Prøveforberedelse med sonikatoren VialTweeter

Prøveforberedelse før analyse kan kræve forskellige præanalytiske processer såsom vævshomogenisering, lyse, ekstraktion af proteiner, DNA, RNA, organeller og andre intracellulære stoffer, opløsning og afgasning. VialTweeter er en unik sonikator, der forbereder flere prøverør samtidigt under nøjagtigt de samme betingelser. På grund af den indirekte sonikering af lukkede prøverør undgås krydskontaminering og prøvetab.

Prøveforberedelse med ultralyd

Ultralydsbehandling er en almindelig teknik til prøvebehandling, som gør prøven klar til analyser såsom polymerers kædereaktion (PCR), Western blot-analyser, assays, molekylær sekventering, kromatografi osv. Ultralydsbehandling er en teknik, der anvendes bredt i laboratorier til præanalytisk behandling af prøver. En væsentlig fordel ved sonikering er, at ultralydens virkningsprincip er baseret på rent mekaniske kræfter. Lyse og celledisruption med ultralyd opnås ved hjælp af sonomekaniske forskydningskræfter, hvilket giver ultralydsbehandling den fordel, at de opløsningsmidler, der anvendes til proteinekstraktion, også kan anvendes under lyse. Ultralydscelledisruptorer såsom VialTweeter bryder cellevæggene / membranerne og fremmer masseoverførslen mellem cellens indre og opløsningsmidlet. Derved overføres analytten (f.eks. DNA, RNA, proteiner, organeller osv.) effektivt fra cellematrixen til opløsningsmidlet. Det betyder, at trinnene hurtig reaktionsstandsning og ekstraktion overlapper med celledisruptionsprocessen med ultralyd, hvilket gør ultralydslyse meget effektiv. Desuden kræver prøveforberedelse med ultralyd ikke detergenter og andre lysereagenser, som kan ændre og ødelægge lysatets struktur og er kendt for at give efterfølgende problemer med oprensning. En anden lysemetode, enzymatisk disruption, kræver lange inkubationstider og giver ofte resultater, der ikke er reproducerbare. Prøveforberedelse med ultralyd overvinder almindelige problemer ved prøveforberedelse såsom vævshomogenisering, celledisruption, lyse, proteinekstraktion og solubilisering af lysat. Da ultralydsbehandlingens intensitet kan kontrolleres præcist og tilpasses den biologiske prøve, undgås nedbrydning og prøvetab. Automatisk overvågning og styring af prøvetemperatur, pulstilstand og sonikeringsvarighed sikrer optimale resultater.
 

VialTweeter er særligt praktisk til laboratoriearbejde, der kræver samtidig forberedelse af flere prøver under de samme betingelser. VialTweeter er en ultralydsbloksonotrode, der kan rumme op til 10 prøveglas (f.eks. Eppendorf-rør, centrifugerør, NUNC-rør og kryorør) og sonikerer dem intensivt under præcist kontrollerede betingelser. Da ultralydsenergien kobles gennem prøveglassenes vægge ind i prøvemediet, forbliver prøveglassene lukkede under behandlingen. Derved undgås prøvetab og krydskontaminering fuldstændigt.

Prøveglas og rør, der passer til VialTweeter

VialTweeter er egnet til at rumme 10 almindelige koniske rør eller rør med rund bund såsom Eppendorf-rør, centrifugerør, kryorør og forskellige typer NUNC-prøveglas, men hullerne kan efter anmodning tilpasses andre størrelser af prøveglas og rør. Fortæl os, hvilken type prøverør du ønsker at bruge, så vi kan tilpasse din VialTweeter tilsvarende. Til større prøverør såsom Falcon-rør og andre prøvebeholdere, bægerglas og beholdere er VialPress en praktisk løsning.
Læs mere om modellen VialTweeter VT26dxx, der er tilpasset din specifikke prøverørsstørrelse, f.eks. Falcon-rør!

VialTweeter med VialPress

Selvom VialTweeter i sig selv med sine 10 rørhuller allerede er en unik og yderst funktionel ultralydsenhed, gør VialPress-tilbehøret VialTweeter endnu mere alsidig og fleksibel i brug. VialPress er tilbehør til VialTweeter og består af en klemskinne, der gør det muligt at fastgøre større prøverør såsom Falcon-rør eller andre små til mellemstore prøvebægerglas på forsiden af VialTweeter. Billedet til venstre viser VialTweeter med 10 Eppendorf-prøveglas i blokken, mens VialPress fastholder ét større prøverør på forsiden til sonikering. VialPress kan rumme op til 5 større prøverør til intensiv sonikering.

Protokoller til prøveforberedelse med VialTweeter

VialTweeter anvendes bredt til sonikering af biologiske prøver. Før analyse skal prøver forberedes til biokemiske eller biofysiske analyser og assays, f.eks. ved lyse, vævshomogenisering, proteinekstraktion, forskydningsbetinget fragmentering af DNA / RNA, afgasning osv. VialTweeter udfører disse ultralydsprocesser pålideligt og giver reproducerbare resultater. En almindelig anvendelse af VialTweeter er lyse/celledisruption af pattedyrsvæv (fra mennesker og dyr) samt bakterieceller og viruspartikler. Biologiske prøver, der med succes er blevet behandlet med VialTweeter, omfatter humane lungeepitelceller, hæmatopoietiske stamceller, myeloide leukæmiceller, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Francisella tularensis, Yersinia pestis, Streptococcus pyogenes, Caulobacter crescentus, Mycoplasma pneumoniae, mykobakterier, Mycobacterium tuberculosis-komplekset (MTBC) og mange andre bakterielle celler, planteceller og mikrobielle celler.
Nedenfor finder du nogle få udvalgte protokoller, hvor VialTweeter anvendes.

E.Coli-lyse med VialTweeter til in vivo-bestemmelse af glutathion

Escherichia coli-bakterier af stammen MG1655 blev dyrket i MOPS-minimalmedium i et samlet volumen på 200ml, indtil en A600 på 0,5 blev nået. Kulturen blev opdelt i kulturer på 50-ml til stressbehandling. Efter 15 min inkubation med 0,79 mM allicin, 1 mM diamid eller dimethylsulfoxid (kontrol) blev cellerne høstet ved 4.000g ved 4°C i 10 min. Cellerne blev vasket to gange med KPE-buffer før resuspension af pellets i 700µl KPE-buffer. Til deproteinisering blev der tilsat 300µl 10% (w/v) sulfosalicylsyre før celledisruption ved ultralydsbehandling (3 x 1 min; sonikatoren VialTweeter). Supernatanter blev opsamlet efter centrifugering (30 min, 13.000g, 4°C). Koncentrationerne af sulfosalicylsyre blev reduceret til 1% ved tilsætning af 3 volumener KPE-buffer. Målinger af totalglutathion og GSSG blev udført som beskrevet ovenfor. Cellulære glutathionkoncentrationer blev beregnet ud fra et volumen af E. coli-celler på 6,7×10-15 liter og en celletæthed på A600 0,5 (svarende til 1×108 celler ml-1 kultur). GSH-koncentrationer blev beregnet ved at trække 2[GSSG] fra totalglutathion. (Müller et al. 2016)

Fragmentering af alfa-synukleinfibriller med VialTweeter

Sonikatoren VialTweeter anvendes bredt til pålidelig og effektiv fragmentering af alfa-synukleinfibriller og -bånd. Klik her for at finde detaljerede beskrivelser, protokoller og referencer for fragmentering af alfa-synuklein med VialTweeter!

Cellelyse med VialTweeter før grafitovns-atomabsorptionsspektrometri

Bacillus subtilis 168 (trpC2) blev udsat for 15 min antibiotikastress, hvorefter cellerne blev høstet ved 3.320 x g, vasket fem gange med 100 mM Tris/1 mM EDTA, pH 7,5, resuspenderet i 10 mM Tris, pH 7,5 og disruptet ved ultralydsbehandling i et instrument af typen Hielscher VialTweeter. (Wenzel et al. 2014)

Prøveforberedelse med VialTweeter før massespektrometri

De frysetørrede cellepellets af humane CD34􏰀 hæmatopoietiske stam-/progenitorceller blev resuspenderet i 10µ􏰇l (200µl til bulkpræparation af HEK293 til peptidfortyndingsserien) 8 M urinstof i 100 mM ammoniumhydrogencarbonat og lyseret ved hjælp af sonikering med Hielscher VialTweeter ved en amplitude på 60%, en cyklus på 60% og en varighed på 20s tre gange med mellemliggende køling på is. (Amon et al. 2019)

Protokoller til prøveforberedelse med VialPress

Frisk salat (Lactuca sativa) blev homogeniseret i 0,5 M HEPES-buffer (pH 8, justeret med KOH) i et forhold på 1 g plante (friskvægt) til 200, 100, 50 eller 20 mL bufferopløsning. Forholdet mellem plantemasse og bufferopløsningens volumen blev varieret for at holde det samlede homogenatvolumen mellem 3,5 og 12 mL. Forholdet mellem plantemasse og bufferopløsningens volumen blev varieret for at holde det samlede homogenatvolumen mellem 3,5 og 12 mL, hvilket muliggjorde homogenisering med sonden. Homogenaterne blev derefter udsat for indirekte ultralydsbehandling med en UP200St med VialTweeter udstyret med 200xt VialPress (Hielscher Ultrasonics GmbH, Tyskland) i 3 min (80% puls og 100% effekt). Ved at bruge denne enhed blev kontaminering undgået. (Laughton et al. 2019)

Pålidelig temperaturstyring under sonikering med VialTweeter

Temperatur er en afgørende faktor, der påvirker processen, og som er særligt vigtig ved behandling af biologiske prøver. Som alle mekaniske prøveforberedelsesteknikker genererer sonikering varme. Prøvernes temperatur kan dog kontrolleres godt ved brug af VialTweeter. Vi præsenterer forskellige muligheder for at overvåge og styre dine prøvers temperatur, mens du forbereder dem til analyse med VialTweeter og VialPress.

1. Overvågning af prøvetemperaturen: Ultralydsprocessoren UP200St, som driver VialTweeter, er udstyret med intelligent software og en tilslutningsbar temperatursensor. Tilslut temperatursensoren til UP200St, og indsæt temperatursensorens spids i et af prøverørene. Via den digitale berøringsskærm i farver kan du i menuen på UP200St indstille et specifikt temperaturområde for sonikeringen af dine prøver. Sonikatoren stopper automatisk, når den maksimale temperatur er nået, og holder pause, indtil prøvetemperaturen er faldet til den nedre værdi af den indstillede temperatur ∆. Derefter starter sonikeringen automatisk igen. Denne intelligente funktion forhindrer varmeinduceret nedbrydning.
2. Blokken i VialTweeter kan forkøles. Sæt blokken i VialTweeter (kun sonotroden uden transducer!) i køleskabet eller fryseren for at forkøle titaniumblokken, hvilket hjælper med at forsinke temperaturstigningen i prøven. Hvis det er muligt, kan selve prøven også forkøles.
3. Brug tøris til køling under sonikering. Brug en lav bakke fyldt med tøris, og placer VialTweeter på tørisen, så varmen hurtigt kan bortledes.

Kunder verden over bruger VialTweeter og VialPress til deres daglige prøveforberedelse i biologiske, biokemiske, medicinske og kliniske laboratorier. Takket være den intelligente software og temperaturstyring i processoren UP200St kontrolleres temperaturen pålideligt, og varmeinduceret nedbrydning af prøver undgås. Prøveforberedelse med ultralyd ved hjælp af VialTweeter og VialPress giver yderst pålidelige og reproducerbare resultater!

Tekniske detaljer om VialTweeter

VialTweeter er en bloksonotrode fremstillet af titanium, der kan rumme op til 10 prøveglas i hullerne i blokken. Derudover kan op til 5 større prøverør fastspændes på forsiden af VialTweeter ved hjælp af VialPress. VialTweeter er konstrueret, så ultralydsenergien fordeles ensartet i hvert indsat prøveglas for at sikre pålidelige og ensartede sonikeringsresultater. Et lille drejeled tilpasser sonotroden på VialTweeter til et ujævnt underlag og retter prøverørene op, så de står lodret.

Fordele ved VialTweeter i overblik

• Intensiv sonikering af op til 10 prøveglas samtidigt
• Indirekte sonikering ved høj ultralydsintensitet gennem beholdervæggen ind i prøven
• Indirekte sonikering undgår krydskontaminering og prøvetab
• Reproducerbare resultater takket være justerbar og kontrollerbar sonikeringsamplitude
• VialPress gør det muligt at sonikere større rør
• Justerbar amplitude fra 20 til 100%
• Justerbar pulstilstand fra 0 til 100%
• Kan autoklaveres

VialTweeter drives af UP200St, en kraftfuld ultralydsprocessor på 200 watt. UP200St er udstyret med intelligent software, der muliggør præcis styring af alle vigtige ultralydsprocesparametre såsom amplitude, sonikeringstid, pulsering og temperatur. Det gør VialTweeter til et pålideligt værktøj til at opnå vellykkede, reproducerbare procesresultater i biologiske og biokemiske laboratorier.
Amplituden kan justeres mellem 20 og 100% og gør det dermed muligt at tilpasse ultralydsintensiteten til din prøve. For eksempel kræver forskydningsbetinget fragmentering og anden fragmentering af DNA og RNA en lavere amplitude for at forhindre dannelsen af for små DNA-fragmenter, mens vævshomogenisering af musehjerne kræver sonikering ved høj intensitet. Vælg den ideelle amplitude, sonikeringsintensitet og varighed via den intelligente og intuitive menu på processoren UP200St. Menuen og indstillingerne kan nemt tilgås og betjenes via berøringsskærmen i farver. I indstillingerne kan du forudindstille sonikeringsparametre såsom amplitude, pulsering, cyklustilstand, sonikeringsvarighed, samlet energitilførsel og temperaturgrænser. I forskning og produktion er gentageligheden af forsøg og testresultater afgørende. Det betyder, at præcis registrering af procesbetingelser og sonikeringsprotokoller er særdeles vigtig. Den automatiske datalogning skriver alle sonikeringsdata til en CSV-fil på et integreret SD-kort, så du nemt kan kontrollere og sammenligne forskellige sonikeringskørsler. Alle ultralydsprocesdata kan nemt tilgås og deles som en CSV-fil.
Hielscher Ultrasonics bestræber sig på at give dig avanceret teknologi, der letter og forbedrer dit forskningsarbejde!