Fragmentierung von Alpha-Synuclein mit dem VialTweeter Sonicator

α-Synuclein-Fibrillen und -Ribbons werden in der wissenschaftlichen Forschung fragmentiert, um kleinere Fibrillenschnipsel oder sogar einzelne Proteinmoleküle zu erzeugen, welche anschließend mittels verschiedenen experimentellen Techniken leichter analysiert werden können. Der VialTweeter Sonicator ist einer der am häufigsten verwendeten Ultraschallgeräte für die effiziente und zuverlässige Alpha-Synuclein-Fragmentierung.

α-Synuclein in der Forschung

VialTweeter für die gleichzeitige Fragmentierung mehrerer Alpha-Synuclein-Proben unter exakt denselben Bedingungen.Alpha-Synuclein-Fibrillen sind Proteinaggregate, die stark mit neurodegenerativen Erkrankungen wie der Parkinson-Krankheit und bestimmten Formen der Demenz, einschließlich der Demenz mit Lewy-Körperchen, in Verbindung gebracht werden. Die Forschung auf dem Gebiet der Alpha-Synuclein-Fibrillen zielt darauf ab, ihre Rolle beim Fortschreiten der Krankheit zu verstehen und potenzielle therapeutische Maßnahmen zu entwickeln. Indem sie Alpha-Synuclein-Fibrillen in kleinere Fragmente zerlegen, können die Forscher ihre spezifischen strukturellen Merkmale untersuchen. Die Fragmentierung von Alpha-Synuclein-Fibrillen ermöglicht es den Forschern beispielsweise, ihre Wechselwirkungen mit anderen Molekülen, wie Proteinen, Lipiden oder kleinen Molekülen, zu untersuchen. Durch die Herstellung kleinerer Fragmente können die Bindungsstellen und die Affinität für diese Wechselwirkungspartner effektiver untersucht werden. Kleinere α-Syn-Fibrillen und -Bänder können auch eine veränderte Toxizität und biochemische Wirkungen aufweisen. Daher ist eine zuverlässige und effiziente Fragmentierungstechnik, die mit einer schnellen und einfachen Probenbehandlung reproduzierbare Ergebnisse liefert, von entscheidender Bedeutung.
Fragmentierung von Alpha-Syn mit Ultraschall: Der VialTweeter-Sonicator ist das etablierte Ultraschall-Probenvorbereitungssystem, das bis zu 10 Vials gleichzeitig unter exakt den gleichen Bedingungen beschallt. Programmierbare Einstellungen ermöglichen die einfache und schnelle Wiederholung der gleichen Experimente, was zu äußerst zuverlässigen und reproduzierbaren Ergebnissen bei der Fragmentierung von Alpha-Synuclein-Fibrillen führt.

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Der VialTweeter Sonicator ist einer der am häufigsten verwendeten Ultraschallgeräte für die effiziente und zuverlässige Fragmentierung von Alpha-Synuclein.

VialTweeter-Sonicator für die gleichzeitige Ultraschallfragmentierung von mehreren Alpha-Synuclein-Proben.

 

Der VialTweeter ist ein einzigartiges Ultraschallsystem für die gleichzeitige Beschallung von bis zu 10 Fläschchen unter exakt gleichen Bedingungen ohne Kreuzkontamination.

UP200St mit VialTweeter zur Beschallung geschlossener Röhrchen und Vials

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α-Synuclein-Probenvorbereitung mit einem Sonicator

Ein Ansatz zur Untersuchung von Alpha-Synuclein-Fibrillen ist ihre Extraktion und Fragmentierung mithilfe von Techniken wie dem Ultraschall-gestützten Zellaufschluss und der Fibrillen-Fragmentierung. Die Beschallung bzw. Sonifizierung ist ein Verfahren, bei dem hochintensive, niederfrequente Ultraschallwellen eingesetzt werden, um Proteinaggregate zu zerkleinern und aufzubrechen, was zur Freisetzung kleinerer Fibrillen oder einzelner Proteinmoleküle führt. Der Sonicator VialTweeter ist ein in α-Synuclein-Forschungsstudien äußerst häufig verwendetes Gerät für diesen Zweck.

Zahlreiche Forschungsstudien beschreiben präzise Probenvorbereitungsprotokolle für die Beschallung von Alpha-Synuclein-Fibrillen. In diesen Studien wird der Hielscher VialTweeter für eine effiziente und zuverlässige Fragmentierung von α-Synuclein-Fibrillen verwendet. Durch die Fragmentierung der Fibrillen mit Ultraschall können die Forscher die entstehenden Moleküle analysieren und ihre Struktur, Toxizität und Wechselwirkungen mit anderen Molekülen untersuchen. Diese Forschung liefert wichtige Erkenntnisse über die Mechanismen, die der Neurodegeneration zugrunde liegen, und ermöglicht die Identifizierung neuer therapeutischer Ziele. Die bewährten α-Synuclein-Beschallungsprotokolle unter Verwendung des VialTweeter-Sonicators ermöglichen zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse.

Fragmentierung von Alpha-Synuklein-Fibrillen VialTweeter-Sonicator

Obere Bilder: nicht fragmentierte Alpha-Synuclein-Fibrillen
Untere Bilder: Mit Ultraschall fragmentierte Alpha-Synuclein-Fibrillen mit dem VialTweeter-Sonicator
(Studie und Bilder: ©Dieriks et al., 2022)

Fragmentierung von α-Synuclein-Fibrillen mit Ultraschall – Protokolle

Da zahlreiche Forscher den VialTweeter-Sonicator als bevorzugte Fragmentierungstechnik verwenden, um einheitliche α-Synuclein-Fibrillenfragmente herzustellen, sind bereits zahlreiche etablierte Protokolle verfügbar. Nachstehend finden Sie einige beispielhafte Fragmentierungsprotokolle mit dem VialTweeter.
 

 
ClearTau-Seed Vorbereitung: Die ClearTau-Fibrillen wurden auf 10 μM in dH2O verdünnt und mit dem Sonicator UP200St mit VialTweeter bei 70 % Amplitude 50 s lang mit einem Zyklus von 1 s EIN und 1 s AUS im Vial beschallt. Die alpha-Syn Seeds wurden anschließend mittels Elektronenmikroskopie charakterisiert.
Messung der ThS-Fluoreszenz: Die ClearTau-Fibrillen wurden auf 2,5 μM in dH2O verdünnt und 50 s lang bei 70 % Amplitude mit einem 1 s ON 1 s OFF-Zyklus im Reagenzglas mit UP200St mit VialTweeter beschallt. 2,5 μM Tau 4R2N Monomer in voller Länge wurde als Kontrolle verwendet. Zu der 100 μl-Reaktion wurden 100 μl ThS (10 μM) hinzugefügt, was eine endgültige Proteinkonzentration von 1,25 μM ergab. Die ThS-Fluoreszenz wurde in 96-Well-Platten mit klarem Boden in einem FLUOstar Omega-Mikroplattenlesegerät mit Anregung bei 445 nm und Emission bei 485 nm gemessen.
(vgl. Limorenko et al., 2023)
 
Einheitliche α-Synuclein-Länge mittels Beschallung: Die Längenheterogenität der α-syn-Fibrillen und -Bänder wurde durch 20-minütige Beschallung auf Eis in 2-ml-Eppendorf-Röhrchen in einem VialTweeter mit einer Amplitude von 75 % und 0,5-s-Pulsen reduziert.
(vgl. Bousset et al., 2013)
 
Die Qualitätskontrolle von humanem rekombinantem monomerem WT- oder S129A-a-Syn und den von ihnen erzeugten fibrillären Polymorphen sowie die von a-Syn 1-110 wurde durchgeführt. Anschließend wurden die fibrillären Polymorphe durch 20-minütige Beschallung in 2-mL-Eppendorf-Röhrchen im VialTweeter-Ultraschallgerät fragmentiert, um fibrilläre Partikel mit einer durchschnittlichen Größe von 42-52 nm zu erzeugen, welche für die Endozytose geeignet sind.
(vgl. Shrivastava et al., 2020)
 

Die Ultraschallfragmentierung ist eine äußerst zuverlässige und effiziente Methode zur gleichmäßigen Fragmentierung von Alpha-Synuclein-Fibrillen und -Bändern. Der VialTweeter ist der am häufigsten verwendeten Sonicator für die α-Syn-Fragmentierung.

Charakterisierung von fünf fibrillären α-Syn-Polymorphen. (A) Transmissions-Elektronenmikroskopische Aufnahmen der negativ gefärbten fibrillären α-Syn-Polymorphe Fibrillen, Bänder, Fibrillen-91, Fibrillen-65 und Fibrillen-110 vor (obere Spur) und nach der Fragmentierung mit dem VialTweeter (untere Spur) sind dargestellt. (B) Die Längenverteilung der fragmentierten fibrillären Polymorphien ist dargestellt. Angegeben ist die Anzahl (n) der fibrillären Assemblierungen, von denen die Histogramme abgeleitet wurden.
(Studie und Bilder: Shrivastava et al., 2020)

 
Die α-Syn-Fibrillen wurden durch 20-minütige Beschallung in 2-ml-Eppendorf-Röhrchen in einem VialTweeter fragmentiert, um fibrilläre Partikel mit einer durchschnittlichen Größe von 42-52 nm zu erzeugen. Die Länge der Fibrillen wurde mittels TEM-Analyse ermittelt.
(vgl. Negrini et al., 2022)
 
Die resuspendierten Fibrillen91 (in PBS) wurden vor der Zugabe zu den Zellkulturen durch 20-minütige Beschallung in 2-mL-Eppendorf-Röhrchen mit dem VialTweeter Sonicator fragmentiert, aliquotiert, in flüssigem Stickstoff eingefroren und bis zur Verwendung bei -80 ̊C gelagert.
(vgl. Vajhøj et al., 2021)
 

Sonicator UIP400MTP for alpha-synuclein fibril fragmentation in multi-well plates.

Sonicator UIP400MTP für die Fragmentierung von Alpha-Synuclein-Fibrillen in Multiwell-Platten.

Sonicator UIP400MTP für die Fragmentierung von Alpha-Synuclein-Fibrillen in Multiwell-Platten.

VialTweeter und Labor-Sonicators für die α-Syn Fragmentierung

VialTweeter mit 2.0mL Eppendorf-Röhrchen für die zuverlässige Fragmentierung von Alpha-Synuclein-FibrillenHielscher Ultrasonics ist weltweit als führender Hersteller von hochmodernen Ultraschallgeräten bekannt. Unsere Ultraschallhomogenisatoren haben sich in den wichtigsten Forschungslabors weltweit bewährt und bieten unvergleichliche Qualität und Leistung für Ihre kritischen Experimente.
Mit dem Hielscher VialTweeter sowie jedem anderen Hielscher Ultraschallhomogenisator erleben Sie einen unvergleichlichen Benutzerkomfort, denn unsere Ultraschallhomogenisatoren sind auf reproduzierbare Ergebnisse, einfache Bedienung und nahtlosen Betrieb ausgelegt. Mit den automatischen Datenaufzeichnungsfunktionen können Sie sich auf Ihre Forschung konzentrieren, während unsere Ultraschallgeräte wichtige Daten für Reproduzierbarkeit und Präzision akribisch protokollieren.
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Aber das ist noch nicht alles! Unser Engagement für Spitzenleistungen geht über unsere Produkte hinaus. Wir sind stolz auf unseren außergewöhnlichen Kundenservice, der Ihnen bei allen Fragen und Problemen fachkundige Unterstützung bietet. Unser engagiertes Team steht Ihnen bei jedem Schritt Ihrer Forschungsarbeit zur Seite und sorgt dafür, dass Sie das Beste aus unseren Ultraschallgeräten herausholen.
Entscheiden Sie sich für Innovation, Zuverlässigkeit und außergewöhnliche Benutzerfreundlichkeit indem Sie mit einem Hielscher Ultraschallhomogenisator wie dem VialTweeter Ihre Alpha-Synuclein-Proben fragmentieren. Profitieren Sie von den bereits etablierten Protokollen und reihen Sie sich in die Riege der führenden Forscher ein, die unserer Technologie für ihre kritischen Studien vertrauen. Mit unseren hochmodernen Ultraschallgeräten können Sie Ihre Forschung vorantreiben und neue Wege in der Erforschung von Demenz und neurodegenerativen Erkrankungen beschreiten.

Warum Hielscher Ultrasonics?

  • hoher Wirkungsgrad
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  • einfach und sicher zu bedienen
  • Geringer Wartungsaufwand
  • CIP (Clean-in-Place)

 

In dieser Anleitung wird erläutert, welche Art von Sonicator sich am besten für Ihre Probenvorbereitungsaufgaben wie Lyse, Zellaufschluss, Proteinisolierung, DNA- und RNA-Fragmentierung in Labor, Analyse und Forschung eignet. Wählen Sie den idealen Schallkopf-Typ für Ihre Anwendung, Ihr Probenvolumen, Ihre Probenanzahl und Ihren Durchsatz. Hielscher Ultrasonics hat den idealen Ultraschall-Homogenisator für Sie!

So finden Sie den perfekten Sonicator für Zellaufschluss und Proteinextraktion in Wissenschaft und Analyse

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Design, Herstellung und Beratung – Qualität Made in Germany

Hielscher Ultraschallgeräte sind bekannt für höchste Qualität und Designstandards. Robustheit und einfache Bedienung ermöglichen die problemlose Integration unserer Ultraschallgeräte in industrielle Anlagen. Raue Bedingungen und anspruchsvolle Umgebungen sind für Hielscher Ultraschallgeräte kein Problem.

Hielscher Ultrasonics ist ein ISO-zertifiziertes Unternehmen und legt besonderen Wert auf Hochleistungs-Ultraschallgeräte, die sich durch modernste Technik und Benutzerfreundlichkeit auszeichnen. Selbstverständlich sind die Hielscher Ultraschallgeräte CE-konform und erfüllen die Anforderungen von UL, CSA und RoHs.
 
Die nachstehende Tabelle gibt Ihnen einen Hinweis auf die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Labor-Ultraschallgeräte:
 

Empfohlenes UltraschallgerätBatch-VolumenDurchfluss
UIP400MTPMultiwell-/Mikrotiterplattenn.a.
Ultraschall-CupHornCupHorn für Vials und Bechern.a.
GDmini2Ultraschall-Mikroströmungsreaktorn.a.
VialTweeter0,5 bis 1,5 mln.a.
UP100H1 bis 500ml10 bis 200ml/min
UP200Ht, UP400St10 bis 2000ml20 bis 400ml/min

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Das Video zeigt das Ultraschallsystem UIP400MTP, das die zuverlässige Probenvorbereitung jeder Standard-Multiwell-Platte / Microtiter-Platte mit hochintensivem Ultraschall ermöglicht. Typische Anwendungen des UIP400MTP sind die Lyse, das Scheren von DNA, RNA und Chromatin sowie die Proteinextraktion.

Ultraschallgerät UIP400MTP zur Beschallung von Multiwell-Platten

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Der MultiSampleSonicator VialTweeter kann bis zu 10 kleinere Fläschchen und bis zu 5 größere Reagenzgläser aufnehmen

Der VialTweeter wird erforlgreich zur Fragmentierung von Alpha-Synuclein-Fibrillen als Schritt der präanalytischen Probenvorbereitung verwendet



Literatur / Literaturhinweise


Hochleistungs-Ultraschall! Die Hielscher-Produktpalette deckt das gesamte Spektrum vom kompakten Labor-Ultraschallhomogenisator über Benchtop-Sonicator bis hin zu vollindustriellen Ultraschallsystemen ab.

Hielscher Ultrasonics fertigt Hochleistungs-Ultraschall-Homogenisatoren vom Labor bis zum voll-kommerziellen Industriemaßstab.


Wir besprechen Ihr Verfahren gerne mit Ihnen.

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