Genomisk forskning lettet af sonikering

Genomisk forskning har revolutioneret vores forståelse af biologiske systemer og muliggjort belysning af komplekse genetiske mekanismer, der ligger til grund for forskellige sygdomme og træk. Sonikering, en teknik, der oprindeligt blev udviklet til forstyrrelse af cellulære membraner, har fundet omfattende nytte i genomisk forskning. Denne artikel giver et overblik over anvendelsen af sonikering i genomiske undersøgelser, herunder DNA-isolering og fragmentering, kromatinimmunudfældning (ChIP) og forberedelse af næste generations sekventeringsbiblioteker. Denne artikel giver et overblik over principperne, metoderne og anvendelserne af sonikering i genomisk forskning og introducerer dig til de mest egnede sonikatorer til genomisk forskning.

Sonikatorer i genomisk forskning

Sonde-type sonikator UP100H til fremstilling af biologiske prøver, fx DNA-fragmentering, kromatinklipning, cellelyse.Genomisk forskning har gennemgået bemærkelsesværdige fremskridt i de seneste årtier, drevet af udviklingen af high-throughput sekventeringsteknologier og innovative eksperimentelle metoder. Disse fremskridt har lettet den omfattende analyse af genomer, epigenomer og transkriptomer, der giver indsigt i det genetiske grundlag for sygdomme, evolution og fænotypisk variation.
Sonikering, en mekanisk proces, der involverer anvendelse af ultralydets fysiske kræfter til at forstyrre molekylære strukturer, har vist sig som et alsidigt værktøj inden for genomisk forskning. Sonikering er en veletableret teknik, der anvendes til DNA-fragmentering, kromatinklipning og NGS-biblioteksforberedelse.

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


 

Denne vejledning forklarer, hvilken type sonikator der er bedst til dine prøveforberedelsesopgaver såsom lysis, celleforstyrrelse, proteinisolering, DNA- og RNA-fragmentering i laboratorier, analyse og forskning. Vælg den ideelle sonikator type til din ansøgning, prøve volumen, prøve nummer og gennemstrømning. Hielscher Ultrasonics har den ideelle ultralyd homogenisator til dig!

Sådan finder du den perfekte sonikator til celleforstyrrelse og proteinekstraktion inden for videnskab og analyse

Videominiaturebillede

 

Anvendelser af sonikering i genomisk forskning

Sonikering anvendes på biologiske prøver til prøveforberedelse før assays, analyse eller som forberedelse til yderligere downstream-processer. De mest almindelige prøve prep applikationer ved hjælp af sonikering omfatter:

  • DNA-fragmentering: Som forberedelsestrin til analyser og andre analyseteknikker skal genomisk DNA klippes til en defineret størrelse fragmenter.
    Sonikering anvendes til præcis fragmentering af genomisk DNA, hvilket muliggør generering af DNA-fragmenter af ønskede størrelser til forskellige downstream-applikationer, herunder PCR, kloning og Southern blotting. Sonikering giver fordele i forhold til enzymatiske metoder, da det giver mulighed for fleksibel kontrol over fragmentstørrelse og distribution. Højkapacitetsprøveforberedelse med UIP400MTP pladesonikator strømliner behandlingen af store prøvenumre.
    Læs mere om ultralyd DNA-fragmentering og Plasmid fragmentering!
  • Kromatin immunudfældning (ChIP): ChIP er en meget anvendt teknik til at undersøge protein-DNA-interaktioner, såsom histonmodifikationer og transkriptionsfaktorbinding. Sonikering spiller en afgørende rolle i fragmentering af kromatin i mindre fragmenter (~ 200-1000 basepar), som er modtagelige for immunudfældning. Dette muliggør isolering og analyse af specifikke genomiske regioner forbundet med proteiner af interesse.
  • Næste generations sekventering (NGS): High-throughput sekventeringsteknologier, såsom Illumina og Ion Torrent, kræver fragmenteret DNA til fremstilling af . Sonikering letter den kontrollerede fragmentering af genomisk DNA for at generere DNA-fragmenter af ensartet størrelse, som efterfølgende anvendes til bibliotekskonstruktion. Dette sikrer nøjagtig repræsentation af det genomiske indhold og forbedrer sekventeringseffektiviteten.
    Læs mere om brugen af sonikering til næste generations sekventering!
  • Komplet VialTweeter opsætning: VialTweeter sonotrode ved ultralyds-processor UP200St

    VialTweeter sonikator til samtidig prøveforberedelse af flere hætteglas

    Hvordan vælger jeg den bedste sonikator til min DNA-relaterede forskning?

    Begrebet “Lydbehandling” bruges til forskellige modi af ultralyd ansøgning. De mest udbredte metoder er ultralydbadet og sonde-type sonikator. Nedenfor vil du opdage, hvorfor det rigtige valg af sonikator vil forbedre kvaliteten og gyldigheden af din forskning ud kommer.

    Lær om forskellene mellem forskellige ultralydapparatmodeller, deres fordele og begrænsninger. Her vil vi dykke ned i de mest anvendte sonikatormodeller til genomisk forskning.

    Bad sonikering: Hvorfor giver bad-type sonikatorer dig upålidelige, ikke-reproducerbare resultater? Genomiske prøver placeres i et vandbad udstyret med flere ultralydstransducere fastgjort til bunden af vandtanken. Pletterne af akustisk kavitation forekommer meget ujævnt gennem tanken og giver ikke en ensartet ultralydseffekt. Denne metode behandler prøverne med varierende intensitet og giver ikke reproducerbare resultater i prøveforberedelse såsom DNA-fragmentering. Som følge af denne ujævne behandling er kontrollen over DNA-fragmentstørrelsen ikke givet. Med et fælles ultralydbad er pålidelig, gentagelig forskning umulig.
    Ønsker du at lære mere om sonde-type sonikator vs ultralydbad? Klik her!

    I modsætning til et ultralydbad er Hielscher præcist kontrollerbare sonikatorer, der leverer kraftig ultralyd. Intensiteten af sonikering kan indstilles nøjagtigt til applikationen, så uønsket nedbrydning af biologiske prøver undgås. Den sikrer optimal konservering af nukleinsyrer og andre biomolekyler under prøvebehandling. Dette er især fordelagtigt for genomisk forskning, hvor prøveintegritet er afgørende for downstream-analyse. Smarte funktioner som programmerbar indstilling, browser fjernbetjening og automatisk dataregistrering letter forskningsarbejdet i laboratorier.

    Hielscher Sonicator modeller til genomisk forskning

    • Sonde-type sonikering: En sonikeringssonde indsættes direkte i prøverøret, hvilket giver mulighed for lokaliseret sonikering og præcis kontrol over fragmenteringsparametre. Denne metode foretrækkes til små prøvenumre såsom enkelte hætteglas eller bægerglas.
      Find alle sonde-type sonikator til DNA-fragmentering og prøveforberedelse her!
    • CupHorn og UIP400MTP: Hielscher sonikator modellerne Ultrasonic Cuphorn og UIP400MTP Plate Sonicator adskiller sig væsentligt fra et fælles ultralydbad eller rengøringstank. Mens princippet om indirekte transmission af ultralydbølger gennem et vandbad ved første syn virker ens – forskellen mellem Hielscher ultralyd cuphorn eller plade sonikator og et fælles ultralydbad kunne ikke være større! På Hielscher-systemer omrøres den komplette bund af cuphorn og pladesonikator ensartet af kraftig ultralyd. Det betyder, at hele overfladen vibrerer med nøjagtig samme amplitude og frekvens. Der findes ingen døde, ikke-sonikerede pletter, alle prøver sonikeres med samme intensitet! Dette sikrer ensartede, reproducerbare resultater i din ultralydsprøveforberedelse.
      Du kan finde mere information om ultralyd cuphorn her!
      Du kan finde flere oplysninger om plade-sonikatoren UIP400MTP her!
    • VialTweeter: VialTweeter udnytter et unikt design af en vibrerende hætteglas-holding blok sonotrode til at overføre ultralyd energi direkte ind i prøve hætteglas uden behov for nedsænkning i et vandbad eller andet medium. Denne indirekte, men meget effektive sonikeringsmetode er ideel til behandling af op til 10 lukkede hætteglas og undgår krydskontaminering.
      Læs mere om kontamineringsfri sonikering af op til 10 lukkede hætteglas med theVialTweeter!
    Ultralyd cuphorn til ensartet og intens sonikering af op til 5 lukkede rør og hætteglas til ensartet og hurtig steril prøvehomogenisering.

    Ultralyd CupHorn til intens sonikering af lukkede rør og hætteglas til steril DNA-fragmentering.

    Anmodning om oplysninger




    Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


    Sonikatorer i automatiserede systemer – Enkel integration

    Hielscher ultralydapparater kan fjernstyres via browserkontrol. Sonikeringsparametre kan overvåges og justeres præcist til proceskravene.Hielscher sonikatorer kan integreres i automatiserede systemer. Med en åben netværksgrænseflade og programmeringsfunktioner er Hielscher-sonikatorer velegnede til automatisering. Integrationen med automatisering og robotteknologi muliggør højkapacitetsbehandling af genomiske prøver, hvilket letter store undersøgelser og personaliserede medicininitiativer. Muligheden for at integrere din sonikator i et automatiseret prøveforberedelsessystem optimerer prøvehåndtering og sikrer effektiv, reproducerbar og sikker prøvebehandling på tværs af en række applikationer og prøvetyper.

    Hvorfor Hielscher Ultrasonics?

    • høj effektivitet
    • Den nyeste teknologi
    • pålidelighed & robusthed
    • Justerbar, præcis processtyring
    • parti & Inline
    • for enhver volumen
    • intelligent software
    • smarte funktioner (f.eks. programmerbar, dataprotokol, fjernbetjening)
    • Nem og sikker at betjene
    • Lav vedligeholdelse
    • CIP (clean-in-place)

    Design, fremstilling og rådgivning – Kvalitet fremstillet i Tyskland

    Hielscher ultralydapparater er kendt for deres højeste kvalitet og design standarder. Robusthed og nem betjening muliggør en jævn integration af vores ultralydapparater i industrielle faciliteter. Hårde forhold og krævende miljøer håndteres let af Hielscher ultralydapparater.

    Hielscher Ultrasonics er et ISO-certificeret firma og lægger særlig vægt på højtydende ultralydapparater med state-of-the-art teknologi og brugervenlighed. Selvfølgelig er Hielscher ultralydapparater CE-kompatible og opfylder kravene i UL, CSA og RoHs.

    Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet hos vores lab ultralydapparater, som er ideelle til prøveforberedelsesopgaver såsom DNA- og RNA-fragmentering, cellelyse samt DNA- og proteinisolering:

    enhed Strøm [W] Type Volumen [ml]
    UIP400MTP 400 af til mikroplader 6 – 3456 brønde
    VialTweeter 200 af for op til 10 hætteglas plus fastspændingsmulighed 0.5) – 1,5 af
    UP50H 50 af Probe-typen 0.01 – 250 af
    UP100H 100 af Probe-typen 0.01 – 500 af
    Uf200 ः t 200 af Probe-typen 0.1) – 1000 af
    UP200St 200 af Probe-typen 0.1) – 1000 af
    UP400St 400 af Probe-typen 5,0 af – 2000 af
    Cuphorn 200 af Cuphorn, sonoreaktor 10 – 200 af
    GDmini2 200 af forureningsfri flowcelle

    Kontakt os! / Spørg Os!

    Bed om mere information

    Brug venligst nedenstående formular til at anmode om yderligere oplysninger om ultralydsprocessorer, applikationer og pris. Vi vil være glade for at diskutere din proces med dig og tilbyde dig et ultralydssystem, der opfylder dine krav!









    Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


    Dette videoklip viser Hielscher ultralydshomogenisator UP100H, en ultralydsapparat, der i vid udstrækning anvendes til prøveforberedelse i laboratorier.

    Ultralyd homogenisator UP100H

    Videominiaturebillede



    Ofte stillede spørgsmål om genomik og sonikering

    Find her svarene på det oftest stillede spørgsmål, når det kommer til ultralydbehandling og genomisk forskning.

    Hvad betyder sonikering til DNA?

    Sonikering bryder DNA i mindre fragmenter ved at anvende højfrekvente lydbølger, der skaber mekaniske kræfter, hvilket får DNA-strenge til at bryde på tilfældige punkter. Justering af intensiteten af sonikering gør det muligt at skabe større eller mindre DNA-fragmenter afhængigt af kravene til efterfølgende behandling og analyse.

    Hvad er sonikeringsprotokollen for DNA-fragmentering?

    En typisk sonikeringsprotokol til DNA-fragmentering indebærer anvendelse af ultralydbølger til DNA-prøver i en bufferopløsning i en række korte udbrud efterfulgt af køleintervaller for at forhindre prøveopvarmning. Parametre som amplitude, varighed og cyklusnummer optimeres baseret på prøvetype og ønsket fragmentstørrelse.

    Hvordan virker sonikering til DNA-klipning?

    Sonikering til DNA-klipning indebærer anvendelse af kontrollerede mekaniske kræfter på DNA-molekyler ved hjælp af ultralydbølger. Disse kræfter forstyrrer hydrogenbindingerne og andre interaktioner, der holder DNA-strengene sammen, hvilket resulterer i tilfældige brud og fragmentering af DNA'et i mindre stykker.

    Hvor længe skal du sonikere DNA-prøver?

    Varigheden af sonikering for DNA-prøver afhænger af faktorer som prøvevolumen, koncentration og ønsket fragmentstørrelse. Sonikering udføres typisk for korte udbrud fra et par sekunder til flere minutter, med køleintervaller for at forhindre overophedning af prøven.

    Hvad er den bedste sonikator til DNA-isolering?

    Valget af den bedste sonikator til DNA-isolering afhænger af faktorer som prøvevolumen, gennemstrømning og ønsket fragmentstørrelse. Nogle populære muligheder omfatter Hielscher UIP400MTP plade-sonikator, VialTweeter, CupHorn og ultralydssonden UP100H. Disse sonikatorer tilbyder præcis kontrol over sonikeringsparametre og er velegnede til forskellige DNA-isoleringsapplikationer i forskningslaboratorier.

    Hvad er genomforskning?

    Genomics er en tværfaglig gren af biologi, der dykker ned i forståelsen af den komplette makeup, funktioner, evolution, kortlægning og modifikation af genomer. Et genom omfatter alt DNA i en organisme, der omfatter både dets gener og deres indviklede tredimensionelle organisation. I modsætning til genetik, der fokuserer på individuelle gener og deres arvemønstre, sigter genomik mod omfattende at karakterisere og kvantificere alle generne i en organisme, belyse deres interaktioner og indvirkning på organismen som helhed. Gener spiller en afgørende rolle i styringen af syntesen af proteiner, lettet af enzymer og messenger-molekyler. Disse proteiner udgør igen de strukturelle komponenter i organer og væv, regulerer biokemiske processer og letter celle-til-celle-kommunikation. Genomik omfatter sekventering og analyse af hele genomer, der anvender DNA-sekventeringsteknikker med høj kapacitet og bioinformatikværktøjer til at dechiffrere genomernes struktur og funktioner i deres helhed.
    Genomics er studiet af en organismes hele genetiske materiale, herunder dens DNA-sekvens, organisation, funktion og variation. Det omfatter analyse af gener, deres interaktioner og deres indflydelse på træk og adfærd. Genomisk forskning involverer forskellige teknikker og tilgange til forståelse af genomernes struktur og funktion samt deres roller i sundhed, sygdom, evolution og andre biologiske processer.

    Genomforskning sigter mod at:

    • Sekvens genomer: Dette indebærer bestemmelse af rækkefølgen af nukleotider (A, T, C og G) inden for en organismes DNA. Dette kan være hele genomet eller specifikke regioner af interesse.
    • Analyser genetisk variation: Genomisk forskning udforsker variationer i DNA-sekvenser blandt individer eller populationer, som kan give indsigt i det genetiske grundlag for sygdomme, træk og evolutionære processer.
    • Funktionel genomforskning: Dette felt undersøger, hvordan gener fungerer og interagerer med hinanden og miljøet. Det omfatter transkriptomics (undersøgelse af genekspression), proteomics (undersøgelse af proteiner) og metabolomics (undersøgelse af metabolitter).
    • Komparativ genomforskning: Ved at sammenligne genomer på tværs af forskellige arter kan forskere afdække evolutionære relationer, identificere bevarede regioner og forstå det genetiske grundlag for biologisk mangfoldighed.
    • Medicinsk genomforskning: Genomisk forskning inden for medicin fokuserer på at forstå det genetiske grundlag for sygdomme, forudsige sygdomsrisiko og udvikle personlige behandlinger og interventioner.

    Genomisk forskning har ført til betydelige fremskridt inden for områder som medicin, landbrug, evolutionær biologi og bioteknologi, hvilket bidrager til vores forståelse af livet på molekylært niveau og forbedrer menneskers sundhed og trivsel.

    Litteratur / Referencer


    Højtydende ultralyd! Hielscher produktsortimentet dækker hele spektret fra den kompakte lab ultralydsapparat over bænk-top enheder til fuld-industrielle ultralydssystemer.

    Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralyd homogenisatorer fra Lab til industriel størrelse.


    Vi vil være glade for at diskutere din proces.

    Lad os komme i kontakt.