Ultrazvukové tkáňové homogenizátory
- Ultrazvuku je bezpečný & efektivní metoda homogenizace tkání.
- Ultrazvukové aplikace zahrnují přípravu tkáně a suspenzí, extrakci proteinů, DNA / RNA a účinných látek, jakož i aktivaci / inaktivaci enzymů a kvasinek.
- Přesná ovladatelnost ultrazvukových homogenizátorů typu sondy umožňuje spolehlivou přípravu vzorků tkáně.
Homogenizace tkání pomocí ultrazvukových sond
Homogenizace tkání je proces přípravy vzorků, při kterém se připravují živočišné a rostlinné buňky nebo mikroorganismy před extrakcí intracelulární hmoty, jako jsou proteiny, DNA nebo RNA. Buněčný membran musí být protržen, aby se uvolnil obsah buňky. Po porušení buněčné stěny intracelulární makromolekuly plavou v roztoku pufru, takže jsou k dispozici organely, proteiny a DNA/RNA. Ultrazvukové tkáňové homogenizátory a buněčné disruptory jsou velmi účinnými nástroji pro narušení buněk, lýzu a extrakci.
Ultrazvuky typu sondy (např. 200W výkonný UP200St) jsou spolehlivé tkáňové homogenizátory a jsou široce používány pro přípravu vzorků.
Ultrazvukové tkáňové homogenizátory vs alternativní techniky lýzy
Možná se ptáte sami sebe, jaká technika narušení buněk a které zařízení pro homogenizaci tkání je pro vaši laboratoř nejlepší volbou. Níže najdete několik argumentů, které hovoří pro ultrazvukovou lýzu a homogenizaci tkání, protože ultrazvuku má oproti alternativním metodám homogenizace několik výhod:
- Efektivita: Ultrazvuková homogenizace je rychlá a účinná metoda pro narušení tkání a buněk. Ultrazvukové tkáňové homogenizátory využívají pracovní princip akustické kavitace. Tato metoda je vysoce účinná a může narušit buňky během několika sekund. Vzhledem k tomu, že úroveň intenzity může být upravena od mírné po intenzivní, je sonikace zvláště účinná pro tvrdé nebo vláknité tkáně, které je obtížné homogenizovat pomocí jiných metod.
- Vyhněte se křížové kontaminaci: Hielscher nabízí výkonné ultrazvukové tkáňové homogenizátory, které připravují vzorek v nepřímé sonikační léčbě. S UIP400MTP (ideální pro mikrotitrační a vícejamkové destičky), stejně jako s VialTweeterem a CupHorn (ideální pro lahvičky, zkumavky a kádinky) nabízí Hielscher ultrazvukové zařízení pro narušení buněk pro bezkontaktní homogenizaci, což snižuje riziko křížové kontaminace mezi vzorky. Minimalizuje také riziko vnesení nečistot z mlecích povrchů nebo jiných homogenizačních zařízení.
- Flexibilita: Ultrazvuková homogenizace může být použita s různými velikostmi a objemy vzorků, od malých objemů až po velké vzorky tkání. Kromě toho je ultrazvuková homogenizace vhodná také pro širokou škálu typů vzorků, včetně rostlinných tkání, živočišných tkání a mikrobiálních kultur. Intenzita a trvání ultrazvuku mohou být upraveny tak, aby se optimalizovala úroveň narušení pro různé typy tkání.
- Reprodukovatelnost: Ultrazvuková homogenizace poskytuje konzistentní výsledky a umožňuje přesnou kontrolu parametrů homogenizace, jako je výstupní výkon a doba sonikace. To pomáhá zajistit reprodukovatelnost a přesnost experimentálních dat.
- Konzervace biomolekul: Ultrazvuku typu sondy je netepelné ošetření. To znamená, že jeho dopad není založen na teplu. Každé mechanické zpracování však generuje teplo v souladu s druhým termodynamickým zákonem. To znamená, že vzorek se zahřívá po delší dobu sonikace. Hielscher nejmodernější ultrasonicators jsou vybaveny teplotními senzory a inteligentním softwarem pro sledování teploty. Sofistikované možnosti chlazení umožňují zabránit degradaci tepla a pomáhají zachovat aktivitu biomolekul citlivých na teplo, jako jsou enzymy a proteiny.
- Časově úsporný: Vysoká účinnost ultrazvuku typu sondy umožňuje rychlou homogenizaci tkáně, což šetří čas ve srovnání s jinými metodami, které vyžadují rozsáhlejší fyzickou manipulaci s tkání.
Ultrazvuková homogenizace tkáně nabízí několik výhod oproti alternativním metodám homogenizace. To je důvod, proč jsou ultrazvukové tkáňové homogenizátory preferovanou technikou narušení buněk v různých výzkumných a průmyslových aplikacích.
Příklad protokolu homogenizace tkáně pomocí ultrazvukové sondy:
Ultrasonicators usnadňují homogenizaci tkáně jednoduchou obsluhou a rychlým homogenizačním postupem. Současně lze opakovaně kontrolovat a monitorovat parametry ultrazvukového procesu tak, aby výsledky byly spolehlivé a reprodukovatelné.
Materiály:
- Vzorek tkáně (např. játra, mozek, sval)
- Vyrovnávací paměť (např. PBS, Tris-HCl)
- Koktejl inhibitorů proteázy
- Ultrazvukový homogenizátor (typ sondy)
- Led
- Mikrocentrifugační zkumavky
- Pipety
Protokol pro ultrazvukovou homogenizaci tkání:
Poznámka: Doba trvání a intenzita sonikace může být nutné optimalizovat v závislosti na typu tkáně, věku a zdravotním stavu, stejně jako na konkrétních následných aplikacích. Je také důležité pečlivě vybrat pufr, inhibitory proteázy a další přísady, aby se optimalizoval výtěžek a kvalita homogenátu.
Ultrazvukový tkáňový homogenizátor UP200Ht S 2mm rohem / sondou pro narušení buněk, lýzu, homogenizaci a solubilizaci buněk a také extrakci proteinů.
Hlavní výhody Hielscher ultrazvukových tkáňových homogenizátorů
- Rychlé a efektivní mletí, homogenizace, lýza & narušení buněk nebo extrakce silnou ultrazvukovou kavitací
- snadné a intuitivní ovládání a obsluha (vyberte si analogovou nebo digitální verzi)
- snadné čištění povrchů, které přicházejí do styku s produktem, propláchnutím sonotrody pod sonikací (CIP čištění na místě / SIP sterilizace na místě)
- zvuková ochranná skříň (zvukotěsná skříň pro laboratorní přístroje je kompletně vyrobena z akrylátového skla pro plnou viditelnost z jakéhokoli úhlu)
- Plná kontrola nad procesními parametry prostřednictvím digitálního dotykového displeje na zařízení (digitální ultrasonicators) nebo powermetru (pro analogová zařízení)
- integrovaná regulace teploty (důležité pro vzorky labilní tkáně citlivé na teplo)
- Pauzy v homogenizačním běhu lze individuálně definovat a přednastavit v digitálním menu
- všechna digitální zařízení jsou vybavena automatickým záznamem dat (na integrovanou SD/USB-ComboCard), zásuvným teplotním čidlem a dálkovým ovládáním prohlížeče.
- Ošetření více vzorky pomocí VialTweeter, Roh Poháru nebo pomocí sonotrod se 4 nebo 8 prsty (např. pro integraci do laboratorních robotických procesů)
- pro malé i velké aplikace
Příprava vzorku pomocí ultrazvuková sonda UP100H.
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližnou kapacitu zpracování našich ultrazvukových tkáňových homogenizátorů pro rozpad, lýzu a extrakci buněk:
| Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| Vícejamkové destičky | není k dispozici | UIP400MTP |
| lahvičky, malé poháry | není k dispozici | Ultrazvukový CupHorn |
| až 10 lahviček | není k dispozici | VialTweeter |
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml / min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20L | 0.2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Ultrazvukový CupHorn pro intenzivní sonikaci uzavřených zkumavek a lahviček pro sterilní homogenizaci vzorků.
Najděte optimální ultrazvukový tkáňový homogenizátor pro vaši aplikaci
Ultrazvukové tkáňové homogenizátory Hielscher jsou k dispozici s ultrazvukovým výstupním rozsahem mezi 50 W až 16 000 W (16 kW).
Laboratorní pracovníci jsou potěšeni jednoduchým a intuitivním ovládáním ultrazvukových laboratorních homogenizátorů Hielscher. V závislosti na konkrétních požadavcích jsou zařízení Hielscher dodávána s digitálním nebo analogovým ovládáním.
- Lahvička Tweeter je výkonný ultrazvukový homogenizátor, který umožňuje současnou sonikaci až 10 lahviček nebo zkumavek se stejnou intenzitou. Díky nepřímé sonikaci je zcela zabráněno křížové kontaminaci a ztrátě vzorku. Čištění a dezinfekce je omezena na minimum díky použití jednorázových lahviček. Bloková sonotroda je autoklávovatelná.
- UIP400MTP deskový sonikátor je ideální, když pracujete s mikrotitračními a vícejamkovými destičkami, jako jsou 96jamkové destičky. Jednoduše umístěte vícejamkovou destičku nebo Petriho misku do UIP400MTP a všechny vzorky se rovnoměrně sonikují. S UIP400MTP Plate-Sonikator je vysoce výkonné zpracování vzorků jednoduché a efektivní!
- V rozsahu laboratorních ultrasonicators typu sondy lze homogenizátory vybrat s 50 watty, 100 watty, 200 watty a 400 watty.
UP50H (50W)
UP100H (100W)
UP200Ht / UP200St (200W)
UP400St (400W)
Aplikace a použití ultrazvukových tkáňových homogenizátorů
Ultrazvukové homogenizátory se běžně používají pro mletí tkání, narušení buněk & lýza a homogenizace biologických vzorků před extrakcí intracelulární hmoty v molekulárním rozsahu. Řízenou sonikací vzorků lze všechny kroky od lýzy po extrakci a homogenizaci provádět pomocí stejného ultrazvukového buněčného disruptoru.
Velká výhoda ultrazvukových homogenizátorů spočívá ve snadno nastavitelném příkonu a intenzitě sonikace. Hielscher ultrazvukové buněčné disruptory (lyzéry) umožňují ovládat intenzitu sonikace úpravou amplitudy od 20% na 100%.
Alternativně k nepřetržitému provozu může být ultrazvukový homogenizátor nastaven do cyklického režimu, např. pro sonikaci tkáně citlivé na teplo. Sonikace v pulzním režimu znamená, že ultrasonikátor generuje vysoce intenzivní ultrazvukové vlny v pravidelných cyklech. Doba trvání doby sonikace a doba odpočinku mohou být individuálně nastaveny uživatelem.
u pulzní sonikace, během doby odpočinku se sonikovaný materiál může vrátit do klidového stavu a vzorek se může ochladit (s využitím doby odpočinku pro odvod tepla). Díky tomu lze přesně nastavit intenzitu zpracování v závislosti na tkáni a snížit nežádoucí zahřívání vzorku.
Ultrazvukové tkáňové homogenizátory jsou robustní a uživatelsky přívětivé a zároveň produkují spolehlivé výsledky zajišťující reprodukovatelnost díky plné kontrole nad všemi důležitými parametry procesu.
Běžné aplikační oblasti ultrazvukového mletí tkání, narušení buněk, lýzy, extrakce a homogenizace se nacházejí v biologických a farmaceutických laboratořích, mikrobiologickém, proteomickém a genomickém výzkumu (např. uvolňování proteinů před Western blottingem a enzymově vázaný imunosorbentní test ELISA), ale také při výrobě botanických extraktů a bioaktivních sloučenin pro potravinářský, farmaceutický a kosmetický průmysl.
- Klikněte zde pro konkrétní procesní doporučení týkající se přípravy vzorků, homogenizace tkání, lýzy a extrakce (např. buněk, bakterií, spor, účinných látek)!
- Přečtěte si zde, proč jsou sonikátory nepostradatelným nástrojem pro proteomický výzkum!
- Zjistěte, jak sonikace usnadňuje práci genomického výzkumu!
Literatura / Reference
- 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.
Fakta, která stojí za to vědět
Ultrazvukové tkáňové homogenizátory jsou často označovány jako sonda sonikátor, sonický lyzér, ultrazvukový disruptor, ultrazvuková bruska, sono-ruptor, sonifier, sonický dismembrator, buněčný disruptor, ultrazvukový dispergátor nebo rozpouštěč. Různé termíny vyplývají z různých aplikací, které mohou být splněny sonikací.
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory pro míchání aplikací, disperze, emulgaci a extrakci v laboratorním, pilotním a průmyslovém měřítku.