Ultralydshomogenisatorer til væv

• Sonikering er en sikker og effektiv metode til vævshomogenisering.
• Ultralydsanvendelser omfatter klargøring af væv og suspensioner, ekstraktion af proteiner, DNA/ RNA og aktive forbindelser samt aktivering / inaktivering af enzymer og gær.
• Den præcise styrbarhed af ultralydshomogenisatorer af probetypen muliggør pålidelig klargøring af vævsprøver.

Vævshomogenisering med ultralydsprober

Vævshomogenisering er en prøveklargøringsproces, hvor dyre- og planteceller eller mikroorganismer klargøres inden ekstraktion af intracellulært materiale såsom proteiner, DNA eller RNA. Cellemembranen skal brydes for at frigive cellens indhold. Efter nedbrydning af cellevæggen flyder de intracellulære makromolekyler i bufferopløsningen, så organeller, proteiner og DNA/ RNA bliver tilgængelige. Ultralydshomogenisatorer til væv og celleknusere er meget effektive værktøjer til cellenedbrydning, lyse og ekstraktion.

Ultralydshomogenisatorer til væv sammenlignet med alternative lyseteknikker

Du spørger måske dig selv, hvilken teknik til cellenedbrydning og hvilket udstyr til vævshomogenisering der er det bedste valg til dit laboratorium. Nedenfor finder du nogle argumenter, der taler for ultralydslyse og vævshomogenisering, da sonikering har flere fordele i forhold til alternative homogeniseringsmetoder:

• Effektivitet: Ultralydshomogenisering er en hurtig og effektiv metode til nedbrydning af væv og celler. Ultralydshomogenisatorer til væv arbejder efter princippet om akustisk kavitation. Denne metode er særdeles effektiv og kan nedbryde celler på få sekunder. Da intensitetsniveauet kan justeres fra mildt til kraftigt, er sonikering særligt effektiv til hårdt eller fibrøst væv, som er vanskeligt at homogenisere med andre metoder.



• Undgå krydskontaminering: Hielscher tilbyder kraftige ultralydshomogenisatorer til væv, som klargør prøven ved indirekte sonikering. Med UIP400MTP (ideel til mikrotiterplader og plader med flere brønde) samt VialTweeter og CupHorn (ideelle til hætteglas, rør og bægerglas) tilbyder Hielscher ultralydsudstyr til cellenedbrydning ved kontaktfri homogenisering, som reducerer risikoen for krydskontaminering mellem prøver. Det minimerer også risikoen for at tilføre kontaminanter fra formalingsflader eller andet homogeniseringsudstyr.
• Fleksibilitet: Ultralydshomogenisering kan anvendes til forskellige prøvestørrelser og volumener, fra små volumener til store vævsprøver. Desuden er ultralydshomogenisering også egnet til en lang række prøvetyper, herunder plantevæv, dyrevæv og mikrobielle kulturer. Sonikeringens intensitet og varighed kan justeres for at optimere graden af nedbrydning for forskellige vævstyper.
• Reproducerbarhed: Ultralydshomogenisering giver ensartede resultater og muliggør præcis styring af homogeniseringsparametre såsom udgangseffekt og sonikeringstid. Dette bidrager til at sikre forsøgsdataenes reproducerbarhed og nøjagtighed.
• Bevarelse af biomolekyler: Sonikering med prober er en ikke-termisk behandling. Det betyder, at dens virkning ikke er baseret på varme. Enhver mekanisk behandling genererer dog varme i overensstemmelse med termodynamikkens anden hovedsætning. Det betyder, at prøven bliver varmere ved længere sonikeringstider. Hielschers avancerede ultralydsapparater er udstyret med temperatursensorer og intelligent software til temperaturovervågning. Avancerede kølemuligheder gør det muligt at forhindre termisk nedbrydning og hjælper med at bevare aktiviteten af varmefølsomme biomolekyler såsom enzymer og proteiner.
• Tidsbesparelse: Den høje effektivitet af sonikering med prober muliggør hurtig vævshomogenisering, hvilket sparer tid sammenlignet med andre metoder, der kræver mere omfattende fysisk bearbejdning af vævet.

Ultralydshomogenisering af væv har flere fordele i forhold til alternative homogeniseringsmetoder. Derfor er ultralydshomogenisatorer til væv den foretrukne teknik til cellenedbrydning i forskellige forskningsmæssige og industrielle anvendelser.

Eksempel på en protokol til vævshomogenisering med en ultralydsprobe:

Ultralydsapparater letter vævshomogenisering gennem enkel betjening og en hurtig homogeniseringsprocedure. Samtidig kan ultralydsprocessens parametre styres og overvåges præcist, så resultaterne er pålidelige og reproducerbare.
 
Materialer:

• Vævsprøve (f.eks. lever, hjerne, muskel)
• Buffer (f.eks. PBS, Tris-HCl)
• Proteaseinhibitorcocktail
• Ultralydshomogenisator (probetype)
• Is
• Mikrocentrifugerør
• Pipetter

Protokol til ultralydshomogenisering af væv:

Bemærk: Sonikeringens varighed og intensitet skal muligvis optimeres afhængigt af vævstype, alder og sundhedstilstand samt de specifikke efterfølgende anvendelser. Det er også vigtigt omhyggeligt at vælge buffer, proteaseinhibitorer og andre tilsætningsstoffer for at optimere homogenatets udbytte og kvalitet.

Væsentlige fordele ved Hielschers ultralydshomogenisatorer til væv

• hurtig og effektiv formaling, homogenisering, lyse og cellenedbrydning eller ekstraktion ved kraftig ultralydskavitation
• nem og intuitiv brug og betjening (vælg den analoge eller digitale version)
• nem rengøring af produktberørte overflader ved skylning af sonotroden under sonikering (CIP rengøring på stedet/ SIP sterilisering på stedet)
• lydisoleringskabinet (lydisoleringskabinettet til laboratorieapparaterne er udelukkende fremstillet af akrylglas, så der er fuldt udsyn fra enhver vinkel)
• fuld kontrol over procesparametrene via digital berøringsskærm på apparatet (digitale ultralydsapparater) eller effektmåler (til analoge apparater)
• integreret temperaturstyring (vigtig for varmefølsomme, labile vævsprøver)
• pauser i homogeniseringsforløbet kan defineres individuelt og forudindstilles i den digitale menu
• alle digitale apparater er udstyret med automatisk dataregistrering (på et integreret SD/USB-ComboCard), en tilslutningsbar temperatursensor og fjernstyring via browser.
• behandling af flere prøver med VialTweeter, CupHorn eller ved brug af sonotroder med 4 eller 8 fingre (f.eks. til integration i laboratorierobotprocesser)
• til anvendelser i lille og stor skala

Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet for vores ultralydshomogenisatorer til væv til celledisintegration, lyse og ekstraktion:

Find den optimale ultralydshomogenisator til væv til din anvendelse

Hielschers ultralydshomogenisatorer til væv fås med en ultralydsudgangseffekt fra 50W til 16.000W (16kW).
Laboratoriemedarbejdere værdsætter den enkle og intuitive betjening af Hielschers ultralydshomogenisatorer til laboratoriebrug. Afhængigt af de specifikke krav leveres Hielschers apparater med digital eller analog styring.

1. VialTweeter er en kraftig ultralydshomogenisator, som muliggør samtidig sonikering af op til 10 hætteglas eller reagensglas med samme intensitet. På grund af den indirekte sonikering undgås krydskontaminering og prøvetab fuldstændigt. Rengøring og desinfektion reduceres til et minimum, fordi der anvendes engangshætteglas. Bloksonotroden kan autoklaveres.
2. UIP400MTP Plate-Sonicator er ideel, når du arbejder med mikrotiterplader og plader med flere brønde, såsom plader med 96 brønde. Anbring blot din plade med flere brønde eller din petriskål i UIP400MTP, og alle prøver sonikeres ensartet. Med UIP400MTP Plate-Sonicator bliver prøvebehandling med høj prøvekapacitet enkel og effektiv!
3. I sortimentet af ultralydsapparater af probetypen til laboratoriebrug kan der vælges homogenisatorer med 50 watt, 100 watt, 200 watt og 400 watt.
   UP50H (50W)
   UP100H (100W)
   UP200Ht / UP200St (200W)
   UP400St (400W)

Anvendelse og brug af ultralydshomogenisatorer til væv

Ultralydshomogenisatorer anvendes almindeligvis til vævsformaling, cellenedbrydning og lyse samt homogenisering af biologiske prøver inden ekstraktion af intracellulært materiale i det molekylære størrelsesområde. Ved kontrolleret sonikering af prøverne kan alle trin fra lyse til ekstraktion og homogenisering udføres med den samme ultralydscelleknuser.
Den store fordel ved ultralydshomogenisatorer ligger i den let justerbare tilførte effekt og sonikeringsintensitet. Hielschers ultralydscelleknusere (lyseapparater) gør det muligt at styre sonikeringsintensiteten ved at justere amplituden fra 20% til 100%.
Som alternativ til kontinuerlig drift kan ultralydshomogenisatoren indstilles til cyklisk drift, f.eks. til sonikering af varmefølsomt væv. Sonikering i pulstilstand betyder, at ultralydsapparatet genererer ultralydsbølger med høj intensitet i periodiske cyklusser. Brugeren kan indstille sonikeringsperiodens varighed og pausetiden individuelt.
Ved pulseret sonikering kan det sonikerede materiale vende tilbage til sin hviletilstand i pausen, og prøven kan køle af (ved at udnytte pausetiden til varmeafledning). Dermed kan behandlingsintensiteten indstilles præcist efter vævet, og uønsket opvarmning af prøven reduceres.
Ultralydshomogenisatorer til væv er robuste og brugervenlige og giver samtidig pålidelige resultater, hvis reproducerbarhed sikres gennem fuld kontrol over alle vigtige procesparametre.
Almindelige anvendelsesområder for vævsformaling, cellenedbrydning, lyse, ekstraktion og homogenisering med ultralyd findes i biologiske og farmaceutiske laboratorier, mikrobiologi samt proteomisk og genomisk forskning (f.eks. frigivelse af proteiner inden Western blotting og enzymkoblet immunadsorptionsanalyse ELISA), men også i produktionen af planteekstrakter og bioaktive forbindelser til fødevareindustrien, den farmaceutiske industri og kosmetikindustrien.

• Klik her for specifikke procesanbefalinger vedrørende prøveklargøring, vævshomogenisering, lyse og ekstraktion (f.eks. celler, bakterier, sporer, aktive forbindelser)!
• Læs her, hvorfor sonikeringsapparater er et uundværligt værktøj til proteomisk forskning!
• Læs, hvordan sonikering letter genomisk forskningsarbejde!

Litteratur / Referencer

• 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.