Výzkum mikrobiomu a klinická analýza zefektivněné sonikací
Sonikace je výkonná technika široce využívaná ve výzkumu mikrobiomu a v klinické analýze, která usnadňuje vysokokapacitní přípravu vzorků. Ultrazvuková metoda je obzvláště účinná při zpracování komplexních biologických vzorků, například vzorků obsahujících mikroorganismy. Použití sonikace usnadňuje lýzu buněk, extrakci a analýzu nukleových kyselin, proteinů a metabolitů, a umožňuje tak hlubší porozumění mikrobiálním společenstvům a jejich roli ve zdraví a nemoci. Vysokokapacitní sonikátory Hielscher jsou proslulé svou přesností, efektivitou a reprodukovatelnými výsledky, což z nich činí vynikající volbu pro studie mikrobiomu.
Využijte vysokokapacitní sonikaci ve výzkumu mikrobiomu
Sonikátor pro 96jamkové destičky UIP400MTP zefektivňuje výzkum mikrobiomu díky vysokokapacitní přípravě vzorků
Vysokokapacitní příprava vzorků pomocí sonikátoru pro 96jamkové destičky UIP400MTP
Aplikace sonikace ve výzkumu mikrobiomu
Účinná lýza buněk
Sonikace je vysoce účinná při lýze mikrobiálních buněk, včetně buněk s odolnými buněčnými stěnami, jako jsou grampozitivní bakterie a houby. Ultrazvukové vlny vytvářejí ve vzorku kavitační bubliny, které kolabují a vytvářejí rázové vlny, jež rozrušují buněčné stěny a membrány. Tento proces zajišťuje úplnou dezintegraci buněk a účinné uvolnění intracelulárního obsahu, jako jsou DNA, RNA a proteiny.
Řízená fragmentace DNA
Pro aplikace, jako je sekvenování nové generace, je často nutné fragmentovat DNA smykem na menší, uniformní fragmenty. Sonikace poskytuje přesnou kontrolu nad procesem fragmentace a umožňuje výzkumníkům získat fragmenty DNA požadované velikosti. Tato kontrola je klíčová pro přípravu sekvenačních knihoven a zajištění vysoce kvalitních sekvenačních dat.
Lepší homogenizace vzorků
Ve výzkumu mikrobiomu vzorky často obsahují rozmanitou směs mikroorganismů. Sonikace pomáhá dosáhnout rovnoměrné distribuce těchto mikroorganismů ve vzorku, a zajišťuje tak konzistentní a reprodukovatelné výsledky. Tato homogenizace je zásadní pro přesnou kvantitativní analýzu, například pro stanovení mikrobiální abundance nebo měření specifických metabolických aktivit.
Spolehlivá extrakce metabolitů
Spolehlivá extrakce metabolitů sonikací je v metabolomice široce používaná technika pro izolaci malých molekul z biologických vzorků. Sonikace využívá mechanické vibrace, které narušují buněčné membrány a usnadňují uvolňování intracelulárních metabolitů do rozpouštědla. Tato metoda je účinná, reprodukovatelná a kompatibilní s různými typy vzorků, což z ní činí cenný nástroj pro vysokokapacitní i cílené metabolomické studie. Přečtěte si více o ultrazvukové extrakci metabolitů!
„Píši Vám s poděkováním za naši fantastickou zkušenost s Vaším sonikátorem UIP400MTP při rovnoměrné a konzistentní lýze bakterií ve vzorcích fekálního mikrobiomu. Posouváme hranice vysokokapacitní technologie lýzy a Váš přístroj je pro tento úkol velmi vhodný. Mezi hlavní přednosti patří:
- Snadná obsluha – přístroj se snadno používá a přizpůsobení je díky volbám v nabídce jednoduché
- Vysoká kapacita – vynikající pro práci s destičkami, 96 vzorků najednou
- Rovnoměrná sonikace všech nádobek – přístroj dokázal dodat do všech jamek stejné množství sonikace, což bylo pro naši aplikaci zásadní
- Podpora týmu Hielscher – podpora byla vynikající, vždy jste nám byli k dispozici při školení, při zodpovídání našich otázek a řešení problémů, s návrhy, které nám pomohly dosáhnout našeho cíle.
Ještě jednou děkujeme za Vaši pomoc a podporu při optimalizaci našich protokolů.“
Mark D. Driscoll, Ph.D. – vědecký ředitel – Intus Biosciences
Jak se sonikace uplatňuje ve výzkumu a diagnostice mikrobiomu?
Metabolomika, metagenomika a metaproteomika jsou ve výzkumu mikrobiomu vzájemně propojeny, protože společně poskytují komplexní pochopení mikrobiálních společenstev a jejich funkcí. Lýza, purifikace proteinů a fragmentace DNA / RNA jsou nezbytné kroky přípravy vzorků, které zefektivňuje sonikátor pro 96jamkové destičky UIP400MTP.
Metabolomika a analýza metabolomu
Metabolomika se zabývá systematickým studiem nízkomolekulárních metabolitů v biologickém systému. Ve výzkumu mikrobiomu se sonikace používá k lýze mikrobiálních buněk, při níž se uvolňují intracelulární metabolity. Velký počet vzorků lze rychle zpracovat pomocí sonikátoru pro 96jamkové destičky UIP400MTP. Extrahované metabolity se poté kvantifikují pomocí pokročilých technik, jako je hmotnostní spektrometrie (MS) a spektroskopie nukleární magnetické rezonance (NMR). Výsledná data poskytují momentální obraz metabolického stavu mikrobiomu a odhalují poznatky o biochemických aktivitách a interakcích v mikrobiálních společenstvech.
Metagenomika a metatranskriptomika
Metagenomika zahrnuje komplexní analýzu genetického materiálu získaného přímo ze vzorků životního prostředí. Sonikace hraje v tomto procesu klíčovou roli, protože lyzuje mikrobiální buňky za účelem extrakce vysoce kvalitní DNA, která se následně sekvenuje k identifikaci a kvantifikaci přítomných mikrobiálních druhů. V metatranskriptomice se RNA extrahuje podobnými sonikačními metodami ke studiu profilů genové exprese v různých mikrobiálních společenstvech. Pro sekvenování DNA a RNA musí být nukleové kyseliny fragmentovány na určitou délku v párech bází. Všechny tyto úkoly spolehlivě a rychle provádí vysokokapacitní sonikátor UIP400MTP!
Proteomika
Proteomické analýzy vyžadují extrakci proteinů z mikrobiálních buněk. Sonikace se účinně používá k dezintegraci buněk, při níž se proteiny uvolňují do roztoku. Tyto proteiny pak lze purifikovat a analyzovat, aby bylo možné pochopit jejich funkční role v mikrobiomu a jejich zapojení do metabolických drah. Se sonikátorem pro multijamkové destičky UIP400MTP můžete provést lýzu a extrakci proteinů během několika minut a získat reprodukovatelné výsledky, které poskytují poznatky o biologických procesech řízených proteiny v mikrobiálních společenstvech.
Metaproteomika
Metaproteomika rozšiřuje proteomickou analýzu na celá mikrobiální společenstva a studuje souhrnný proteinový obsah s cílem pochopit funkční expresi a interakce v mikrobiomu. Sonikace se používá k lýze buněk, při níž se uvolňují proteiny, které se poté purifikují a analyzují technikami, jako je hmotnostní spektrometrie. Tento přístup poskytuje podrobné poznatky o aktivních biologických procesech a adaptacích mikrobiálních společenstev v různých prostředích.
Využijte vysokou kapacitu zpracování sonikátoru pro multijamkové destičky UIP400MTP a usnadněte si výzkum a analýzu mikrobiomu!
Vysokokapacitní sonikátor UIP400MTP pro výzkum mikrobiomu v multijamkových destičkách, 96jamkových destičkách, zkumavkách a Petriho miskách.
Sonikátor pro multijamkové destičky UIP400MTP usnadňuje vysokokapacitní přípravu vzorků, např. ve výzkumu a diagnostice mikrobiomu.
Klíčové vlastnosti sonikátoru pro multijamkové destičky UIP400MTP
| Vysokokapacitní sonikace | UIP400MTP, dokonale vhodný pro 96jamkové a jiné multijamkové destičky, umožňuje současnou, identickou sonikaci více vzorků, čímž výrazně zkracuje dobu přípravy vzorků a zvyšuje kapacitu testování velkého počtu vzorků. |
| Použijte multijamkovou destičku dle svého výběru | UIP400MTP je navržen k sonikaci jakýchkoli standardních multijamkových destiček, PCR destiček nebo mikrotitračních destiček. Vy si zvolíte destičku nejvhodnější pro své experimenty. Protože UIP400MTP nevyžaduje proprietární spotřební materiál, ušetříte spoustu peněz! |
| Bezkontaktní sonikace ultrazvukem | Sonikátor pro multijamkové destičky UIP400MTP aplikuje intenzivní ultrazvuk, aniž by se do vzorku cokoli vkládalo. Můžete sonikovat utěsněné multijamkové destičky, uzavřené nádobky a lahvičky. Hielscher Vám dodá přizpůsobené držáky vzorků pro jakékoli nestandardní lahvičky nebo nádobky. |
| Přesnost a řízení | Přesné řízení a chytrý software Vám umožňují nastavit ultrazvukové parametry optimálně podle Vašich specifických požadavků na zpracování. Získáte maximální efektivitu a účinnost sonikace u každého experimentu. |
| Řízení teploty | Nastavte pro sonikaci konkrétní teplotu. Sonikátor pro destičky UIP400MTP dokáže monitorovat teplotu vzorku a podle toho upravovat sonikaci. Recirkulující chladicí kapalina chladí každou jamku destičky pro přesné řízení teploty. |
| Protokolování a dálkové ovládání | Každý běh sonikace lze ovládat z počítače. Není nutná žádná instalace softwaru. K dálkovému ovládání a monitorování UIP400MTP můžete použít svůj standardní prohlížeč (např. Chrome, Firefox, Edge nebo Safari) na jakémkoli operačním systému (např. MacOS, Windows, Android, iOS nebo Linux). Každý běh sonikace vytváří podrobný protokol sonikace pro vyhodnocení a dokumentaci. Soubor protokolu je v neproprietárním formátu CSV, který můžete otevřít ve svém preferovaném programu, např. Microsoft Excel, Apple Numbers nebo OpenOffice Calc. |
| Robustní a spolehlivý | UIP400MTP, navržený a vyrobený v Německu podle nejvyšších standardů kvality, je nejen výkonný, ale také pozoruhodně odolný. Jeho konstrukce splňuje průmyslové standardy a snadno odolá zátěži každodenního používání v náročném laboratorním prostředí. Ve vysokokapacitním provozu můžete UIP400MTP používat nepřetržitě 24 hodin denně, 7 dní v týdnu. |
- vysoká účinnost
- nejmodernější technologie
- spolehlivost a robustnost
- nastavitelné, přesné řízení procesu
- inteligentní software
- chytré funkce (např. programovatelnost, protokolování dat, dálkové ovládání)
- snadná a bezpečná obsluha
- nenáročnost na údržbu
- CIP (čištění na místě)
Design, výroba a poradenství – kvalita Made in Germany
Ultrazvukové přístroje Hielscher jsou známé svou nejvyšší kvalitou a standardy designu. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrazvukových přístrojů do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí ultrazvukové přístroje Hielscher snadno zvládají.
Hielscher Ultrasonics je společnost s certifikací ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrazvukové přístroje s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Ultrazvukové přístroje Hielscher samozřejmě vyhovují požadavkům CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.
Bezkontaktní sonikátor UIP400MTP pro přípravu vzorků mikrobiomu v multijamkových destičkách.
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.
Často kladené otázky o výzkumu mikrobiomu
Jak sonikace působí na bakterie?
Sonikace narušuje bakteriální buňky pomocí vysokofrekvenčních zvukových vln, které vyvolávají kavitaci generující rázové vlny a mechanické síly, což vede k lýze buněk a uvolnění intracelulárního obsahu.
Jaké metody se používají ke studiu mikrobiomů?
Metody studia mikrobiomů zahrnují techniky sekvenování DNA, jako je sekvenování genu 16S rRNA a metagenomika, a také transkriptomiku, proteomiku a metabolomiku k analýze mikrobiálních funkcí a interakcí. K interpretaci obrovského množství generovaných dat se používají bioinformatické nástroje.
Jaké techniky se používají při analýze mikrobiomu?
Techniky používané při analýze mikrobiomu zahrnují sekvenování genu 16S rRNA pro taxonomické profilování, metagenomické sekvenování pro komplexní genetickou analýzu, metatranskriptomiku ke studiu genové exprese, metaproteomiku k analýze proteinů a metabolomiku k identifikaci metabolických produktů. Bioinformatické nástroje jsou nezbytné pro zpracování a interpretaci dat.
Co je metabolomika, metagenomika a metaproteomika ve výzkumu mikrobiomu?
Ve výzkumu mikrobiomu analyzuje metabolomika malé molekuly a metabolity produkované mikroby a poskytuje poznatky o jejich metabolických aktivitách. Metagenomika zahrnuje sekvenování souhrnných genomů mikrobiálních společenstev s cílem pochopit jejich genetické složení a funkční potenciál. Metaproteomika studuje celkový proteinový obsah mikrobiomu a odhaluje funkční expresi genů a role, které proteiny v mikrobiálním společenstvu hrají.
Co jsou bakteriální kolonie ve výzkumu mikrobiomu?
Bakteriální kolonie jsou ve výzkumu mikrobiomu skupiny bakterií vyrostlé z jedné nebo několika buněk na pevném růstovém médiu, které tvoří viditelné shluky. Tyto kolonie představují klonální populace používané ke studiu vlastností, diverzity a funkcí specifických bakteriálních kmenů v mikrobiálním společenstvu.
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratorních po průmyslové velikosti.

