultrazvukových přístrojů Hielscher a jejich zpracovatelských kapacit:

Často kladené otázky o laboratorních sonikátorech

Co je laboratorní sonikátor?

Laboratorní sonikátor je ultrazvukové zařízení, které se používá k aplikaci vysoce intenzivního ultrazvuku na kapalné vzorky. V laboratoři se sonikátory běžně používají pro přípravu vzorků, lyzi buněk, homogenizaci tkání, zmenšování velikosti částic, dispergaci nanočástic, emulgaci, extrakci, odplyňování a sonochemické reakce.

Jaký je rozdíl mezi sondovým sonikátorem a ultrazvukovou lázní?

Sondový sonikátor přenáší ultrazvukovou energii přímo do vzorku prostřednictvím sonotrody, označované také jako sonda nebo horn. To umožňuje vysokou intenzitu, přesné řízení amplitudy a efektivní zpracování. Ultrazvuková lázeň aplikuje ultrazvuk nepřímo přes kapalinu lázně a stěnu nádoby, což obvykle vede k nižšímu a méně reprodukovatelnému přenosu energie. Pro náročné úlohy přípravy vzorků, dezintegrace buněk, dispergace a homogenizace je obvykle preferovanou volbou sonikátor sondového typu.
Podrobně se seznamte s rozdílem mezi sonikátory sondového typu a ultrazvukovými lázněmi!

Který laboratorní sonikátor je vhodný pro lyzi buněk a homogenizaci tkání?

Pro lyzi buněk, homogenizaci tkání, extrakci proteinů a fragmentaci DNA nebo RNA závisí volba správného sonikátoru na objemu vzorku, počtu vzorků, typu nádoby a požadované kapacitě zpracování. Malé vzorky lze zpracovat kompaktními sondovými sonikátory, zatímco u větších objemů vzorků nebo rutinních laboratorních postupů jsou často výhodné digitální ultrazvukové homogenizátory s řízením amplitudy, monitorováním teploty a záznamem dat. Pro sterilní zpracování nebo zpracování v uzavřených lahvičkách lze použít systémy nepřímé sonikace, jako je vícezkumavkový sonikátor VialTweeter, sonikátor mikrodestiček UIP400MTP nebo CupHorn.

Jaký objem vzorku dokážou laboratorní sonikátory Hielscher zpracovat?

Laboratorní sonikátory Hielscher pokrývají široký rozsah objemů vzorků, od velmi malých mikrolitrových vzorků až po větší laboratorní šarže. V závislosti na přístroji a uspořádání lze vzorky zpracovávat ve zkumavkách, lahvičkách, kádinkách, vícejamkových destičkách nebo průtokových celách. Pro větší objemy lze laboratorní sonikátor kombinovat s reaktorem s průtokovou celou pro kontinuální inline zpracování.

Mohu sonikovat uzavřené zkumavky nebo lahvičky?

Ano. Uzavřené zkumavky a lahvičky lze sonikovat nepřímo pomocí vhodného příslušenství, jako je vícezkumavkový sonikátor VialTweeter, UIP400MTP se stojánkem na lahvičky nebo CupHorn. To je užitečné, když je vyžadováno sterilní zpracování, prevence křížové kontaminace nebo současné ošetření více malých vzorků.

Dokáže laboratorní sonikátor zpracovat 96jamkové destičky?

Ano. UIP400MTP je specializovaný sonikátor vícejamkových destiček, který dokáže zpracovat jakékoli standardní mikrotitrační destičky a 96jamkové destičky. To je užitečné pro vysokokapacitní přípravu vzorků, testy, screeningové postupy, lyzi buněk, střih DNA/RNA, přípravu chromatinu a extrakci proteinů.

Jak mohu zabránit zahřívání vzorku během sonikace?

Ultrazvukové zpracování může generovat teplo, zejména při intenzivní sonikaci. Zahřívání vzorku lze řídit pomocí pulzní sonikace, chlazením nádoby se vzorkem, použitím chladicího pláště nebo průtokové cely a monitorováním teploty vzorku. Digitální sonikátory s řízením teploty mohou sonikaci pozastavit při dosažení definovaného teplotního limitu a pokračovat, jakmile se vzorek ochladí.

Které parametry sonikace jsou důležité pro reprodukovatelné výsledky?

Mezi nejdůležitější parametry sonikace patří amplituda, doba sonikace, pulzní režim, vnesená energie, objem vzorku, velikost sondy, hloubka ponoru, geometrie nádoby a teplota vzorku. Pro reprodukovatelné výsledky by tyto parametry měly být řízeny, dokumentovány a konzistentně opakovány.

Lze laboratorní sonikaci převést do většího měřítka na větší objemy?

Ano. Laboratorní sonikaci lze převést do většího měřítka volbou ultrazvukového procesoru s vyšším výkonem, použitím větších sond nebo přechodem od vsádkového zpracování ke kontinuálnímu zpracování v průtokové cele. To umožňuje vývoj procesu v laboratoři a jeho přenos na pilotní nebo průmyslové ultrazvukové systémy.

Jak vybrat správný laboratorní sonikátor?

Pro výběr správného laboratorního sonikátoru definujte svou aplikaci, objem vzorku, typ nádoby, požadovanou kapacitu zpracování, citlivost na teplotu a požadavky na dokumentaci. Hielscher vám na základě vašeho procesu může doporučit vhodný ultrazvukový homogenizátor, sondu, průtokovou celu, protihlukový box nebo příslušenství pro nepřímou sonikaci.

Sonotrody různých velikostí a geometrií umožňují ideální konfiguraci

Literatura / Reference

Najděte vybrané studie, v nichž jsou sonikátory Hielscher používány pro různé úlohy přípravy vzorků, jako je dezintegrace buněk, fragmentace DNA, izolace a frakcionace proteinů, jakož i dispergace a emulgace.

• Nico Böhmer, Andreas Dautel, Thomas Eisele, Lutz Fischer (2012): Recombinant expression, purification and characterisation of the native glutamate racemase from Lactobacillus plantarum NC8. Protein Expr Purif. 2013 Mar;88(1):54-60.
• Brandy Verhalen, Stefan Ernst, Michael Börsch, Stephan Wilkens (2012): Dynamic Ligand-induced Conformational Rearrangements in P-glycoprotein as Probed by Fluorescence Resonance Energy Transfer Spectroscopy. J Biol Chem. 2012 Jan 6;287(2): 1112-27.
• Claudia Lindemann, Nataliya Lupilova, Alexandra Müller, Bettina Warscheid, Helmut E. Meyer, Katja Kuhlmann, Martin Eisenacher, Lars I. Leichert (2013): Redox Proteomics Uncovers Peroxynitrite-Sensitive Proteins that Help Escherichia coli to Overcome Nitrosative Stress. J Biol Chem. 2013 Jul 5; 288(27): 19698–19714.
• Elahe Motevaseli, Mahdieh Shirzad, Seyed Mohammad Akrami, Azam-Sadat Mousavi, Akbar Mirsalehian, Mohammad Hossein Modarressi (2013): Normal and tumour cervical cells respond differently to vaginal lactobacilli, independent of pH and lactate. ed Microbiol. 2013 Jul; 62(Pt 7):1065-1072.
• Joanna Kopecka, Giuseppina Salzano, Ivana Campia, Sara Lusa, Dario Ghigo, Giuseppe De Rosa, Chiara Riganti (2013): Insights in the chemical components of liposomes responsible for P-glycoprotein inhibition. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 2013.
• Fernandes, Luz; Santos, Hugo; Nunes-Miranda, J.; Lodeiro, Carlos; Capelo, Jose (2011): Ultrasonic Enhanced Applications in Proteomics Workflows: single probe versus multiprobe. Journal of Integrated OMICS 1, 2011.
• Priego-Capote, Feliciano; Castro, María (2004): Analytical uses of ultrasound – I. Sample preparation. TrAC Trends in Analytical Chemistry 23, 2004. 644-653.
• Welna, Maja; Szymczycha-Madeja, Anna; Pohl, Pawel (2011): Quality of the Trace Element Analysis: Sample Preparation Steps. In: Wide Spectra of Quality Control; InTechOpen 2011.