Ultralyd DNA fragmentering til næste gen sekventering

Næste generations sekventering (NGS) kræver pålidelig klipning og fragmentering af genomisk DNA for at sekvensere genomiske DNA-strenge og skabe genombiblioteker. Den kontrollerede fragmentering af DNA i DNA-fragmenter er et vigtigt prøveforberedelsestrin, der kræves, før DNA'et sekvenseres. Ultralydbehandling er bevist som effektiv og pålidelig teknik til DNA fragmentering af en vis længde. Ultralyd DNA fragmentering protokoller opnå reproducerbare fragmentering resultater. Hielscher ultralydsapparater er i stand til at producere en bred vifte af genomiske DNA fragment størrelse distributioner, præcist kontrollerbare via driftsparametre. Da Hielscher ultralyd DNA klipning systemer er tilgængelige for enkelt og flere hætteglas samt for mikroplader, prøve forberedelse bliver meget effektiv.

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Ultrasonic DNA fragmentation is frequently used as sample preparation step in Next Generation Sequencing (NGS)

Elektroforetisk analyser af genomisk DNA af E. coli EDL933 underkastet 0 - 15 min ultralydsbehandling. L angiver DNA Ladder. (Basselet et al. 2008)

Fordele ved ultralyd DNA fragmentering

  • repeterbare/reproducerbare resultater
  • præcist justerbar for at opnå en vis fragmentlængde
  • hurtig behandling
  • konsekvente DNA-fragmenteringsresultater
  • enheder til eventuelle prøvemængder (f.eks. flere hætteglas eller mikroplader)
  • høj overførselshastighed
  • præcis temperaturkontrol
  • enkel, brugervenlig betjening

Næste generations sekventering: Ultralyd DNA fragmentering til biblioteksforberedelse

For at kunne udføre en næste generations sekventering skal de tre grundlæggende trin i (1) biblioteksforberedelse, (2) sekventering og (3) dataanalyse udføres. Under biblioteksforberedelsen fragmenteres DNA'et, hvorefter fragmentenderne repareres (poleres) ved at tilføje en enkelt adeninbase, og målfragmenterne konverteres til dobbeltstrenget DNA. Endelig er såkaldte adaptere fastgjort ved ligation, PCR eller tagmentation, så det endelige biblioteks-DNA-produkt kan kvantificeres til sekventering.
DNA-fragmentering ved hjælp af sonikering: Især når kortlæste sekventeringsteknologier som Illumina, der ikke let kan læse længere DNA-fragmenter, skal DNA-stativerne fragmenteres til en vis størrelse, som kan opnås pålideligt ved ultralyd.
Ultralydbehandling kan pålideligt bruges til DNA, RNA og kromatin fragmentering.

Hvordan virker ultralyds-DNA-fragmentering?

Sonikering, også kendt som akustisk prøvebehandling, er en udbredt metode til fragmentering af DNA. Til ultralyd DNA-klipning udsættes prøverne for ultralydbølger under kontrolleret tilstand. Arbejdsprincippet for ultralyds-DNA-fragmentering er baseret på vibrationer og kavitation genereret af ultralydbølgerne. Forskydningskræfterne, der skyldes ultralyd (akustisk) kavitation, bryder DNA-molekyler med høj molekylvægt. Indstillingen af sonikering såsom intensitet (amplitude, varighed), pulseringstilstand og temperatur giver mulighed for præcis DNA-fragmentering til en bestemt ønsket længde af DNA-fragmenter. Mens DNA ofte reduceres til 100 til 600 bp ved hjælp af ultralydbehandling, kan længere DNA-fragmenter på op til 1300 bp opnås, når mildere ultralydsbetingelser anvendes.

Ultrasonic homogenizers are reliable for DNA shearing

Ultralyd DNA klipning under ChIP – kromatin immunofældning
Tilpasset fra Jkwchui under CC-BY-SA.03

Temperaturkontrol for at forhindre DNA-nedbrydning

DNA's dobbeltstrengede molekylære form er meget følsom over for forhøjede temperaturer, så nøjagtig kontrol over temperaturen under prøveforberedelsestrin er en afgørende faktor for pålidelige analyseresultater.
Uanset om du bruger Hielschers sonde ultralydsapparater, VialTweeter eller UIP400MTP – kontinuerlig temperaturovervågning og -styring sikres på grund af en plug-temperatursensor og smart device-softwaren. For at opretholde temperaturen inden for et bestemt interval kan du indstille en øvre og nedre temperaturgrænse. Ultralydsgiveren vil derfor holde pause, så snart denne temperaturgrænse er overskredet, og vil automatisk fortsætte med at sonikere, når temperaturen er sænket med et sæt ∆T.
Den sofistikerede software fra Hielscher ultralydsapparater sikrer pålidelig vedligeholdelse af ideelle prøvebehandlingsbetingelser.

Masseprøve DNA fragmentering med UIP400MTP Multi-Well Plate Ultralydsfaktor

Ultrasonic Multi-Sample Preparation Unit UIP400MTP for multi-well plate sonicationPrøvetallene i life science er steget betydeligt inden for det sidste årti. Det betyder, at et meget stort antal prøver (f.eks. 384, 1536 eller 3456 brønde pr. mikroplade) skal behandles under prøveforberedelsen og analysen under konsekvent lige vilkår for at opnå sammenlignelige og gyldige resultater. Med UIP400MTP følger Hielscher Ultrasonics tendensen til masseprøvebehandling. UIP400MTP er en ultralydsfaktor til prøveforberedelse ved hjælp af mikroplader. UIP400MTP kan behandle plader med 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 eller 3456 brønde. Afhængigt af mikropladetypen kan hver brønd typisk holde prøvevolumener mellem snesevis af nanoliter til flere milliliter. Udbredt i life science forskning, UIP400MTP er meget almindeligt anvendt til prøve forberedelse før assays såsom ELISA (enzym-forbundet immunosorbent assay) eller PCR, før proteinanalyse, samt for chromatin forberedelse før CHiP og CHiP-seq, histone modifikation identifikation, og andre analytiske behandlinger (f.eks gel elektrophoresis, massespektrometri).

VialTweeter til prøvefortolkering af op til 10 hætteglas

Komplet VialTweeter opsætning: VialTweeter sonotrode ved ultralyds-processor UP200StVialTweeter er en udbredt lab ultralydsfaktor VialTweeter, der giver mulighed for effektiv og behagelig sonikering af op til 10 hætteglas samtidigt. Da hætteglas og reagensglas (f.eks. Eppendorf-hætteglas, kryoglas, centrifugerør) er indoneret indirekte, undgås enhver krydskontaminering. Da den samme ultralydsintensitet leveres til hver prøve, er alle sonikeringsresultater homogene og reproducerbare. VialTweeter tilbyder alle smarte funktioner som vores andre digitale enheder (f.eks. smart menu, programmerbare indstillinger, temperaturstyring, fjernbetjening osv.), så den højeste brugerkomfort sikres.

Multi-Finger Sonder til Microwell Plader

4 probe heads or 4 sonotrodes for simultaneous sonication of 4 samples at the same intensity with the Hielscher 200 watts ultrasonicator models UP200ST and UP200HTFås til ultralyd sonde homogenisatorer UP200Ht og UP200St, multi-finger sonder med 4 eller 8 fingre er en behagelig mulighed for at sonikere flere prøve på samme tid under samme betingelser. For eksempel er sonotrode MTP-24-8-96 en ottefingersonde, som er ideel til integration i automatiserede systemer eller effektiv manuel prøveforberedelse af brønde af multibrøndplader. Sonotroden med flere fingre er ideel til automatiseret til laboratorier, hvor for det meste bægerglas og reagensglas ved hjælp af en standard ultralydssondraf behandles. Multi-finger og standard sonder kan hurtigt inter-ændret inden for et par minutter omdanne enkelt-sonde ultralydsmotor til en multi-sonde ultralyd disruptor.

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Hielscher Ultralydsapparater til DNA fragmentering

Hielscher Ultrasonics tilbyder forskellige ultralydsbaserede platforme til DNA, RNA og kromatinfragmentering. Disse forskellige platforme omfatter ultralydsonder (sonotoder), indirekte sonikeringsopløsninger til samtidig prøveforberedelse af flere rør eller multibrøndplader (f.eks. 96-brøndsplader, mikrotiterplader), sonoreactors og ultralyd cuphorns. Alle platforme til DNA-klipning drives af frekvenstunede, højtydende ultralydsprocessorer, som netop kan styres og giver reproducerbare resultater.

Ultralydsprocessorer til et vilkårligt prøvenummer og -størrelse

Med Hielschers multiprøve ultralydsapparater VialTweeter (i op til 10 reagensglas) og UIP400MTP (til mikroplader / multiwell plader) bliver det let muligt at reducere prøvebehandlingstiden på grund af intens og præcist kontrollerbar ultralydbehandling, samtidig med at den ønskede DNA-fragmentstørrelsesfordeling og udbytte opnås. Ultralyd-DNA-fragmentering gør prøveforberedelse effektiv, pålidelig og skalerbar. Protokoller kan skaleres lineært fra en til mange prøver ved at anvende konstant kontrolleret ultralyd.
Probe ultralydsapparater med en til fem fingre er ideelle til fremstilling af mindre prøvenumre. Hielschers laboratorie ultralydsapparater fås i forskellige størrelser, så vi kan anbefale dig den ideelle enhed til din applikation og dine krav.

præcis kontrol proces

Hielscher ultrasonicators can be remotely controlled via browser control. Sonication parameters can be monitored and adjusted precisely to the process requirements.Præcis kontrollerbare sonikeringsindstillinger er afgørende, da udtømmende sonikering kan ødelægge DNA, RNA og kromatin, men utilstrækkelig ultralydsskæring resulterer i for lange DNA- og kromatinfragmenter. Hielschers digitale ultralydsapparater kan nemt indstilles til præcis sonikeringsparameter. Specifikke sonikeringsindstillinger kan også gemmes som programmeret indstilling for hurtig gentagelse af den samme procedure.
Al sonikering registreres automatisk og gemmes som CSV-fil på et indbygget SD-kort. Dette giver mulighed for nøjagtig dokumentation af udførte forsøg og gør det nemt at revidere sonikeringskørsler.
Via browser fjernbetjening, kan alle digitale ultralydsapparater betjenes og overvåges via enhver standard browser. Installation af yderligere software er ikke påkrævet, da en LAN-forbindelse tillader en meget enkel plug-n-play-installation.

Højeste brugervenlighed i ultralydsprøveforberedelse

Alle Hielscher ultralydsapparater er designet til at levere ultralyd med høj ydeevne, samtidig med at de altid er meget brugervenlige og nemme at betjene. Alle indstillinger er velstrukturerede i en klar menu, som let kan tilgås via farvet touch-display eller browser fjernbetjening. Den smarte software med programmerbare indstillinger og automatisk dataregistrering sikrer optimale sonikeringsindstillinger for pålidelige og reproducerbare resultater. Den rene og brugervenlige menugrænseflade forvandler Hielscher-ultralydsapparater til brugervenlige og effektive enheder.
Nedenstående tabel giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet af vores lab ultralydsapparater, som er ideelle til prøveforberedelsesopgaver som DNA- og RNA-fragmentering, cellelysis samt proteinekstraktion:

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, programmer 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.


The VialTweeter is a MultiSample Ultraonicator that allows for reliable sample preparation under precisely controlled temperature conditions.

Ultralydspræparatet til flere prøver VialTweeter giver mulighed for samtidig sonikering af op til 10 hætteglas. Med klemme-on enheden VialPress, kan op til 4 ekstra rør presses til fronten for intens sonikering.


Den sonotrode MTP-24-8-96 har otte ultralyd sonder til sonikering af brønde af microtiter plader.

Den sonotrode MTP-24-8-96 har otte ultralyd sonder til sonikering af brønde af microtiter plader.



Litteratur / Referencer

Fakta Værd at vide

Hvad er næste generations rækkefølge?

Næste generations sekventering, også Next Gen Sequencing (NGS), sekvensering af høj gennemstrømning eller andengenerationssekvensering, refererer til tilgangen af massiv parallel sekventering, hvor meget store (massive) mængder DNA af millioner af fragmenter sekventeres samtidig parallelt pr. løb.
For at kunne udføre en næste generations sekventering skal de tre grundlæggende trin i (1) biblioteksforberedelse, (2) sekventering og (3) dataanalyse udføres. Under biblioteksforberedelsen skal DNA-strenge fragmenteret i DNA-fragmenter af en vis længde. Sonikering er en af de foretrukne teknik til at fragmentere DNA.
Under processen med DNA-sekventering, rækkefølgen af nukleotider i DNA – kendt som nukleinsyre sekvens – bestemmes. Nukleinsyresekvensen er sammensat af fire nukleotidbaser – adenin, cytosin, guanine, thymin – hvilken kode til orientering.
Næste generations sekventering driver forskning i life science og personlig medicin, da DNA og RNA-sekventering i høj grad anvendes i genomforskning, kræftforskning, forskning i sjældne og komplekse sygdomme, mikrobiel forskning, agrigenomics og mange andre forskningsområder.

Næste generations rækkefølge vs Sanger Sekventering

Mens det med Next Generation Sequencing (NGS) er muligt at sekvensere massive antal genomiske prøver, har Sanger Sequencing (også kendt som kædetermineringsmetode eller first generation sekventering) kun evnen til at sekvensere små prøvenumre. Sanger sekventering kun sekvenser et enkelt DNA-fragment ad gangen og kan opnås på en enkelt dag. På grund af sin acccuracy betragtes Sanger-sekventering også som guldstandardteknologien, som bruges til at verificere resultater opnået ved Næste generations sekventering.
Sanger sekventering opnår læselængder på ca. 800bp (typisk 500-600bp med ikke-beriget DNA). De længere læselængder i Sanger-sekventering viser betydelige fordele i forhold til andre sekventeringsmetoder, især med hensyn til sekventering af gentagne områder af genomet. En udfordring med kortlæste sekvensdata er især et problem med at sekventere nye genomer (de novo) og i sekventering af stærkt omarrangerede genomsegmenter, typisk dem, der ses af kræftgenomer eller i områder med kromosomer, der udviser strukturel variation. [cp. Morozova og Marra, 2008]


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

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