Příprava vzorků pomocí sonikátoru VialTweeter

Příprava vzorků před analýzou může vyžadovat různé preanalytické procesy, jako je homogenizace tkání, lýza, extrakce proteinů, DNA, RNA, organel a dalších intracelulárních látek, rozpouštění a odplyňování. VialTweeter je jedinečný sonikátor, který připravuje více zkumavek se vzorky současně za přesně stejných podmínek. Díky nepřímé sonikaci uzavřených zkumavek se zabrání křížové kontaminaci a ztrátám vzorku.

Ultrazvuková příprava vzorků

Ultrasonikace je běžná technika zpracování vzorků, jejímž cílem je připravit vzorek pro analýzy, jako je řetězová reakce polymerů (PCR), western bloty, testy (assays), molekulární sekvenování, chromatografie atd. Ultrasonikace je technika široce používaná v laboratořích k preanalytickému zpracování vzorků. Hlavní výhodou sonikace je, že princip působení ultrazvuku je založen na čistě mechanických silách. Ultrazvukové lýzy a dezintegrace buněk se dosahuje sonomechanickými smykovými silami, což dává ultrasonikaci výhodu, že rozpouštědla používaná pro extrakci proteinů lze použít i během lýzy. Ultrazvukové dezintegrátory buněk, jako je VialTweeter, narušují buněčné stěny / membrány a podporují přenos hmoty mezi vnitřkem buňky a rozpouštědlem. Analyt (např. DNA, RNA, proteiny, organely atd.) se tak účinně přenáší z buněčné matrice do rozpouštědla. To znamená, že kroky zhášení (quenching) a extrakce se překrývají s procesem ultrazvukové dezintegrace buněk, což činí ultrazvukovou lýzu velmi účinnou. Ultrazvuková příprava vzorků navíc nevyžaduje detergenty ani jiná lyzační činidla, která by mohla změnit a zničit strukturu lyzátu a jsou známá následnými potížemi při purifikaci. Jiná metoda lýzy, enzymatická dezintegrace, vyžaduje dlouhé inkubační doby a často poskytuje nereprodukovatelné výsledky. Ultrazvuková příprava vzorků překonává běžné problémy při přípravě vzorků, jako je homogenizace tkání, dezintegrace buněk, lýza, extrakce proteinů a solubilizace lyzátu. Protože intenzitu ultrazvukového ošetření lze přesně řídit a přizpůsobit biologickému vzorku, zabrání se degradaci a ztrátám vzorku. Automaticky monitorovaná a řízená teplota vzorku, pulzní režim a doba sonikace zajišťují optimální výsledky.

VialTweeter je obzvláště vhodný pro laboratorní práci, která vyžaduje současnou přípravu více vzorků za stejných podmínek. VialTweeter je ultrazvuková bloková sonotroda, která pojme až 10 lahviček (např. Eppendorf, centrifugační, NUNC zkumavky, kryozkumavky) a intenzivně je sonikuje za přesně řízených podmínek. Protože se ultrazvuková energie přenáší stěnami lahviček do média vzorku, zůstávají lahvičky během ošetření uzavřené. Tím se zcela zabrání ztrátám vzorku a křížové kontaminaci.

Lahvičky a zkumavky vhodné pro VialTweeter

VialTweeter je uzpůsoben pro 10 běžných kónických zkumavek nebo zkumavek s kulatým dnem, jako jsou zkumavky Eppendorf, centrifugační zkumavky, kryozkumavky a různé typy lahviček NUNC, otvory však lze na požádání přizpůsobit i jiným velikostem lahviček a zkumavek. Sdělte nám prosím, jaký druh zkumavek chcete používat, abychom mohli váš VialTweeter odpovídajícím způsobem upravit. Pro větší zkumavky, jako jsou zkumavky Falcon, a další zkušební nádobky, kádinky a nádoby je vhodným řešením VialPress.
Přečtěte si více o modelu VialTweeter VT26dxx přizpůsobeném pro vaši konkrétní velikost zkumavek, např. zkumavky Falcon!

VialTweeter s VialPress

Zatímco samotný VialTweeter s 10 otvory pro zkumavky je již jedinečným a vysoce funkčním ultrazvukovým zařízením, nástavec VialPress činí VialTweeter v provozu ještě všestrannějším a flexibilnějším. VialPress je příslušenství pro VialTweeter tvořené upínací lištou, která umožňuje upevnit větší zkumavky se vzorky, jako jsou zkumavky Falcon, nebo jiné malé až středně velké zkušební kádinky k přední straně zařízení VialTweeter. Obrázek vlevo ukazuje VialTweeter s 10 lahvičkami Eppendorf v bloku, zatímco VialPress upevňuje jednu větší zkumavku k přední straně pro sonikaci. VialPress pojme až 5 větších zkumavek pro intenzivní sonikaci.

Protokoly přípravy vzorků s přístrojem VialTweeter

VialTweeter se široce používá k sonikaci biologických vzorků. Před analýzou musí být vzorky připraveny pro biochemické nebo biofyzikální analýzy a testy, např. lýzou, homogenizací tkání, extrakcí proteinů, smykovým štěpením DNA / RNA, odplyňováním atd. VialTweeter tyto ultrazvukové procesy spolehlivě zvládá a poskytuje reprodukovatelné výsledky. Běžnou aplikací přístroje VialTweeter je lýza/dezintegrace buněk savčích (lidských a zvířecích) tkání, jakož i bakteriálních buněk a virových částic. Mezi biologické vzorky úspěšně ošetřené přístrojem VialTweeter patří lidské plicní epiteliální buňky, hematopoetické kmenové buňky, buňky myeloidní leukémie, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Francisella tularensis, Yersinia pestis, Streptococcus pyogenes, Caulobacter crescentus, Mycoplasma pneumoniae, mykobakterie, Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) a mnoho dalších bakteriálních, rostlinných a mikrobiálních buněk.
Níže naleznete několik vybraných protokolů s použitím přístroje VialTweeter.

Lýza E.Coli pomocí přístroje VialTweeter pro stanovení glutathionu In-Vivo

Bakterie Escherichia coli kmene MG1655 byly kultivovány v minimálním médiu MOPS v celkovém objemu 200ml, dokud nebylo dosaženo A600 0,5. Kultura byla rozdělena na 50-ml kultury pro stresové ošetření. Po 15 min inkubace s 0,79 mM allicinem, 1 mM diamidem nebo dimethylsulfoxidem (kontrola) byly buňky sklizeny při 4 000g a 4°C po dobu 10 min. Buňky byly dvakrát promyty pufrem KPE před resuspendací pelet v 700µl pufru KPE. Pro deproteinaci bylo před dezintegrací buněk ultrasonikací (3 x 1 min; ultrasonikátor VialTweeter) přidáno 300µl 10% (w/v) kyseliny sulfosalicylové. Supernatanty byly odebrány po centrifugaci (30 min, 13 000g, 4°C). Koncentrace kyseliny sulfosalicylové byly sníženy na 1% přidáním 3 objemů pufru KPE. Měření celkového glutathionu a GSSG byla provedena, jak je popsáno výše. Buněčné koncentrace glutathionu byly vypočteny na základě objemu buněk E. coli 6,7×10-15 litru a buněčné hustoty A600 0,5 (odpovídá 1×108 buněk ml-1 kultury). Koncentrace GSH byly vypočteny odečtením 2[GSSG] od celkového glutathionu. (Müller et al. 2016)

Fragmentace fibril alfa-synukleinu pomocí přístroje VialTweeter

Sonikátor VialTweeter se široce používá ke spolehlivé a účinné fragmentaci fibril a stužek alfa-synukleinu. Klikněte zde a najděte podrobné popisy, protokoly a reference k fragmentaci alfa-synukleinu pomocí přístroje VialTweeter!

Lýza buněk pomocí přístroje VialTweeter před atomovou absorpční spektrometrií s grafitovou pecí

Bacillus subtilis 168 (trpC2) byly vystaveny 15 min antibiotického stresu, poté byly buňky sklizeny při 3 320 x g, pětkrát promyty 100 mM Tris/1 mM EDTA, pH 7,5, resuspendovány v 10 mM Tris, pH 7,5 a dezintegrovány ultrasonikací v přístroji Hielscher VialTweeter. (Wenzel et al. 2014)

Příprava vzorků pomocí přístroje VialTweeter před hmotnostní spektrometrií

Lyofilizované buněčné pelety lidských CD34􏰀 hematopoetických kmenových/progenitorových buněk byly resuspendovány v 10µ􏰇l (200µl pro hromadnou přípravu HEK293 pro ředicí řadu peptidů) 8 M močoviny ve 100 mM hydrogenuhličitanu amonném a lyzovány za pomoci sonikace přístrojem Hielscher VialTweeter při amplitudě 60%, cyklu 60% a době trvání 20s, a to třikrát s mezichlazením na ledu. (Amon et al. 2019)

Protokoly přípravy vzorků s použitím VialPress

Čerstvý salát (Lactuca sativa) byl homogenizován v 0,5 M pufru HEPES (pH 8, upraveno KOH) v poměru 1 g rostliny (čerstvá hmotnost) na 200, 100, 50 nebo 20 mL roztoku pufru. Poměr hmotnosti rostliny k objemu roztoku pufru byl měněn tak, aby celkový objem homogenátu zůstal mezi 3,5 a 12 mL. Poměr hmotnosti rostliny k objemu roztoku pufru byl měněn tak, aby celkový objem homogenátu zůstal mezi 3,5 a 12 mL, což umožnilo homogenizaci sondou. Homogenáty poté prošly nepřímou ultrasonikací pomocí UP200St se zařízením VialTweeter vybaveným 200xt VialPress (Hielscher Ultrasonics GmbH, Německo) po dobu 3 min (80% pulz a 100% výkon). Použití tohoto zařízení zabránilo kontaminaci. (Laughton et al. 2019)

Spolehlivá regulace teploty během sonikace s přístrojem VialTweeter

Teplota je zásadní faktor ovlivňující proces, který je obzvláště důležitý při zpracování biologických vzorků. Stejně jako všechny mechanické techniky přípravy vzorků vytváří sonikace teplo. Teplotu vzorků však lze při použití přístroje VialTweeter dobře řídit. Představujeme vám různé možnosti, jak monitorovat a řídit teplotu vašich vzorků při jejich přípravě k analýze pomocí zařízení VialTweeter a VialPress.

1. Monitorování teploty vzorku: Ultrazvukový procesor UP200St, který pohání VialTweeter, je vybaven inteligentním softwarem a zásuvným teplotním čidlem. Zapojte teplotní čidlo do UP200St a vložte hrot teplotního čidla do jedné ze zkumavek se vzorkem. Prostřednictvím digitálního barevného dotykového displeje můžete v menu UP200St nastavit konkrétní teplotní rozsah pro sonikaci vašeho vzorku. Ultrasonikátor se automaticky zastaví, jakmile je dosaženo maximální teploty, a vyčká, dokud teplota vzorku neklesne na dolní hodnotu nastaveného teplotního ∆. Poté se sonikace opět automaticky spustí. Tato chytrá funkce zabraňuje degradaci vyvolané teplem.
2. Blok zařízení VialTweeter lze předchladit. Vložení bloku zařízení VialTweeter (pouze sonotrody bez měniče!) do chladničky nebo mrazničky k předchlazení titanového bloku pomáhá oddálit nárůst teploty ve vzorku. Je-li to možné, lze předchladit i samotný vzorek.
3. K chlazení během sonikace použijte suchý led. Použijte mělkou misku naplněnou suchým ledem a umístěte VialTweeter na suchý led, aby se teplo mohlo rychle odvádět.

Zákazníci po celém světě používají VialTweeter a VialPress pro svou každodenní práci při přípravě vzorků v biologických, biochemických, lékařských a klinických laboratořích. Díky inteligentnímu softwaru a regulaci teploty procesoru UP200St je teplota spolehlivě řízena a zabrání se degradaci vzorku vyvolané teplem. Ultrazvuková příprava vzorků se zařízeními VialTweeter a VialPress poskytuje vysoce spolehlivé a reprodukovatelné výsledky!

Technické údaje zařízení VialTweeter

VialTweeter je bloková sonotroda z titanu, která pojme až 10 lahviček v otvorech v bloku. Navíc lze pomocí VialPress k přední straně zařízení VialTweeter upnout až 5 větších zkumavek. VialTweeter je navržen tak, aby se energie ultrasonikace rovnoměrně rozváděla do každé vložené lahvičky a byly zajištěny spolehlivé a rovnoměrné výsledky sonikace. Malý otočný čep přizpůsobuje sonotrodu VialTweeter nerovnému podkladu a vyrovnává zkumavky svisle.

Výhody zařízení VialTweeter v kostce

• Intenzivní sonikace až 10 lahviček současně
• Nepřímá sonikace s vysokou intenzitou ultrazvuku přes stěnu nádoby do vzorku
• Nepřímá sonikace zabraňuje křížové kontaminaci a ztrátám vzorku
• Reprodukovatelné výsledky díky nastavitelné a řiditelné amplitudě sonikace
• VialPress vám umožňuje sonikovat větší zkumavky
• Nastavitelná amplituda od 20 do 100%
• Nastavitelný pulzní režim od 0 do 100%
• Autoklávovatelný

VialTweeter je poháněn přístrojem UP200St, výkonným ultrazvukovým procesorem o výkonu 200 wattů. UP200St je vybaven inteligentním softwarem, který umožňuje přesné řízení všech důležitých parametrů ultrazvukového procesu, jako je amplituda, doba sonikace, pulzace a teplota. Díky tomu je VialTweeter spolehlivým nástrojem pro úspěšné a reprodukovatelné výsledky procesů v biologických a biochemických laboratořích.
Amplitudu lze nastavit mezi 20 a 100%, což umožňuje přizpůsobit intenzitu ultrazvuku vašemu vzorku. Například smykové štěpení a fragmentace DNA a RNA vyžadují mírnější amplitudu, aby se zabránilo vzniku příliš malých fragmentů DNA, zatímco homogenizace tkáně myšího mozku vyžaduje sonikaci o vysoké intenzitě. Zvolte ideální amplitudu, intenzitu a dobu sonikace prostřednictvím chytrého a intuitivního menu procesoru UP200St. Menu a nastavení jsou snadno přístupná a ovládají se pomocí barevného dotykového displeje. V nastavení můžete předem nastavit parametry sonikace, jako je amplituda, pulzace, cyklický režim, doba sonikace, celkový energetický vstup a teplotní limity. Ve výzkumu i výrobě je opakovatelnost pokusů a výsledků testů zásadní. To znamená, že přesný záznam procesních podmínek a protokolů sonikace je mimořádně důležitý. Automatický záznam dat zapisuje všechna data sonikace do souboru CSV na integrované SD kartě, takže můžete snadno kontrolovat a porovnávat různé běhy sonikace. Všechna data ultrazvukového procesu jsou snadno přístupná a lze je sdílet jako soubor CSV.
Hielscher Ultrasonics usiluje o to, aby vám poskytoval pokročilé technologie, které usnadní a zlepší vaši výzkumnou práci!