So verwenden Sie Ultraschall-Gewebehomogenisatoren von Hielscher
Vor der Reinigung oder Charakterisierung intrazellulärer Makromoleküle wie Proteinen, Organellen, Enzymen oder Wirkstoffen ist eine effiziente Methode zur Gewebelyse und zum Zellaufschluss unerlässlich. Die Ultraschallbehandlung ist eine hochwirksame Technik zur Zellpräparation, die intrazelluläres Material rasch in eine Pufferlösung freisetzt. Die bei der Ultraschall-Gewebehomogenisierung erzeugten mechanischen Scherkräfte lassen sich präzise an das jeweilige Material anpassen. Dies ermöglicht sowohl die schonende Präparation weicher Gewebe oder die Scherung von DNA/RNA durch mildere Beschallung als auch intensive Ultraschallkavitation für einen zerstörenden Zellaufschluss (z. B. bei Nannochloropsis und Hefe).
Nachfolgend finden Sie eine Auswahl an Geweben, Zellen und anderen biologischen Materialien mit empfohlenen Beschallungsprotokollen und Richtlinien zur effizienten Probenpräparation mit einem Ultraschall-Gewebehomogenisator oder Zellaufschlussgerät.
Labor-Ultraschallgerät UP200Ht (200W, 26kHz) für Aufgaben der Probenpräparation
So stellen Sie Lysate, Homogenate und Extrakte aus biologischen Materialien her
In alphabetischer Reihenfolge:
Acetobacter suboxydans
Actinomyces
ALP- und LDH-Aktivität
Ultraschallanwendung:
Bestimmung der ALP- und LDH-Aktivität sowie des Proteingehalts
Gefrorene Zellproben wurden 20 min auf Eis aufgetaut. Anschließend erfolgte die Zelllyse mit PBS, das 1% Triton X-100 enthielt, für 50 min auf Eis. Während der Zelllyse wurde jede Probe 1 min bei 80 W mit einem Ultraschallprozessor beschallt: UP100H (Hielscher Ultrasonics).
Geräteempfehlung:
UP100H
Referenz / Forschungsarbeit:
Bernhardt, A. et al. (2008): Mineralisiertes Kollagen – eine künstliche, extrazelluläre Knochenmatrix – verbessert die osteogene Differenzierung von Knochenmarkstromazellen.
Bestimmung der ALP- und LDH-Aktivität sowie des Proteingehalts
Gefrorene Zellproben wurden 20 min auf Eis aufgetaut. Anschließend erfolgte die Zelllyse mit PBS, das 1% Triton X-100 enthielt, für 50 min auf Eis. Während der Zelllyse wurde jede Probe 1 min bei 80 W mit einem Ultraschallprozessor beschallt: UP100H (Hielscher Ultrasonics).
Geräteempfehlung:
UP100H
Referenz / Forschungsarbeit:
Bernhardt, A. et al. (2008): Mineralisiertes Kollagen – eine künstliche, extrazelluläre Knochenmatrix – verbessert die osteogene Differenzierung von Knochenmarkstromazellen.
Amorphes Tricalciumphosphat (ATCP)
Ultraschallanwendung:
ATCP-Nanopartikel, die eine außergewöhnlich reaktive Vorstufe für die Bildung von Hydroxylapatit darstellen, wurden in Chloroform mit 5 % (w/w) Tween20, bezogen auf PLGA, mit dem Ultraschallgerät UP400S von Hielscher bei 320W für 5 min dispergiert. Dabei wurden gepulste Intervalle (50%) eingesetzt, um eine Relaxation der Partikel zu ermöglichen.
Geräteempfehlung:
UP400S
Referenz / Forschungsarbeit:
Mohn, Dirk; Ege, Duygu; Feldman, Kirifl; Schneider, Oliver D.; Imfeld, Thomas; Boccaccini, Aldo R. (2014): Kugelförmige Calciumphosphat-Nanopartikelfüllstoffe ermöglichen die Polymerverarbeitung von Knochenfixierungsvorrichtungen mit hoher Bioaktivität. The Free Library 01. Mai 2010. 21. Januar 2014.
ATCP-Nanopartikel, die eine außergewöhnlich reaktive Vorstufe für die Bildung von Hydroxylapatit darstellen, wurden in Chloroform mit 5 % (w/w) Tween20, bezogen auf PLGA, mit dem Ultraschallgerät UP400S von Hielscher bei 320W für 5 min dispergiert. Dabei wurden gepulste Intervalle (50%) eingesetzt, um eine Relaxation der Partikel zu ermöglichen.
Geräteempfehlung:
UP400S
Referenz / Forschungsarbeit:
Mohn, Dirk; Ege, Duygu; Feldman, Kirifl; Schneider, Oliver D.; Imfeld, Thomas; Boccaccini, Aldo R. (2014): Kugelförmige Calciumphosphat-Nanopartikelfüllstoffe ermöglichen die Polymerverarbeitung von Knochenfixierungsvorrichtungen mit hoher Bioaktivität. The Free Library 01. Mai 2010. 21. Januar 2014.
Anthocyane
Ultraschallanwendung:
Anthocyane: Diglucoside, Monoglucosid, acylierte Monoglucoside und acylierte Diglucoside von Peonidin, Malvidin, Cyanidin, Petunidin und Delphinidin: Extraktion aus Traubenschalen in 40 sec.; pH 5,0; Verhältnis von Material zu Extraktionslösungsmittel 1:6.
Geräteempfehlung:
UP100H
Anthocyane: Diglucoside, Monoglucosid, acylierte Monoglucoside und acylierte Diglucoside von Peonidin, Malvidin, Cyanidin, Petunidin und Delphinidin: Extraktion aus Traubenschalen in 40 sec.; pH 5,0; Verhältnis von Material zu Extraktionslösungsmittel 1:6.
Geräteempfehlung:
UP100H
Anthrachinone
Ultraschallanwendung:
Extraktion von Anthrachinonen aus den Wurzeln von Morinda citrifolia
Geräteempfehlung:
UP400S
Extraktion von Anthrachinonen aus den Wurzeln von Morinda citrifolia
Geräteempfehlung:
UP400S
Aprikosenkerne
Ultraschallanwendung:
Ultraschallvorbehandlung vor der Ölextraktion aus den Samen von Jatropha curcas L. zur Verbesserung der Extraktion.
Geräteempfehlung:
UP400S
Ultraschallvorbehandlung vor der Ölextraktion aus den Samen von Jatropha curcas L. zur Verbesserung der Extraktion.
Geräteempfehlung:
UP400S
Artemisia selengensis Turcz
Ultraschallanwendung:
Extraktion von Rutin (1,0g gemahlene Probe in 30 mL Methanol) bei 25°C in 5–10 min.
Geräteempfehlung:
UP50H
Extraktion von Rutin (1,0g gemahlene Probe in 30 mL Methanol) bei 25°C in 5–10 min.
Geräteempfehlung:
UP50H
Aspergillus flavus
Ultraschallanwendung:
Ultraschallinaktivierung von Aspergillus flavus in Sabouraud-Nährmedium
Geräteempfehlung:
UP200S
Ultraschallinaktivierung von Aspergillus flavus in Sabouraud-Nährmedium
Geräteempfehlung:
UP200S
B. sphaericus / Bacillus sphaericus
Sporen von Bacillus anthracis Sterne 34F2
Ultraschallanwendung:
Ultraschallentfernung von Sporen von Bacillus anthracis sterne 34F2, Bacillus cereus ATCC 21281 und Bacillus thuringiensis ATCC 33680. Der Einsatz von 150 ppm Natriumhypochlorit in Kombination mit Ultraschall führte zur Inaktivierung der Sporen.
Geräteempfehlung:
UP200S bei 100% Amplitude
Referenz / Forschungsarbeit:
Pamarthi, S.R. et al.: Wirksamkeit von Ultraschall bei der Entfernung von Bacillus-spp.-Sporen, die in komplexe Lebensmittelmatrices eingebettet sind und an verschiedenen Kontaktoberflächen haften.
Ultraschallentfernung von Sporen von Bacillus anthracis sterne 34F2, Bacillus cereus ATCC 21281 und Bacillus thuringiensis ATCC 33680. Der Einsatz von 150 ppm Natriumhypochlorit in Kombination mit Ultraschall führte zur Inaktivierung der Sporen.
Geräteempfehlung:
UP200S bei 100% Amplitude
Referenz / Forschungsarbeit:
Pamarthi, S.R. et al.: Wirksamkeit von Ultraschall bei der Entfernung von Bacillus-spp.-Sporen, die in komplexe Lebensmittelmatrices eingebettet sind und an verschiedenen Kontaktoberflächen haften.
Sporen von Bacillus cereus ATCC 21281
Ultraschallanwendung:
Ultraschallentfernung von Sporen von Bacillus anthracis sterne 34F2, Bacillus cereus ATCC 21281 und Bacillus thuringiensis ATCC 33680. Der Einsatz von 150 ppm Natriumhypochlorit in Kombination mit Ultraschall führte zur Inaktivierung der Sporen.
Geräteempfehlung:
UP200S bei 100% Amplitude
Referenz / Forschungsarbeit:
Pamarthi, S.R. et al.: Wirksamkeit von Ultraschall bei der Entfernung von Bacillus-spp.-Sporen, die in komplexe Lebensmittelmatrices eingebettet sind und an verschiedenen Kontaktoberflächen haften.
Ultraschallentfernung von Sporen von Bacillus anthracis sterne 34F2, Bacillus cereus ATCC 21281 und Bacillus thuringiensis ATCC 33680. Der Einsatz von 150 ppm Natriumhypochlorit in Kombination mit Ultraschall führte zur Inaktivierung der Sporen.
Geräteempfehlung:
UP200S bei 100% Amplitude
Referenz / Forschungsarbeit:
Pamarthi, S.R. et al.: Wirksamkeit von Ultraschall bei der Entfernung von Bacillus-spp.-Sporen, die in komplexe Lebensmittelmatrices eingebettet sind und an verschiedenen Kontaktoberflächen haften.
Bacillus subtilis
Ultraschallanwendung:
Hochleistungsultraschall mit niedriger Frequenz führt bei kleinen Volumina einer Bakteriensuspension zu einer kontinuierlichen Abnahme der Bakterienzellzahl, d. h., die Abtötung überwiegt. Bei größeren Volumina führt die Beschallung zunächst zu einem Anstieg der Zellzahl, was auf die Auflösung von Bakterienaggregaten hindeutet. Nach diesem anfänglichen Anstieg sinkt die Zellzahl jedoch wieder, sobald die Auflösung der Aggregate abgeschlossen ist und die Abtötung stärker ins Gewicht fällt.
Geräteempfehlung:
UP200St
Referenz / Forschungsarbeit:
Joyce, E.; Phull, S. S.; Lorimer, J. P.; Mason, T. J. (2003): Entwicklung und Bewertung von Ultraschall zur Behandlung von Bakteriensuspensionen. Eine Untersuchung von Frequenz, Leistung und Beschallungsdauer an kultivierten Bacillus-Arten. Ultrason. Sonochem. 10/2003. S. 315–318.
Hochleistungsultraschall mit niedriger Frequenz führt bei kleinen Volumina einer Bakteriensuspension zu einer kontinuierlichen Abnahme der Bakterienzellzahl, d. h., die Abtötung überwiegt. Bei größeren Volumina führt die Beschallung zunächst zu einem Anstieg der Zellzahl, was auf die Auflösung von Bakterienaggregaten hindeutet. Nach diesem anfänglichen Anstieg sinkt die Zellzahl jedoch wieder, sobald die Auflösung der Aggregate abgeschlossen ist und die Abtötung stärker ins Gewicht fällt.
Geräteempfehlung:
UP200St
Referenz / Forschungsarbeit:
Joyce, E.; Phull, S. S.; Lorimer, J. P.; Mason, T. J. (2003): Entwicklung und Bewertung von Ultraschall zur Behandlung von Bakteriensuspensionen. Eine Untersuchung von Frequenz, Leistung und Beschallungsdauer an kultivierten Bacillus-Arten. Ultrason. Sonochem. 10/2003. S. 315–318.
Alpha-Amylase aus Gerste
Ultraschallanwendung:
Stimulierung oder Hemmung der Aktivität der Alpha-Amylase aus Gerste: Die Probe (10 g Gerstensamen) wurde in 80 ml Leitungswasser durch direkte Beschallung bei Amplituden von 20, 60 und 100%, einem Tastverhältnis von 50% und zusätzlichem Rühren dispergiert. Die Sonotrode wurde etwa 9 mm in die Lösung eingetaucht. Die Lösung wurde bei einer konstanten Temperatur von 30C° für 5, 10 und 15 min behandelt.
Geräteempfehlung:
UP200S, Amplituden: 20, 60 und 100%; Tastverhältnis 50%; Sonotrode S3, 30C°.
Referenz / Forschungsarbeit:
Yaldagard et al. (2008): Einfluss der Ultraschallleistung auf die Aktivität der Alpha-Amylase aus Gerste durch Behandlung der Samen nach der Aussaat
Stimulierung oder Hemmung der Aktivität der Alpha-Amylase aus Gerste: Die Probe (10 g Gerstensamen) wurde in 80 ml Leitungswasser durch direkte Beschallung bei Amplituden von 20, 60 und 100%, einem Tastverhältnis von 50% und zusätzlichem Rühren dispergiert. Die Sonotrode wurde etwa 9 mm in die Lösung eingetaucht. Die Lösung wurde bei einer konstanten Temperatur von 30C° für 5, 10 und 15 min behandelt.
Geräteempfehlung:
UP200S, Amplituden: 20, 60 und 100%; Tastverhältnis 50%; Sonotrode S3, 30C°.
Referenz / Forschungsarbeit:
Yaldagard et al. (2008): Einfluss der Ultraschallleistung auf die Aktivität der Alpha-Amylase aus Gerste durch Behandlung der Samen nach der Aussaat
Nauplien von Seepocken
Ultraschallanwendung:
Zellaufschluss / Abtötung von Mesozooplankton: Durch Beschallung bei vier Volumenströmen (200, 400, 520 und 800 lh-1) und vier Amplituden (25, 50, 75 und 100 %) wurde eine Abtötungsrate zwischen 61 und 97 % erreicht.
Geräteempfehlung:
UIP2000hd
Referenz / Forschungsarbeit:
Viitaslo et al. (2005): Ozon, ultraviolettes Licht, Ultraschall und Wasserstoffperoxid zur Ballastwasserbehandlung – Versuche mit Mesozooplankton in Brackwasser mit niedrigem Salzgehalt.
Zellaufschluss / Abtötung von Mesozooplankton: Durch Beschallung bei vier Volumenströmen (200, 400, 520 und 800 lh-1) und vier Amplituden (25, 50, 75 und 100 %) wurde eine Abtötungsrate zwischen 61 und 97 % erreicht.
Geräteempfehlung:
UIP2000hd
Referenz / Forschungsarbeit:
Viitaslo et al. (2005): Ozon, ultraviolettes Licht, Ultraschall und Wasserstoffperoxid zur Ballastwasserbehandlung – Versuche mit Mesozooplankton in Brackwasser mit niedrigem Salzgehalt.
Bifidobakterienstämme: B. breve ATCC 15700, B. animalis subsp. lactis (BB-12), B. longum (BB-46)
Ultraschallanwendung:
Zerstörung von Bakterienzellen und Freisetzung von ß-Galactosidase aus Bifidobakterienstämmen: B. breve ATCC 15700, B. animalis subsp. Lactis (BB-12), B. longum (BB-46): 100 mL pasteurisierte Milch, vermischt mit einer Bakterienkultur, wurde mit Ultraschall behandelt. Die Kavitation bewirkt die Zerstörung der Bakterienzellen und gleichzeitig die Freisetzung von ß-Galactosidase.
Geräteempfehlung:
UIP1000hd: Amplitude: 10%, Leistung: 80W, Amplitude: 100%, Leistung: 200W; Sonotrode BS2d34; 15–30 min.
Referenz / Forschungsarbeit:
Hung et al. (2009): Ultraschallunterstützte Joghurtfermentation mit Probiotika.
Zerstörung von Bakterienzellen und Freisetzung von ß-Galactosidase aus Bifidobakterienstämmen: B. breve ATCC 15700, B. animalis subsp. Lactis (BB-12), B. longum (BB-46): 100 mL pasteurisierte Milch, vermischt mit einer Bakterienkultur, wurde mit Ultraschall behandelt. Die Kavitation bewirkt die Zerstörung der Bakterienzellen und gleichzeitig die Freisetzung von ß-Galactosidase.
Geräteempfehlung:
UIP1000hd: Amplitude: 10%, Leistung: 80W, Amplitude: 100%, Leistung: 200W; Sonotrode BS2d34; 15–30 min.
Referenz / Forschungsarbeit:
Hung et al. (2009): Ultraschallunterstützte Joghurtfermentation mit Probiotika.
BL21(DE3)-pAtHNL-Zellen (Arabidopsis-thaliana-Zellen)
Ultraschallanwendung:
Zellaufschluss: 15 g BL21-(DE3)_pAtHNL-Zellen wurden bei 0 degC langsam in 50 mM Kaliumphosphatpuffer (pH 7,5) suspendiert.
Geräteempfehlung:
UP200S + Sonotrode S14D: bei 70W/cm2 (4 x 5 min), im Eisbad gekühlt
Referenz / Forschungsarbeit:
Okrob, D. et al. (2009): Hydroxynitrillyase aus Arabidopsis thaliana: Identifizierung von Reaktionsparametern für die Synthese enantiomerenreiner Cyanhydrine mit reinem und immobilisiertem Katalysator. Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 2399–2408.
Zellaufschluss: 15 g BL21-(DE3)_pAtHNL-Zellen wurden bei 0 degC langsam in 50 mM Kaliumphosphatpuffer (pH 7,5) suspendiert.
Geräteempfehlung:
UP200S + Sonotrode S14D: bei 70W/cm2 (4 x 5 min), im Eisbad gekühlt
Referenz / Forschungsarbeit:
Okrob, D. et al. (2009): Hydroxynitrillyase aus Arabidopsis thaliana: Identifizierung von Reaktionsparametern für die Synthese enantiomerenreiner Cyanhydrine mit reinem und immobilisiertem Katalysator. Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 2399–2408.
Blutzellen (rote und weiße)
Boldin aus Boldoblättern (Peumus boldus Molina)
Ultraschallanwendung:
Ein wichtiger Wirkstoff in Boldo ist Boldin ((S)-2,9-Dihydroxy-1,10-dimethoxyaporphin), das neben Catechin ((2S,3R)-2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-3,4-dihydro-1(2H)-benzopyran-3,5,7-triol) zu den Hauptbestandteilen der Alkaloid- und Flavonoidfraktion in Boldoblättern gehört. Boldin ist ein starkes Antioxidans, das peroxidativen, durch freie Radikale vermittelten Schädigungen unterliegt und als effizienter Hydroxylradikalfänger wirkt.
Extraktionsverfahren: Bei einem typischen Extraktionsverfahren wurden Proben von Boldoblättern mit 1L destilliertem Wasser bei Atmosphärendruck mit dem Ultraschallgerät UIP1000hd im Batch- und Durchflussbetrieb extrahiert. Die Extraktionsdauer liegt zwischen 10 und 40 min. bei einer Ultraschallintensität von 10 bis 23 W/cm2 und einem Temperaturbereich von 10 bis 70°C. Die besten Ergebnisse wurden unter folgenden Bedingungen erzielt: Ultraschallintensität von 23 W/cm2 für 40 min. bei einer Temperatur von 36°C.
Ergebnisse: Die Analyseergebnisse zeigen, dass die Beschallung mit Hochleistungsultraschall die Freisetzung der Analyten aus dem pflanzlichen Matrixmaterial von Boldo gegenüber der herkömmlichen Methode deutlich beschleunigt: Mit Beschallung wurde die gleiche Ausbeute in 30 min. erzielt, während die herkömmliche Extraktion 2h dauerte.
Chemat (2013) und Mitarbeiter zeigten, dass die ultraschallunterstützte Extraktion die Effizienz der Pflanzenextraktion verbessert, die Extraktionsdauer verkürzt und die Konzentration der Extrakte erhöht (bei gleicher Menge an Lösungsmittel und Pflanzenmaterial). Die Analyse ergab folgende optimierte Bedingungen: Ultraschallintensität 23 W/cm2 mit UIP1000hd für 40 min. und eine Temperatur von 36°C. Die optimierten Parameter der Ultraschallextraktion ermöglichen gegenüber einer herkömmlichen Mazeration eine bessere Extraktion hinsichtlich Prozessdauer (30 min. statt 120 min.), höherer Ausbeute, höherer Energieeffizienz, verbesserter Sauberkeit, höherer Sicherheit und besserer Produktqualität.
Geräteempfehlung:
UIP1000hd mit Sonotrode BS2d34 und Durchflusszelle
Referenz / Forschungsarbeit:
Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J.; Chemat, F. (2013): Diskontinuierliche und kontinuierliche ultraschallunterstützte Extraktion von Boldoblättern (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750–5764.
Ein wichtiger Wirkstoff in Boldo ist Boldin ((S)-2,9-Dihydroxy-1,10-dimethoxyaporphin), das neben Catechin ((2S,3R)-2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-3,4-dihydro-1(2H)-benzopyran-3,5,7-triol) zu den Hauptbestandteilen der Alkaloid- und Flavonoidfraktion in Boldoblättern gehört. Boldin ist ein starkes Antioxidans, das peroxidativen, durch freie Radikale vermittelten Schädigungen unterliegt und als effizienter Hydroxylradikalfänger wirkt.
Extraktionsverfahren: Bei einem typischen Extraktionsverfahren wurden Proben von Boldoblättern mit 1L destilliertem Wasser bei Atmosphärendruck mit dem Ultraschallgerät UIP1000hd im Batch- und Durchflussbetrieb extrahiert. Die Extraktionsdauer liegt zwischen 10 und 40 min. bei einer Ultraschallintensität von 10 bis 23 W/cm2 und einem Temperaturbereich von 10 bis 70°C. Die besten Ergebnisse wurden unter folgenden Bedingungen erzielt: Ultraschallintensität von 23 W/cm2 für 40 min. bei einer Temperatur von 36°C.
Ergebnisse: Die Analyseergebnisse zeigen, dass die Beschallung mit Hochleistungsultraschall die Freisetzung der Analyten aus dem pflanzlichen Matrixmaterial von Boldo gegenüber der herkömmlichen Methode deutlich beschleunigt: Mit Beschallung wurde die gleiche Ausbeute in 30 min. erzielt, während die herkömmliche Extraktion 2h dauerte.
Chemat (2013) und Mitarbeiter zeigten, dass die ultraschallunterstützte Extraktion die Effizienz der Pflanzenextraktion verbessert, die Extraktionsdauer verkürzt und die Konzentration der Extrakte erhöht (bei gleicher Menge an Lösungsmittel und Pflanzenmaterial). Die Analyse ergab folgende optimierte Bedingungen: Ultraschallintensität 23 W/cm2 mit UIP1000hd für 40 min. und eine Temperatur von 36°C. Die optimierten Parameter der Ultraschallextraktion ermöglichen gegenüber einer herkömmlichen Mazeration eine bessere Extraktion hinsichtlich Prozessdauer (30 min. statt 120 min.), höherer Ausbeute, höherer Energieeffizienz, verbesserter Sauberkeit, höherer Sicherheit und besserer Produktqualität.
Geräteempfehlung:
UIP1000hd mit Sonotrode BS2d34 und Durchflusszelle
Referenz / Forschungsarbeit:
Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J.; Chemat, F. (2013): Diskontinuierliche und kontinuierliche ultraschallunterstützte Extraktion von Boldoblättern (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750–5764.
Rinderserumalbumin (BSA)
Ultraschallanwendung:
Mikroverkapselung in Poly(Milchsäure-co-Glykolsäure) in 40 sec.
Geräteempfehlung:
GDmini
Referenz / Forschungsarbeit:
Freitas et al. (2005): Ultraschallemulgierung im Durchfluss in Kombination mit statischem Mikromischen zur aseptischen Herstellung von Mikrosphären durch Lösungsmittelextraktion.
Mikroverkapselung in Poly(Milchsäure-co-Glykolsäure) in 40 sec.
Geräteempfehlung:
GDmini
Referenz / Forschungsarbeit:
Freitas et al. (2005): Ultraschallemulgierung im Durchfluss in Kombination mit statischem Mikromischen zur aseptischen Herstellung von Mikrosphären durch Lösungsmittelextraktion.
Hirnstamm + Nebenniere
Ultraschallanwendung:
Dispergierung und Nukleotidanalyse; Probengröße: Proben von 10 mg in 10 ml Flüssigkeit.
Geräteempfehlung:
UP50H
Dispergierung und Nukleotidanalyse; Probengröße: Proben von 10 mg in 10 ml Flüssigkeit.
Geräteempfehlung:
UP50H
Candida albicans
Kohlenhydrate, Polysaccharide und andere funktionelle Verbindungen
Ultraschallanwendung:
Extraktion von Kohlenhydraten, Polysacchariden und anderen funktionellen Verbindungen
Geräteempfehlung:
UP200St
Extraktion von Kohlenhydraten, Polysacchariden und anderen funktionellen Verbindungen
Geräteempfehlung:
UP200St
Carnosinsäure aus Rosmarin
Ultraschallanwendung:
Extraktion des Wirkstoffs Carnosolsäure aus Rosmarin.
Geräteempfehlung:
UP400S
Extraktion des Wirkstoffs Carnosolsäure aus Rosmarin.
Geräteempfehlung:
UP400S
Capsaicinoide
Ultraschallanwendung:
Extraktion von Capsaicinoiden (Capsaicin, Nordihydrocapsaicin) aus Chilischoten: Capsaicinoide aus Schoten von Capsicum frutescens wurden durch Ultraschallextraktion unter folgenden Bedingungen gewonnen: Lösungsmittel: 95% (v/v) Ethanol, Verhältnis von Lösungsmittelvolumen zu Masse 10 ml/g, 40 min. Extraktionsdauer mit Ultraschall, 45°C Extraktionstemperatur. Extraktionsausbeute: 85% der Capsaicinoide
Geräteempfehlung:
UP400S
Extraktion von Capsaicinoiden (Capsaicin, Nordihydrocapsaicin) aus Chilischoten: Capsaicinoide aus Schoten von Capsicum frutescens wurden durch Ultraschallextraktion unter folgenden Bedingungen gewonnen: Lösungsmittel: 95% (v/v) Ethanol, Verhältnis von Lösungsmittelvolumen zu Masse 10 ml/g, 40 min. Extraktionsdauer mit Ultraschall, 45°C Extraktionstemperatur. Extraktionsausbeute: 85% der Capsaicinoide
Geräteempfehlung:
UP400S
Carotinoide, Beta-Carotinoide
cDNA
Ultraschallanwendung:
Poly-A-RNA wurde mit dem Dynabeads-mRNA-Reinigungskit (Invitrogen) gemäß den Herstelleranweisungen gereinigt und 30 min bei 37°C mit TURBO DNase (Ambion; 0,2 units/1 μg RNA) behandelt. Die Erst- und Zweitstrangsynthese erfolgte nach dem Herstellerprotokoll. Etwa 500ng doppelsträngige cDNA wurden durch Beschallung mit folgendem Gerät von Hielscher fragmentiert: UTR200. Die DNA wurde in einem 2%igen hochauflösenden Agarosegel aufgetrennt, und Fragmente mit 230–270 bp wurden ausgeschnitten.
Geräteempfehlung:
UTR200 oder TD_CupHorn
Referenz / Forschungsarbeit:
Delft, J. van; Gaj, St.; Lienhard,M.; Albrecht, M. W.; Kirpiy, A.; Brauers, K.; Claessen, S.; Lizarraga, D.; Lehrach, H.; Herwig, R.; Kleinjans, J. (2012): RNA-Seq liefert neue Einblicke in die durch das Karzinogen Benzo[a]pyren induzierten Transkriptomantworten. Toxicological Sciences 130/2, 2012. 427–439.
Poly-A-RNA wurde mit dem Dynabeads-mRNA-Reinigungskit (Invitrogen) gemäß den Herstelleranweisungen gereinigt und 30 min bei 37°C mit TURBO DNase (Ambion; 0,2 units/1 μg RNA) behandelt. Die Erst- und Zweitstrangsynthese erfolgte nach dem Herstellerprotokoll. Etwa 500ng doppelsträngige cDNA wurden durch Beschallung mit folgendem Gerät von Hielscher fragmentiert: UTR200. Die DNA wurde in einem 2%igen hochauflösenden Agarosegel aufgetrennt, und Fragmente mit 230–270 bp wurden ausgeschnitten.
Geräteempfehlung:
UTR200 oder TD_CupHorn
Referenz / Forschungsarbeit:
Delft, J. van; Gaj, St.; Lienhard,M.; Albrecht, M. W.; Kirpiy, A.; Brauers, K.; Claessen, S.; Lizarraga, D.; Lehrach, H.; Herwig, R.; Kleinjans, J. (2012): RNA-Seq liefert neue Einblicke in die durch das Karzinogen Benzo[a]pyren induzierten Transkriptomantworten. Toxicological Sciences 130/2, 2012. 427–439.
Caryophanon latum
Ultraschallanwendung:
Extraktion von Glucosamin, Muraminsäure, Alanin, Glutaminsäure und Lysin aus caryophanon datum.
Geräteempfehlung:
UP100H
Extraktion von Glucosamin, Muraminsäure, Alanin, Glutaminsäure und Lysin aus caryophanon datum.
Geräteempfehlung:
UP100H
Cellulose
Ultraschallanwendung:
Homogenisierung / Präparation isotopisch homogener Cellulose.
Geräteempfehlung:
UP200S; im Eisbad
Referenz / Forschungsarbeit:
Laumer et al. (2009): Ein neuer Ansatz zur Homogenisierung von Cellulose für die Verwendung kleinster Mengen bei Analysen stabiler Isotope.
Homogenisierung / Präparation isotopisch homogener Cellulose.
Geräteempfehlung:
UP200S; im Eisbad
Referenz / Forschungsarbeit:
Laumer et al. (2009): Ein neuer Ansatz zur Homogenisierung von Cellulose für die Verwendung kleinster Mengen bei Analysen stabiler Isotope.
Cellulose-Nanokristalle (CNC), hergestellt aus Eukalyptuscellulose-CNCs
Ultraschallanwendung:
Aus Eukalyptuscellulose-CNCs hergestellte Cellulose-Nanokristalle (CNC) wurden durch Reaktion mit Methyladipoylchlorid zu CNCm oder mit einer Mischung aus Essig- und Schwefelsäure zu CNCa modifiziert. Hierzu wurden gefriergetrocknete CNCs, CNCm und CNCa in reinen Lösungsmitteln (EA, THF oder DMF) bei 0,1 wt% durch magnetisches Rühren über Nacht bei (24 ± 1) C redispergiert. Anschließend erfolgte eine Behandlung für 20 min in einem Beschallungsbad mit dem UP100H von Hielscher Ultrasonics (Deutschland), ausgestattet mit einer Sonotrode mit 130 W/cm2, bei 24 ± 1 degC. Danach wurde CAB zur CNC-Dispersion gegeben, sodass die endgültige Polymerkonzentration 0,9 wt% betrug.
Geräteempfehlung:
UP100H; bei 24 degC für 20 min.
Referenz / Forschungsarbeit:
Blachechen, L. S. et al. (2013): Wechselwirkung zwischen der kolloidalen Stabilität von Cellulose-Nanokristallen und ihrer Dispergierbarkeit in einer Celluloseacetatbutyrat-Matrix. Cellulose 2013.
Aus Eukalyptuscellulose-CNCs hergestellte Cellulose-Nanokristalle (CNC) wurden durch Reaktion mit Methyladipoylchlorid zu CNCm oder mit einer Mischung aus Essig- und Schwefelsäure zu CNCa modifiziert. Hierzu wurden gefriergetrocknete CNCs, CNCm und CNCa in reinen Lösungsmitteln (EA, THF oder DMF) bei 0,1 wt% durch magnetisches Rühren über Nacht bei (24 ± 1) C redispergiert. Anschließend erfolgte eine Behandlung für 20 min in einem Beschallungsbad mit dem UP100H von Hielscher Ultrasonics (Deutschland), ausgestattet mit einer Sonotrode mit 130 W/cm2, bei 24 ± 1 degC. Danach wurde CAB zur CNC-Dispersion gegeben, sodass die endgültige Polymerkonzentration 0,9 wt% betrug.
Geräteempfehlung:
UP100H; bei 24 degC für 20 min.
Referenz / Forschungsarbeit:
Blachechen, L. S. et al. (2013): Wechselwirkung zwischen der kolloidalen Stabilität von Cellulose-Nanokristallen und ihrer Dispergierbarkeit in einer Celluloseacetatbutyrat-Matrix. Cellulose 2013.
Cellulose aus Zuckerrohrbagasse
ChIP-Assay
Ultraschallanwendung:
Die Ultraschallbehandlung wird zur Zelllyse eingesetzt, um Chromatin freizusetzen. Eine milde (gepulste) Beschallung dient zur Fragmentierung des Chromatins. Darüber hinaus beschleunigt Ultraschall die Bindung von Antikörpern an Zielproteine und verkürzt dadurch die Immunpräzipitationsdauer.
Geräteempfehlung:
UP100H
Referenz / Forschungsarbeit:
Basselet, P. et al. (2008): Probenverarbeitung für die DNA-Chip-Array-basierte Analyse von enterohämorrhagischen Escherichia coli (EHEC).
Lauri, A. (2005): Molekulare Analyse der Blütenblattentwicklung mittels X-ChIP und Zwei-Hybrid-Technologie. Dissertation Universität zu Köln 2005.
Die Ultraschallbehandlung wird zur Zelllyse eingesetzt, um Chromatin freizusetzen. Eine milde (gepulste) Beschallung dient zur Fragmentierung des Chromatins. Darüber hinaus beschleunigt Ultraschall die Bindung von Antikörpern an Zielproteine und verkürzt dadurch die Immunpräzipitationsdauer.
Geräteempfehlung:
UP100H
Referenz / Forschungsarbeit:
Basselet, P. et al. (2008): Probenverarbeitung für die DNA-Chip-Array-basierte Analyse von enterohämorrhagischen Escherichia coli (EHEC).
Lauri, A. (2005): Molekulare Analyse der Blütenblattentwicklung mittels X-ChIP und Zwei-Hybrid-Technologie. Dissertation Universität zu Köln 2005.
Chromatin
Ultraschallanwendung:
Scherung von Chromatin
Geräteempfehlung:
UP400S; bei 30% Amplitude und einem Tastverhältnis von 0,5; auf Eis.
Referenz / Forschungsarbeit:
Oh et al. (2003): Das Acetyl-CoA-Carboxylase-Gen wird in der Leber durch das Sterol Regulatory Element-binding Protein-1 reguliert.
Scherung von Chromatin
Geräteempfehlung:
UP400S; bei 30% Amplitude und einem Tastverhältnis von 0,5; auf Eis.
Referenz / Forschungsarbeit:
Oh et al. (2003): Das Acetyl-CoA-Carboxylase-Gen wird in der Leber durch das Sterol Regulatory Element-binding Protein-1 reguliert.
Chromatinextraktion
Ultraschallanwendung:
Das Lysat von MEL-DS19-Zellen wurde in 10 Durchgängen von jeweils 20 s bei 70% der maximalen Ausgangsleistung mit dem 200W-Ultraschallprozessor UP200H von Hielscher beschallt.
Geräteempfehlung:
UP200H; 70% der maximalen Ausgangsleistung; Pulsbetrieb: 10 Zyklen von jeweils 20 sec.
Referenz / Forschungsarbeit:
Kang, H. Ch. et al. (2010): PIAS1 reguliert die CP2c-Lokalisation und die Bildung aktiver Promotorkomplexe bei der erythroidzellspezifischen a-Globin-Expression. Nucleic Acids Res. 38/16, 2010. S. 5456–5471.
Das Lysat von MEL-DS19-Zellen wurde in 10 Durchgängen von jeweils 20 s bei 70% der maximalen Ausgangsleistung mit dem 200W-Ultraschallprozessor UP200H von Hielscher beschallt.
Geräteempfehlung:
UP200H; 70% der maximalen Ausgangsleistung; Pulsbetrieb: 10 Zyklen von jeweils 20 sec.
Referenz / Forschungsarbeit:
Kang, H. Ch. et al. (2010): PIAS1 reguliert die CP2c-Lokalisation und die Bildung aktiver Promotorkomplexe bei der erythroidzellspezifischen a-Globin-Expression. Nucleic Acids Res. 38/16, 2010. S. 5456–5471.
Chromatographie
Ultraschallanwendung:
Die Beschallung des Adsorbens im Lösungsmittel beseitigt Agglomerate innerhalb weniger Sekunden und ermöglicht eine gleichmäßige, leicht zu packende Säule. Dies ist für die Präparation des Adsorbens (z. B. Kieselgel) vor der Säulenchromatographie relevant.
Geräteempfehlung:
UP400S
Die Beschallung des Adsorbens im Lösungsmittel beseitigt Agglomerate innerhalb weniger Sekunden und ermöglicht eine gleichmäßige, leicht zu packende Säule. Dies ist für die Präparation des Adsorbens (z. B. Kieselgel) vor der Säulenchromatographie relevant.
Geräteempfehlung:
UP400S
Wasserflöhe
Ultraschallanwendung:
Zellaufschluss von Mesozooplankton
Geräteempfehlung:
UP2000hd mit Durchflusszelle
Referenz / Forschungsarbeit:
Viitaslo et al. (2005): Ozon, ultraviolettes Licht, Ultraschall und Wasserstoffperoxid zur Ballastwasserbehandlung – Versuche mit Mesozooplankton in Brackwasser mit niedrigem Salzgehalt.
Zellaufschluss von Mesozooplankton
Geräteempfehlung:
UP2000hd mit Durchflusszelle
Referenz / Forschungsarbeit:
Viitaslo et al. (2005): Ozon, ultraviolettes Licht, Ultraschall und Wasserstoffperoxid zur Ballastwasserbehandlung – Versuche mit Mesozooplankton in Brackwasser mit niedrigem Salzgehalt.
Adulte Ruderfußkrebse und Copepoditen
Ultraschallanwendung:
Zellaufschluss von Mesozooplankton: Durch Beschallung bei vier Volumenströmen (200, 400, 520 und 800 lh-1) und vier Amplituden (25, 50, 75 und 100%) wurde eine Abtötungsrate zwischen 87 und 99% erreicht.
Geräteempfehlung:
UIP2000hd mit Durchflusszelle
Referenz / Forschungsarbeit:
Viitaslo et al. (2005): Ozon, ultraviolettes Licht, Ultraschall und Wasserstoffperoxid zur Ballastwasserbehandlung – Versuche mit Mesozooplankton in Brackwasser mit niedrigem Salzgehalt.
Zellaufschluss von Mesozooplankton: Durch Beschallung bei vier Volumenströmen (200, 400, 520 und 800 lh-1) und vier Amplituden (25, 50, 75 und 100%) wurde eine Abtötungsrate zwischen 87 und 99% erreicht.
Geräteempfehlung:
UIP2000hd mit Durchflusszelle
Referenz / Forschungsarbeit:
Viitaslo et al. (2005): Ozon, ultraviolettes Licht, Ultraschall und Wasserstoffperoxid zur Ballastwasserbehandlung – Versuche mit Mesozooplankton in Brackwasser mit niedrigem Salzgehalt.
Nauplien von Ruderfußkrebsen
Ultraschallanwendung:
Zellaufschluss von Mesozooplankton: Durch Beschallung bei vier Volumenströmen (200, 400, 520 und 800 lh-1) und vier Amplituden (25, 50, 75 und 100%) wurde eine Abtötungsrate zwischen 87 und 99% erreicht.
Geräteempfehlung:
UIP2000hd mit Durchflusszelle
Referenz / Forschungsarbeit:
Viitaslo et al. (2005): Ozon, ultraviolettes Licht, Ultraschall und Wasserstoffperoxid zur Ballastwasserbehandlung – Versuche mit Mesozooplankton in Brackwasser mit niedrigem Salzgehalt.
Zellaufschluss von Mesozooplankton: Durch Beschallung bei vier Volumenströmen (200, 400, 520 und 800 lh-1) und vier Amplituden (25, 50, 75 und 100%) wurde eine Abtötungsrate zwischen 87 und 99% erreicht.
Geräteempfehlung:
UIP2000hd mit Durchflusszelle
Referenz / Forschungsarbeit:
Viitaslo et al. (2005): Ozon, ultraviolettes Licht, Ultraschall und Wasserstoffperoxid zur Ballastwasserbehandlung – Versuche mit Mesozooplankton in Brackwasser mit niedrigem Salzgehalt.
COS7-Zellen
Ultraschallanwendung:
Lyse in 400 μl Puffer
Geräteempfehlung:
UP200S; 7 Zyklen
Referenz / Forschungsarbeit:
Zaim (2005): Analyse von Nesprin-2 Defizienten Mäusen.
Lyse in 400 μl Puffer
Geräteempfehlung:
UP200S; 7 Zyklen
Referenz / Forschungsarbeit:
Zaim (2005): Analyse von Nesprin-2 Defizienten Mäusen.
Cryptosporidium parvum
Ultraschallanwendung:
Ultraschallinaktivierung von Cryptosporidium parvaum (Protozoen) in Wasser.
Geräteempfehlung:
UP400S
Referenz / Forschungsarbeit:
Tsukamoto, I.; Yim, B.; Stavarache, C. E.; Furuta, M.; Hashiba, K.; Maeda, Y. (2004): Inaktivierung von Saccharomyces cerevisiae durch Ultraschallbestrahlung. Ultrasonics Sonochemistry 11/2004. S. 61–65.
Ultraschallinaktivierung von Cryptosporidium parvaum (Protozoen) in Wasser.
Geräteempfehlung:
UP400S
Referenz / Forschungsarbeit:
Tsukamoto, I.; Yim, B.; Stavarache, C. E.; Furuta, M.; Hashiba, K.; Maeda, Y. (2004): Inaktivierung von Saccharomyces cerevisiae durch Ultraschallbestrahlung. Ultrasonics Sonochemistry 11/2004. S. 61–65.
Kubosomen
Ultraschallanwendung:
Cubosomen – entweder leer oder mit Fluorophormolekülen dotiert – wurden durch Dispergierung der entsprechenden Menge Monoolein in einer Lösung von Pluronic F108 mit dem Ultraschallgerät UP100H hergestellt. Zur Herstellung fluoreszierender Cubosomen wurde der Fluorophor vor der Dispergierung in Pluronic F108 durch schonende Beschallung im geschmolzenen Monoolein dispergiert. Dasselbe Verfahren wurde angewandt, wenn die fluoreszierenden Cubosomen zusätzlich mit Quercetin beladen wurden.
Probe: Probenvolumen: 4 mL – ca. 96,4 wt% Wasser, 3,3 wt % Monoolein, 0,3 wt% Pluronic F108. Der Anteil des Fluorophors betrug 2,5 × 10−3 und 2,8 × 10−3 wt%. Menge des zugesetzten Quercetins: 6,4 × 10−6 wt%.
Beschallung: UP100H, Amplitude 90%, Tastverhältnis 0,9, für 10 min.
Geräteempfehlung:
UP100H
Referenz / Forschungsarbeit:
Murgia, S.; Bonacchi,S.; Falchi, A. M.; Lampis, S.; Lippolis, V.; Meli, V.; Monduzzi, M.; Prodi, L.; Schmidt, J.; Talmon, Y.; Caltagirone, C. (2013): Wirkstoffbeladene fluoreszierende Cubosomen: Vielseitige Nanopartikel für potenzielle theranostische Anwendungen. Langmuir 29, 2013. 6673–6679.
Cubosomen – entweder leer oder mit Fluorophormolekülen dotiert – wurden durch Dispergierung der entsprechenden Menge Monoolein in einer Lösung von Pluronic F108 mit dem Ultraschallgerät UP100H hergestellt. Zur Herstellung fluoreszierender Cubosomen wurde der Fluorophor vor der Dispergierung in Pluronic F108 durch schonende Beschallung im geschmolzenen Monoolein dispergiert. Dasselbe Verfahren wurde angewandt, wenn die fluoreszierenden Cubosomen zusätzlich mit Quercetin beladen wurden.
Probe: Probenvolumen: 4 mL – ca. 96,4 wt% Wasser, 3,3 wt % Monoolein, 0,3 wt% Pluronic F108. Der Anteil des Fluorophors betrug 2,5 × 10−3 und 2,8 × 10−3 wt%. Menge des zugesetzten Quercetins: 6,4 × 10−6 wt%.
Beschallung: UP100H, Amplitude 90%, Tastverhältnis 0,9, für 10 min.
Geräteempfehlung:
UP100H
Referenz / Forschungsarbeit:
Murgia, S.; Bonacchi,S.; Falchi, A. M.; Lampis, S.; Lippolis, V.; Meli, V.; Monduzzi, M.; Prodi, L.; Schmidt, J.; Talmon, Y.; Caltagirone, C. (2013): Wirkstoffbeladene fluoreszierende Cubosomen: Vielseitige Nanopartikel für potenzielle theranostische Anwendungen. Langmuir 29, 2013. 6673–6679.
Dekkera bruxellensis
Ultraschallanwendung:
Ultraschallinaktivierung von Dekkera bruxellensis in Wasser
Geräteempfehlung:
UIP1500hd
Referenz / Forschungsarbeit:
Borthwick, K. A. J.; Coakley, W. T.; McDonnell, M. B.; Nowotny, H.; Benes, E.; Grfschl, .M (2005): Entwicklung eines neuartigen kompakten Ultraschallgeräts für den Zellaufschluss. J. Microbio. Meths. 60/2005. S. 207–216. / Lörincz, A. (2004): Ultraschall-Zellaufschluss von Hefe in wasserbasierten Suspensionen. Biosys. Eng. 89/2004. S. 297–308. / Tsukamoto, I.; Yim, B.; Stavarache, C. E.; Furuta, M.; Hashiba, K.; Maeda, Y. (2004): Inaktivierung von Saccharomyces cerevisiae durch Ultraschallbestrahlung. Ultrason. Sonochem. 11/2004. S. 61–65.
Ultraschallinaktivierung von Dekkera bruxellensis in Wasser
Geräteempfehlung:
UIP1500hd
Referenz / Forschungsarbeit:
Borthwick, K. A. J.; Coakley, W. T.; McDonnell, M. B.; Nowotny, H.; Benes, E.; Grfschl, .M (2005): Entwicklung eines neuartigen kompakten Ultraschallgeräts für den Zellaufschluss. J. Microbio. Meths. 60/2005. S. 207–216. / Lörincz, A. (2004): Ultraschall-Zellaufschluss von Hefe in wasserbasierten Suspensionen. Biosys. Eng. 89/2004. S. 297–308. / Tsukamoto, I.; Yim, B.; Stavarache, C. E.; Furuta, M.; Hashiba, K.; Maeda, Y. (2004): Inaktivierung von Saccharomyces cerevisiae durch Ultraschallbestrahlung. Ultrason. Sonochem. 11/2004. S. 61–65.
Dekkera/Brettanomyces bruxellensis
Ultraschallanwendung:
Inaktivierung in 90–120 sec.
Geräteempfehlung:
UIP1500hd
Referenz / Forschungsarbeit:
siehe oben
Inaktivierung in 90–120 sec.
Geräteempfehlung:
UIP1500hd
Referenz / Forschungsarbeit:
siehe oben
DNA
Ultraschallanwendung:
DNA-Fragmentierung: 2 min. Beschallung von 100μL mit UP100H oder 4 min. Beschallung von 100μL mit UTR200.
Geräteempfehlung:
UP100H, UTR200 oder VialTweeter
Referenz / Forschungsarbeit:
Larguinho M. et al. (2010): Entwicklung einer schnellen und effizienten ultraschallbasierten Strategie zur DNA-Fragmentierung.
DNA-Fragmentierung: 2 min. Beschallung von 100μL mit UP100H oder 4 min. Beschallung von 100μL mit UTR200.
Geräteempfehlung:
UP100H, UTR200 oder VialTweeter
Referenz / Forschungsarbeit:
Larguinho M. et al. (2010): Entwicklung einer schnellen und effizienten ultraschallbasierten Strategie zur DNA-Fragmentierung.
S2-Zellen von Drosophila melanogaster
Ultraschallanwendung:
Extraktion zellulärer Proteine aus Drosophila-melanogaster-S2-Zellen: Gefrorene S2-Zellen (1,56108) wurden in 1 mL eiskaltem Homogenisierungspuffer (100 mM Tris-HCl pH 7,5, 1% SDS) lysiert und 10 min auf Eis belassen. Die Zelllyse wurde durch Ultraschallbehandlung auf Eis (6615 Impulsfolgen, 0,5 s Pulsdauer; 75% Intensität) mit einem Ultraschallprozessor UP200S von Hielscher abgeschlossen.
Geräteempfehlung:
UP200S (200W), 75% Intensität; Pulsbetrieb: 6615 Impulsfolgen, 0,5 s Pulsdauer.
Referenz / Forschungsarbeit:
Schwientek, T. et al. (2007): Ein serieller Lektinansatz zur Untersuchung des O-Glykoproteoms vom Mucintyp in Drosophila-melanogaster-S2-Zellen. Proteomics 7, 2007. S. 3264–3277.
Extraktion zellulärer Proteine aus Drosophila-melanogaster-S2-Zellen: Gefrorene S2-Zellen (1,56108) wurden in 1 mL eiskaltem Homogenisierungspuffer (100 mM Tris-HCl pH 7,5, 1% SDS) lysiert und 10 min auf Eis belassen. Die Zelllyse wurde durch Ultraschallbehandlung auf Eis (6615 Impulsfolgen, 0,5 s Pulsdauer; 75% Intensität) mit einem Ultraschallprozessor UP200S von Hielscher abgeschlossen.
Geräteempfehlung:
UP200S (200W), 75% Intensität; Pulsbetrieb: 6615 Impulsfolgen, 0,5 s Pulsdauer.
Referenz / Forschungsarbeit:
Schwientek, T. et al. (2007): Ein serieller Lektinansatz zur Untersuchung des O-Glykoproteoms vom Mucintyp in Drosophila-melanogaster-S2-Zellen. Proteomics 7, 2007. S. 3264–3277.
E. coli-Derivate
Ultraschallanwendung:
Zellaufschluss von E.-coli-Derivaten: Die gefrorenen Pellets, die einem Probenvolumen von Vculture = 4/OD mL entsprachen, wurden in 580 μL 10 mM Kaliumphosphatpuffer pH 7 mit 1 mM EDTA resuspendiert. 20 μL Lysozym (Konzentration 1 g L-1) wurden zugesetzt, und die Zellsuspension wurde etwa 30 min auf Eis inkubiert. Anschließend wurden die Zellen durch kontinuierliche Ultraschallbehandlung mit einem Ultraschallgerät (UP 200S Ultraschallprozessor, Dr. Hielscher GmbH, Teltow) auf Eis bei einer Amplitude von 50 % für 20 sec. aufgeschlossen. Die löslichen und unlöslichen Zellfraktionen wurden durch Zentrifugation bei 13.000 rpm für 20 min getrennt. Die unlöslichen Proteine wurden zweimal mit 10 mM Kaliumphosphatpuffer pH 7 mit 1 mM EDTA gewaschen und bei –20°C gelagert.
Geräteempfehlung:
UP200S mit 50% Amplitude
Referenz / Forschungsarbeit:
HA (2005): Optimierung der Produktion aktiver rekombinanter Proteine durch Untersuchung des Einflusses der kleinen Hitzeschockproteine IbpA und IbpB von Escherichia coli auf die In-vivo-Reaktivierung von Einschlusskörpern.
Zellaufschluss von E.-coli-Derivaten: Die gefrorenen Pellets, die einem Probenvolumen von Vculture = 4/OD mL entsprachen, wurden in 580 μL 10 mM Kaliumphosphatpuffer pH 7 mit 1 mM EDTA resuspendiert. 20 μL Lysozym (Konzentration 1 g L-1) wurden zugesetzt, und die Zellsuspension wurde etwa 30 min auf Eis inkubiert. Anschließend wurden die Zellen durch kontinuierliche Ultraschallbehandlung mit einem Ultraschallgerät (UP 200S Ultraschallprozessor, Dr. Hielscher GmbH, Teltow) auf Eis bei einer Amplitude von 50 % für 20 sec. aufgeschlossen. Die löslichen und unlöslichen Zellfraktionen wurden durch Zentrifugation bei 13.000 rpm für 20 min getrennt. Die unlöslichen Proteine wurden zweimal mit 10 mM Kaliumphosphatpuffer pH 7 mit 1 mM EDTA gewaschen und bei –20°C gelagert.
Geräteempfehlung:
UP200S mit 50% Amplitude
Referenz / Forschungsarbeit:
HA (2005): Optimierung der Produktion aktiver rekombinanter Proteine durch Untersuchung des Einflusses der kleinen Hitzeschockproteine IbpA und IbpB von Escherichia coli auf die In-vivo-Reaktivierung von Einschlusskörpern.
Echinococcus granulosus-Antigen
Ultraschallanwendung:
Zelllyse und Desintegration: Die homogenisierte Probe löslicher Proteine adulter E. granulosus, die durch Einfrieren in flüssigem Stickstoff und Auftauen bei 42◦C hergestellt wurde, wurde bei 110V und 170W für 3×15 sec auf Eis beschallt. Anschließend wurde die Probe 15min bei 10.000g zentrifugiert. Die Proteinkonzentration wurde mit der Bradford-Methode bestimmt, und die Probe wurde bei –20◦C gelagert.
Geräteempfehlung:
UP200S; 170W, Kühlung auf Eis; 3 x 15 sec.
Referenz / Forschungsarbeit:
Tabar et al. (2010): Serodiagnose der Hydatidose bei Schafen mit Hydatidenflüssigkeit, Protoskolex- und Ganzkörperantigen von Echinococcus granulosus.
Zelllyse und Desintegration: Die homogenisierte Probe löslicher Proteine adulter E. granulosus, die durch Einfrieren in flüssigem Stickstoff und Auftauen bei 42◦C hergestellt wurde, wurde bei 110V und 170W für 3×15 sec auf Eis beschallt. Anschließend wurde die Probe 15min bei 10.000g zentrifugiert. Die Proteinkonzentration wurde mit der Bradford-Methode bestimmt, und die Probe wurde bei –20◦C gelagert.
Geräteempfehlung:
UP200S; 170W, Kühlung auf Eis; 3 x 15 sec.
Referenz / Forschungsarbeit:
Tabar et al. (2010): Serodiagnose der Hydatidose bei Schafen mit Hydatidenflüssigkeit, Protoskolex- und Ganzkörperantigen von Echinococcus granulosus.
Escherichia coli Gr-
Ultraschallanwendung:
Ultraschallinaktivierung von Escherchia coli Gr- in Milch und Säften.
Geräteempfehlung:
UP100H
Referenz / Forschungsarbeit:
Zenker, M.; Heinz, V.; Knorr, D. (2003): Anwendung ultraschallunterstützter thermischer Verarbeitung zur Konservierung und Qualitätserhaltung flüssiger Lebensmittel. J Food Prot 66/2003. S. 1642–1649.
Ultraschallinaktivierung von Escherchia coli Gr- in Milch und Säften.
Geräteempfehlung:
UP100H
Referenz / Forschungsarbeit:
Zenker, M.; Heinz, V.; Knorr, D. (2003): Anwendung ultraschallunterstützter thermischer Verarbeitung zur Konservierung und Qualitätserhaltung flüssiger Lebensmittel. J Food Prot 66/2003. S. 1642–1649.
Escherichia coli Gr- in Kochsalzlösung
Ultraschallanwendung:
Ultraschallinaktivierung von Escherchia coli Gr- in Kochsalzlösung.
Geräteempfehlung:
UP100H
Referenz / Forschungsarbeit:
Duckhouse, H.; Mason, T. J.; Phull, S. S.; Lorimer, J. P. (2004): Einfluss der Beschallung auf die mikrobielle Desinfektion mit Hypochlorit. Ultrason. Sonochem. 11/2004. S. 173–176.
Ultraschallinaktivierung von Escherchia coli Gr- in Kochsalzlösung.
Geräteempfehlung:
UP100H
Referenz / Forschungsarbeit:
Duckhouse, H.; Mason, T. J.; Phull, S. S.; Lorimer, J. P. (2004): Einfluss der Beschallung auf die mikrobielle Desinfektion mit Hypochlorit. Ultrason. Sonochem. 11/2004. S. 173–176.
Escherichia coli Gr- in Wasser
Ultraschallanwendung:
Ultraschallinaktivierung von Escherchia coli Gr- in Wasser.
Geräteempfehlung:
UP100H
Referenz / Forschungsarbeit:
Furuta, M.; Yamaguchi, M.; Tsukamoto, T.; Yim, B.; Stavarache, C. E.; Hasiba, K.; Maeda, Y. (2004): Inaktivierung von Escherichia coli durch Ultraschallbestrahlung. Ultrason. Sonochem. 11/2004. S. 57–60.
Ultraschallinaktivierung von Escherchia coli Gr- in Wasser.
Geräteempfehlung:
UP100H
Referenz / Forschungsarbeit:
Furuta, M.; Yamaguchi, M.; Tsukamoto, T.; Yim, B.; Stavarache, C. E.; Hasiba, K.; Maeda, Y. (2004): Inaktivierung von Escherichia coli durch Ultraschallbestrahlung. Ultrason. Sonochem. 11/2004. S. 57–60.
Glaukom, Sehnervenkopf
Ultraschallanwendung:
RNA-Fragmentierung aus Sehnervenköpfen (aus Rattenaugen): Der Sehnervenkopf (ONH) wurde auf Trockeneis eingefroren und vor der Extraktion bei 80°C gelagert. Die RNA wurde durch Beschallung der gefrorenen Sehnervenköpfe im Extraktionspuffer des Kits mit einer Sonotrode MS 0.5 (UP50H) und anschließender Verarbeitung gemäß den Anweisungen des Arcturus-Kits isoliert, einschließlich einer DNase-Behandlung zur Entfernung jeglicher DNA. Die gereinigte RNA wurde quantifiziert.
Geräteempfehlung:
UP50H mit Sonotrode MS0.5
Referenz / Forschungsarbeit:
Johnson et al. (2007): Globale Veränderungen der Genexpression im Sehnervenkopf nach Exposition gegenüber erhöhtem Augeninnendruck in einem Rattenmodell für Glaukom.
RNA-Fragmentierung aus Sehnervenköpfen (aus Rattenaugen): Der Sehnervenkopf (ONH) wurde auf Trockeneis eingefroren und vor der Extraktion bei 80°C gelagert. Die RNA wurde durch Beschallung der gefrorenen Sehnervenköpfe im Extraktionspuffer des Kits mit einer Sonotrode MS 0.5 (UP50H) und anschließender Verarbeitung gemäß den Anweisungen des Arcturus-Kits isoliert, einschließlich einer DNase-Behandlung zur Entfernung jeglicher DNA. Die gereinigte RNA wurde quantifiziert.
Geräteempfehlung:
UP50H mit Sonotrode MS0.5
Referenz / Forschungsarbeit:
Johnson et al. (2007): Globale Veränderungen der Genexpression im Sehnervenkopf nach Exposition gegenüber erhöhtem Augeninnendruck in einem Rattenmodell für Glaukom.
Glykosaminoglykan Chondroitinsulfat (CS)
Ultraschallanwendung:
Bestimmung von CS mit dem Dimethylmethylenblau-Assay
Resuspension von Zellen: CS-Pellets in Mikrozentrifugenröhrchen wurden in 0,5 ml einer 0,1mg/ml Papainlösung in Hanks balancierter Salzlösung (HBSS) mit Pulsen einer Ultraschallsonotrode (UP 100H, Hielscher Ultrasonics GmbH, Deutschland) bei einem Tastverhältnis von 1 und 100 % Amplitude für 3 sec. resuspendiert. Anschließend erfolgte der Verdau bei 60 °C für 24 h.
Für den enzymgekoppelten Immunadsorptionstest (ELISA) wurden die Zellen anschließend in destilliertem und deionisiertem Wasser bei einer Konzentration von 106 Zellen/ml suspendiert und über Nacht in einem Gefrierschrank bei –70°C aufbewahrt, um die Zelllyse zu erleichtern. Danach wurden die Zellen durch Ultraschallbehandlung für 40 sec. mit dem Ultraschall-Gewebehomogenisator UP100H von Hielscher homogenisiert.
Geräteempfehlung:
UP100H
Referenz / Forschungsarbeit:
Vandrovcova et al. (2011): Einfluss von Kollagen- und Chondroitinsulfat-(CS)-Beschichtungen auf Poly(lactid-co-glycolid) (PLGA) auf osteoblastenähnliche MG-63-Zellen. Physiol. Res. 60; 2011. 797–813.
Bestimmung von CS mit dem Dimethylmethylenblau-Assay
Resuspension von Zellen: CS-Pellets in Mikrozentrifugenröhrchen wurden in 0,5 ml einer 0,1mg/ml Papainlösung in Hanks balancierter Salzlösung (HBSS) mit Pulsen einer Ultraschallsonotrode (UP 100H, Hielscher Ultrasonics GmbH, Deutschland) bei einem Tastverhältnis von 1 und 100 % Amplitude für 3 sec. resuspendiert. Anschließend erfolgte der Verdau bei 60 °C für 24 h.
Für den enzymgekoppelten Immunadsorptionstest (ELISA) wurden die Zellen anschließend in destilliertem und deionisiertem Wasser bei einer Konzentration von 106 Zellen/ml suspendiert und über Nacht in einem Gefrierschrank bei –70°C aufbewahrt, um die Zelllyse zu erleichtern. Danach wurden die Zellen durch Ultraschallbehandlung für 40 sec. mit dem Ultraschall-Gewebehomogenisator UP100H von Hielscher homogenisiert.
Geräteempfehlung:
UP100H
Referenz / Forschungsarbeit:
Vandrovcova et al. (2011): Einfluss von Kollagen- und Chondroitinsulfat-(CS)-Beschichtungen auf Poly(lactid-co-glycolid) (PLGA) auf osteoblastenähnliche MG-63-Zellen. Physiol. Res. 60; 2011. 797–813.
HaCaT-Zellen
Ultraschallanwendung:
Lyse von HaCaT-Zellen für die Chromatin-Immunpräzipitation (ChIP): HaCaT-Zellen wurden mit 1% Formaldehyd für 10 Minuten bei 37uC fixiert. Die fixierten Zellen wurden im RIPA-Puffer lysiert und auf Eis mit einem 100W-Ultraschallgerät bei Amplitude = 1 und Tastverhältnis = 100% in 12 einminütigen (12 x 1 min.) Pulsen beschallt.
Geräteempfehlung:
UP100H; für 12 min. auf Eis.
Referenz / Forschungsarbeit:
Zhang et al. (2007): Basonuclin reguliert eine Teilmenge der ribosomalen RNA-Gene in HaCaT-Zellen.
Lyse von HaCaT-Zellen für die Chromatin-Immunpräzipitation (ChIP): HaCaT-Zellen wurden mit 1% Formaldehyd für 10 Minuten bei 37uC fixiert. Die fixierten Zellen wurden im RIPA-Puffer lysiert und auf Eis mit einem 100W-Ultraschallgerät bei Amplitude = 1 und Tastverhältnis = 100% in 12 einminütigen (12 x 1 min.) Pulsen beschallt.
Geräteempfehlung:
UP100H; für 12 min. auf Eis.
Referenz / Forschungsarbeit:
Zhang et al. (2007): Basonuclin reguliert eine Teilmenge der ribosomalen RNA-Gene in HaCaT-Zellen.
Heparin: Depolymerisation von Heparin
Ultraschallanwendung:
Das Ultraschallverfahren ermöglicht die Herstellung von niedermolekularem Heparin (LMWH). Hierzu wird Heparin einer durch Wasserstoffperoxid katalysierten radikalischen Depolymerisation unterzogen. Die Reaktion ist sehr schnell und dauert weniger als 1 Stunde. Der physikochemische Depolymerisationsprozess erfolgt unter milden Reaktionsbedingungen, erfordert keine aggressiven oder toxischen Reagenzien und liefert ein Produkt ohne chemische Artefakte. Daher eignet sich das Ultraschallverfahren gut für die Herstellung von LMWH im großen Maßstab sowie für die Herstellung von Analoga aus natürlichen sulfatierten Polysacchariden.
Ultraschallverfahren:
Für die physikochemische Depolymerisation von unfraktioniertem Heparin durch ultraschallunterstützte radikalische Depolymerisation wurde Heparin in Wasser bis zu einer Endkonzentration von 25 mg/mL (5 mL) gelöst. Das Reaktionsgemisch wurde mit folgendem Ultraschallgerät mit Sonotrode beschallt: UP50H. Das Ultraschallgerät war mit einer Sonotrode (Mikrospitze MS3) mit einem Durchmesser von 3mm ausgestattet, die eine Amplitude von 180μm lieferte. Der Prozessor erzeugte mechanische Longitudinalschwingungen mit einer Frequenz von 30 kHz durch elektrische Anregung. Das Reaktionsgemisch wurde in einem Radleys®-Reaktor bei 60°C gehalten, und die Ultraschallwellen wurden als 0,5sec-Pulse angewandt, um eine Erwärmung des Gemischs zu verhindern. Vor dem Start der Reaktion durch gleichzeitige Zugabe von Wasserstoffperoxid und Anwendung von Ultraschallwellen wurde ein Nullzeit-Aliquot (250μl) aus der Lösung entnommen. Wasserstoffperoxid wurde zugesetzt, um ein endgültiges Wasserstoffperoxid/Heparin-Verhältnis (w/w) von 0,15 (3,75 mg/mL) zu erhalten.
Geräteempfehlung:
UP50H mit Sonotrode MS3
Referenz / Forschungsarbeit:
Achour, Oussama; Bridiau, Nicolas; Godhbani, Azza; Le Joubioux, Florian; Bordenave Juchereau, Stephanie; Sannier, Fredéric; Piot, Jean-Marie; Fruitier Arnaudin, Ingrid; Maugard, Thierry (2013): Ultraschallunterstützte Herstellung von niedermolekularem Heparin (LMWH) mit gerinnungshemmender Aktivität. Carbohydrate Polymers 97; 2013. 684–689.
Das Ultraschallverfahren ermöglicht die Herstellung von niedermolekularem Heparin (LMWH). Hierzu wird Heparin einer durch Wasserstoffperoxid katalysierten radikalischen Depolymerisation unterzogen. Die Reaktion ist sehr schnell und dauert weniger als 1 Stunde. Der physikochemische Depolymerisationsprozess erfolgt unter milden Reaktionsbedingungen, erfordert keine aggressiven oder toxischen Reagenzien und liefert ein Produkt ohne chemische Artefakte. Daher eignet sich das Ultraschallverfahren gut für die Herstellung von LMWH im großen Maßstab sowie für die Herstellung von Analoga aus natürlichen sulfatierten Polysacchariden.
Ultraschallverfahren:
Für die physikochemische Depolymerisation von unfraktioniertem Heparin durch ultraschallunterstützte radikalische Depolymerisation wurde Heparin in Wasser bis zu einer Endkonzentration von 25 mg/mL (5 mL) gelöst. Das Reaktionsgemisch wurde mit folgendem Ultraschallgerät mit Sonotrode beschallt: UP50H. Das Ultraschallgerät war mit einer Sonotrode (Mikrospitze MS3) mit einem Durchmesser von 3mm ausgestattet, die eine Amplitude von 180μm lieferte. Der Prozessor erzeugte mechanische Longitudinalschwingungen mit einer Frequenz von 30 kHz durch elektrische Anregung. Das Reaktionsgemisch wurde in einem Radleys®-Reaktor bei 60°C gehalten, und die Ultraschallwellen wurden als 0,5sec-Pulse angewandt, um eine Erwärmung des Gemischs zu verhindern. Vor dem Start der Reaktion durch gleichzeitige Zugabe von Wasserstoffperoxid und Anwendung von Ultraschallwellen wurde ein Nullzeit-Aliquot (250μl) aus der Lösung entnommen. Wasserstoffperoxid wurde zugesetzt, um ein endgültiges Wasserstoffperoxid/Heparin-Verhältnis (w/w) von 0,15 (3,75 mg/mL) zu erhalten.
Geräteempfehlung:
UP50H mit Sonotrode MS3
Referenz / Forschungsarbeit:
Achour, Oussama; Bridiau, Nicolas; Godhbani, Azza; Le Joubioux, Florian; Bordenave Juchereau, Stephanie; Sannier, Fredéric; Piot, Jean-Marie; Fruitier Arnaudin, Ingrid; Maugard, Thierry (2013): Ultraschallunterstützte Herstellung von niedermolekularem Heparin (LMWH) mit gerinnungshemmender Aktivität. Carbohydrate Polymers 97; 2013. 684–689.
Hopfen
Ultraschallanwendung:
Extraktion von Wirkstoffen / Pflanzenextrakten in Wasser und Ethanol.
Geräteempfehlung:
UP400S
Extraktion von Wirkstoffen / Pflanzenextrakten in Wasser und Ethanol.
Geräteempfehlung:
UP400S
Lactobacillus (Lyse/DNA-Isolierung verschiedener Lactobacillus-Stämme)
Ultraschallanwendung:
Lactobacillus-Stämme: L. pontis, L. sanfranciscensis, L. farciminis, L. panis, L. oris, L. vaginalis und L. reuteri, L. sp.
Verfahren: Für die DNA-Isolierung aus einzelnen Kolonien wurde ein Ultraschall-Lyseprotokoll entwickelt. Eine Kolonie (2–3 mm Durchmesser) wurde in 100μl Lysepuffer (20 mM EDTA, 10 mM Tris [pH 7,9], 1% Triton X-100, 500 mM Guanidin-HCl, 250 mM NaCl) suspendiert. Die Zellen wurden durch 1 min Ultraschallbehandlung mit folgendem Ultraschallgerät mit Sonotrode lysiert: UP50H. Nach Zugabe von 150μl kaltem Ethanol (–20°C) wurde das Gemisch über eine Zentrifugensäule des QIAamp-Gewebekits zentrifugiert und abschließend mit 60μl Puffer (10 mM Tris [pH 7,5]) eluiert.
Um eine schnelle und zuverlässige Identifizierung einzelner Reinkulturen zu ermöglichen, wurde der PCR-Assay mit einem schnellen DNA-Isolierungsverfahren kombiniert. Durch Ultraschallbehandlung der Zellen mit anschließender Reinigung und Konzentrierung der DNA durch Bindung an eine Silicamatrix ließen sich zeitaufwendige enzymatische Lyseverfahren und die Probleme durch die unterschiedliche Empfindlichkeit der Bakterien gegenüber Lysozym umgehen. Das Zellmaterial einer einzelnen Kolonie erwies sich als ausreichend für die PCR.
Geräteempfehlung:
UP50H
Referenz / Forschungsarbeit:
Müller, M. R. A. (2000): Charakterisierung des mikrobiellen Ökosystems von Getreidefermentationen mit molekularbiologischen Methoden. Dissertation Universität zu Köln, 2000.
Lactobacillus-Stämme: L. pontis, L. sanfranciscensis, L. farciminis, L. panis, L. oris, L. vaginalis und L. reuteri, L. sp.
Verfahren: Für die DNA-Isolierung aus einzelnen Kolonien wurde ein Ultraschall-Lyseprotokoll entwickelt. Eine Kolonie (2–3 mm Durchmesser) wurde in 100μl Lysepuffer (20 mM EDTA, 10 mM Tris [pH 7,9], 1% Triton X-100, 500 mM Guanidin-HCl, 250 mM NaCl) suspendiert. Die Zellen wurden durch 1 min Ultraschallbehandlung mit folgendem Ultraschallgerät mit Sonotrode lysiert: UP50H. Nach Zugabe von 150μl kaltem Ethanol (–20°C) wurde das Gemisch über eine Zentrifugensäule des QIAamp-Gewebekits zentrifugiert und abschließend mit 60μl Puffer (10 mM Tris [pH 7,5]) eluiert.
Um eine schnelle und zuverlässige Identifizierung einzelner Reinkulturen zu ermöglichen, wurde der PCR-Assay mit einem schnellen DNA-Isolierungsverfahren kombiniert. Durch Ultraschallbehandlung der Zellen mit anschließender Reinigung und Konzentrierung der DNA durch Bindung an eine Silicamatrix ließen sich zeitaufwendige enzymatische Lyseverfahren und die Probleme durch die unterschiedliche Empfindlichkeit der Bakterien gegenüber Lysozym umgehen. Das Zellmaterial einer einzelnen Kolonie erwies sich als ausreichend für die PCR.
Geräteempfehlung:
UP50H
Referenz / Forschungsarbeit:
Müller, M. R. A. (2000): Charakterisierung des mikrobiellen Ökosystems von Getreidefermentationen mit molekularbiologischen Methoden. Dissertation Universität zu Köln, 2000.
Lactobacillus acidophilus Gr+
Ultraschallanwendung:
Ultraschallinaktivierung von Lactobacillus acidophilus Gr+ in Milch und Säften.
Geräteempfehlung:
UIP500hd
Referenz / Forschungsarbeit:
Zenker, M.; Heinz, V.; Knorr, D. (2003): Anwendung ultraschallunterstützter thermischer Verarbeitung zur Konservierung und Qualitätserhaltung flüssiger Lebensmittel. J Food Prot 66/2003. S. 1642–1649.
Ultraschallinaktivierung von Lactobacillus acidophilus Gr+ in Milch und Säften.
Geräteempfehlung:
UIP500hd
Referenz / Forschungsarbeit:
Zenker, M.; Heinz, V.; Knorr, D. (2003): Anwendung ultraschallunterstützter thermischer Verarbeitung zur Konservierung und Qualitätserhaltung flüssiger Lebensmittel. J Food Prot 66/2003. S. 1642–1649.
Legionella pneumophila Gr+ in verdünntem Medium
Ultraschallanwendung:
Ultraschallinaktivierung von Legionella pneumophila Gr+ in verdünntem Medium.
Geräteempfehlung:
UIP500hd
Referenz / Forschungsarbeit:
Dadjour, M. F.; Ogino, C.; Matsumura, S.; Nakamura, S.; Shimizu N. (2006): Desinfektion von Legionella pneumophila durch Ultraschallbehandlung mit TiO2. Water Res 40/2006. S. 1137–1142.
Ultraschallinaktivierung von Legionella pneumophila Gr+ in verdünntem Medium.
Geräteempfehlung:
UIP500hd
Referenz / Forschungsarbeit:
Dadjour, M. F.; Ogino, C.; Matsumura, S.; Nakamura, S.; Shimizu N. (2006): Desinfektion von Legionella pneumophila durch Ultraschallbehandlung mit TiO2. Water Res 40/2006. S. 1137–1142.
Leuconostoc mesenteroides
Ultraschallanwendung:
Lysozymaktivität der Leukozyten bei myeloischer Leukämie: Die Zellsuspension wurde 15 min. beschallt, und die Proben wurden auf Lysozymaktivität untersucht. Die Lysozymkonzentration der Leukozyten in ug./10 Zellen wurde bestimmt.
Geräteempfehlung:
UP50H
Lysozymaktivität der Leukozyten bei myeloischer Leukämie: Die Zellsuspension wurde 15 min. beschallt, und die Proben wurden auf Lysozymaktivität untersucht. Die Lysozymkonzentration der Leukozyten in ug./10 Zellen wurde bestimmt.
Geräteempfehlung:
UP50H
Isoenzymaktivität der Leukozyten bei myeloischer Leukämie
Ultraschallanwendung:
Probenpräparation: Die Zellsuspension wurde mit Ultraschall behandelt, und die Proben wurden auf Lysozymaktivität untersucht. Die Lysozymkonzentration der Leukozyten in ug/106 wurde bestimmt.
Geräteempfehlung:
UP200St
Probenpräparation: Die Zellsuspension wurde mit Ultraschall behandelt, und die Proben wurden auf Lysozymaktivität untersucht. Die Lysozymkonzentration der Leukozyten in ug/106 wurde bestimmt.
Geräteempfehlung:
UP200St
Liposomen
Ultraschallanwendung:
Bildung kleiner unilamellarer Vesikel (SUVs)
Klicken Sie hier, um mehr über die ultraschallgestützte Liposomenherstellung zu erfahren!
Geräteempfehlung:
UP50H; 3 Zyklen von jeweils 5 min; im Eisbad.
Bildung kleiner unilamellarer Vesikel (SUVs)
Klicken Sie hier, um mehr über die ultraschallgestützte Liposomenherstellung zu erfahren!
Geräteempfehlung:
UP50H; 3 Zyklen von jeweils 5 min; im Eisbad.
Malachitgrün
Ultraschallanwendung:
Sonophotokatalytischer Abbau von Malachitgrün (einem starken Bakterizid): Der rein photokatalytische Abbau ist erheblich schneller als der sonolytische Abbau. Die Effizienz lässt sich durch die Kopplung beider Prozesse verbessern. Malachitgrün, ein starkes Bakterizid, ist für marine Bakterien stark ökotoxisch, wird jedoch in organische Verbindungen umgewandelt, die weniger oder nicht toxisch sind.
Geräteempfehlung:
UP400S
Sonophotokatalytischer Abbau von Malachitgrün (einem starken Bakterizid): Der rein photokatalytische Abbau ist erheblich schneller als der sonolytische Abbau. Die Effizienz lässt sich durch die Kopplung beider Prozesse verbessern. Malachitgrün, ein starkes Bakterizid, ist für marine Bakterien stark ökotoxisch, wird jedoch in organische Verbindungen umgewandelt, die weniger oder nicht toxisch sind.
Geräteempfehlung:
UP400S
Acylierung von Mangiferin
Ultraschallanwendung:
Mangiferin (1,3,6,7-Tetrahydroxy-2-[3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]xanthen-9-on; Formel: C19H18O11) ist ein Polyphenol mit einer C-Glycosylxanthon-Struktur, das in vielen Pflanzenarten vorkommt. Mangiferin weist verschiedene pharmakologische Aktivitäten auf. Die regioselektive Acylierung von Mangiferin kann unter Ultraschallbehandlung sehr effizient durch Lipase katalysiert werden. Gegenüber herkömmlichen Methoden zeichnet sich die ultraschallunterstützte Katalyse durch kürzere Reaktionszeiten und höhere Ausbeuten aus. Als optimale Bedingungen für die ultraschallunterstützte Mangiferin-Acylierung wurden ermittelt:
Lipase: PCL, Acyldonor: Vinylacetat; Reaktionslösungsmittel: DMSO, Reaktionstemperatur: 45 degC, Ultraschallleistung: 200W; Substratverhältnis: Acyldonor/Mangiferin 6/1, Enzymkonzentration: 6 mg/ml
Die Ausbeute der regioselektiven Acylierung betrug bis zu 84%.
Geräteempfehlung:
UP200St oder UP200Ht
Referenz / Forschungsarbeit:
vgl.: Wang, Z.; Wang, R.; Tian, J.; Zhao, B; Wei, X.F.; Su, Y.L.; Li, C.Y.; Cao, S.G.; Wang, L. (2010): Einfluss von Ultraschall auf die lipasekatalysierte regioselektive Acylierung von Mangiferin in nichtwässrigen Lösungsmitteln. J. Asian Nat Prod. Res. 12/1, 2010. 56–63.
Mangiferin (1,3,6,7-Tetrahydroxy-2-[3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]xanthen-9-on; Formel: C19H18O11) ist ein Polyphenol mit einer C-Glycosylxanthon-Struktur, das in vielen Pflanzenarten vorkommt. Mangiferin weist verschiedene pharmakologische Aktivitäten auf. Die regioselektive Acylierung von Mangiferin kann unter Ultraschallbehandlung sehr effizient durch Lipase katalysiert werden. Gegenüber herkömmlichen Methoden zeichnet sich die ultraschallunterstützte Katalyse durch kürzere Reaktionszeiten und höhere Ausbeuten aus. Als optimale Bedingungen für die ultraschallunterstützte Mangiferin-Acylierung wurden ermittelt:
Lipase: PCL, Acyldonor: Vinylacetat; Reaktionslösungsmittel: DMSO, Reaktionstemperatur: 45 degC, Ultraschallleistung: 200W; Substratverhältnis: Acyldonor/Mangiferin 6/1, Enzymkonzentration: 6 mg/ml
Die Ausbeute der regioselektiven Acylierung betrug bis zu 84%.
Geräteempfehlung:
UP200St oder UP200Ht
Referenz / Forschungsarbeit:
vgl.: Wang, Z.; Wang, R.; Tian, J.; Zhao, B; Wei, X.F.; Su, Y.L.; Li, C.Y.; Cao, S.G.; Wang, L. (2010): Einfluss von Ultraschall auf die lipasekatalysierte regioselektive Acylierung von Mangiferin in nichtwässrigen Lösungsmitteln. J. Asian Nat Prod. Res. 12/1, 2010. 56–63.
Extraktion von Molekülen
Ultraschallanwendung:
Extraktionsprotokoll für die Extraktion aus Gips, Rhyolith, Basalt, Edfell-Asche und Obsidianglas:
Eine 1g-Probe aus Regolith oder zerkleinertem Gestein wird einer Flüssigextraktion unter Ultraschallbestrahlung unterzogen, um Zielmoleküle zu extrahieren und zu solubilisieren. Hierzu wurden 3ml MeOH P80 zu 1g Analogprobe in einem Glasreagenzglas gegeben. Das Gemisch wurde anschließend 20 Minuten mit dem Ultraschallgerät UP50H mit Sonotrode bei 40% Amplitude beschallt. Das Gemisch wurde 10 Minuten stehen gelassen. Der trübe Überstand, der sich über der sedimentierten Analogprobe gebildet hatte, wurde in 1,5 ml Zentrifugenröhrchen dekantiert. Um den Verlust extrahierter Komponenten durch Adsorption an den Oberflächen der hydrophoben Polymer-Zentrifugenröhrchen zu minimieren, wurden die Röhrchen zunächst mit 0,5% (w/v) BSA in 100 mM HEPES pH 7,4 blockiert. Die Überstände wurden durch Zentrifugation bei 17.000 G für 10 Minuten geklärt und bis zur Untersuchung im Immunassay bei 2–8°C in Glasfläschchen gelagert.
Geräteempfehlung:
UP50H
Referenz / Forschungsarbeit:
Rix, C.(2012): Nachweis von Leben auf dem Mars und der Life Marker Chip: Antikörper-Assays zum Nachweis organischer Moleküle in Flüssigextrakten von Marsproben. Dissertation Cranfield University 2012.
Extraktionsprotokoll für die Extraktion aus Gips, Rhyolith, Basalt, Edfell-Asche und Obsidianglas:
Eine 1g-Probe aus Regolith oder zerkleinertem Gestein wird einer Flüssigextraktion unter Ultraschallbestrahlung unterzogen, um Zielmoleküle zu extrahieren und zu solubilisieren. Hierzu wurden 3ml MeOH P80 zu 1g Analogprobe in einem Glasreagenzglas gegeben. Das Gemisch wurde anschließend 20 Minuten mit dem Ultraschallgerät UP50H mit Sonotrode bei 40% Amplitude beschallt. Das Gemisch wurde 10 Minuten stehen gelassen. Der trübe Überstand, der sich über der sedimentierten Analogprobe gebildet hatte, wurde in 1,5 ml Zentrifugenröhrchen dekantiert. Um den Verlust extrahierter Komponenten durch Adsorption an den Oberflächen der hydrophoben Polymer-Zentrifugenröhrchen zu minimieren, wurden die Röhrchen zunächst mit 0,5% (w/v) BSA in 100 mM HEPES pH 7,4 blockiert. Die Überstände wurden durch Zentrifugation bei 17.000 G für 10 Minuten geklärt und bis zur Untersuchung im Immunassay bei 2–8°C in Glasfläschchen gelagert.
Geräteempfehlung:
UP50H
Referenz / Forschungsarbeit:
Rix, C.(2012): Nachweis von Leben auf dem Mars und der Life Marker Chip: Antikörper-Assays zum Nachweis organischer Moleküle in Flüssigextrakten von Marsproben. Dissertation Cranfield University 2012.
Mausleberpellets
Ultraschallanwendung:
Die Pellets wurden gewaschen, mit weiteren 0,5 mL LB2 für 5 min beschallt und für weitere 20 min bei 12.000 g zentrifugiert. Die beiden dabei erhaltenen Überstandsfraktionen wurden gesammelt. Abschließend wurden die Pellets in 0,5 mL Puffer gelöst, der 40 mM Tris-Base, 5 M Harnstoff, 2 M Thioharnstoff, 4% CHAPS, 100 mM DTT und 0,5% (v/v) Biolyte 3–10 (LB3) enthielt, und anschließend beschallt und bei 12.000 g für 20 min zentrifugiert.
Geräteempfehlung:
UP200S; für 5min.
Referenz / Forschungsarbeit:
Gazzana et al. (2009): Eine Aktualisierung zum Mausleberproteom.
Die Pellets wurden gewaschen, mit weiteren 0,5 mL LB2 für 5 min beschallt und für weitere 20 min bei 12.000 g zentrifugiert. Die beiden dabei erhaltenen Überstandsfraktionen wurden gesammelt. Abschließend wurden die Pellets in 0,5 mL Puffer gelöst, der 40 mM Tris-Base, 5 M Harnstoff, 2 M Thioharnstoff, 4% CHAPS, 100 mM DTT und 0,5% (v/v) Biolyte 3–10 (LB3) enthielt, und anschließend beschallt und bei 12.000 g für 20 min zentrifugiert.
Geräteempfehlung:
UP200S; für 5min.
Referenz / Forschungsarbeit:
Gazzana et al. (2009): Eine Aktualisierung zum Mausleberproteom.
Mauslebersuspension
Ultraschallanwendung:
Probenhomogenisierung zur Herstellung eines Zelllysats.
Geräteempfehlung:
UP200S; für 3 x 20 sec.
Referenz / Forschungsarbeit:
Gazzana et al. (2009): Eine Aktualisierung zum Mausleberproteom.
Probenhomogenisierung zur Herstellung eines Zelllysats.
Geräteempfehlung:
UP200S; für 3 x 20 sec.
Referenz / Forschungsarbeit:
Gazzana et al. (2009): Eine Aktualisierung zum Mausleberproteom.
Penicillium digitatum
Ultraschallanwendung:
Ultraschallinaktivierung von Penicillium digitatum (einem Pflanzenpathogen) in Sabouraud-Nährmedium.
Geräteempfehlung:
UP200St
Referenz / Forschungsarbeit:
López-Malo, A.; Palou, E.; Jiménez-Fernández, M.; Alzamora, S. M.; Guerrero, S. (2005): Multifaktorielle Pilzinaktivierung durch Kombination von Thermosonikation und antimikrobiellen Mitteln. J. Food Eng. 67/2005. S. 87–93.
Ultraschallinaktivierung von Penicillium digitatum (einem Pflanzenpathogen) in Sabouraud-Nährmedium.
Geräteempfehlung:
UP200St
Referenz / Forschungsarbeit:
López-Malo, A.; Palou, E.; Jiménez-Fernández, M.; Alzamora, S. M.; Guerrero, S. (2005): Multifaktorielle Pilzinaktivierung durch Kombination von Thermosonikation und antimikrobiellen Mitteln. J. Food Eng. 67/2005. S. 87–93.
Phycocyanin aus Spirulina platensis (Arthrospira platensis)
Ultraschallanwendung:
Extraktion von Phycocyanin aus Zellen von Spirulina platensis (Arthrospira platensis).
Geräteempfehlung:
UP400S
Extraktion von Phycocyanin aus Zellen von Spirulina platensis (Arthrospira platensis).
Geräteempfehlung:
UP400S
Pflanzenzellen und Pflanzengewebe
Ultraschallanwendung:
Eine Suspension aus 30% gepackten Pflanzenzellen (W/V) und destilliertem Wasser wird durch Beschallung für 1–15 min. aufgeschlossen; Desintegration von Pflanzengewebe: 1 g getrocknetes, in Alkohol suspendiertes Gewebe wird durch eine Beschallung von etwa 5 min aufgeschlossen.
Geräteempfehlung:
UP100H
Eine Suspension aus 30% gepackten Pflanzenzellen (W/V) und destilliertem Wasser wird durch Beschallung für 1–15 min. aufgeschlossen; Desintegration von Pflanzengewebe: 1 g getrocknetes, in Alkohol suspendiertes Gewebe wird durch eine Beschallung von etwa 5 min aufgeschlossen.
Geräteempfehlung:
UP100H
Thrombozyten
Ultraschallanwendung:
Herstellung von Thrombozytenlysat: Aufschluss in 1–5 min.
Geräteempfehlung:
UP200Ht
Herstellung von Thrombozytenlysat: Aufschluss in 1–5 min.
Geräteempfehlung:
UP200Ht
Pleurotus tuber-regium
Ultraschallanwendung:
Extraktion von Polysacchariden aus dem Speisepilz Pleurotus tuberregium
Geräteempfehlung:
UP400S
Extraktion von Polysacchariden aus dem Speisepilz Pleurotus tuberregium
Geräteempfehlung:
UP400S
Poly(milchsäure-co-glykolsäure) (PLGA)
Ultraschallanwendung:
Herstellung von mit Rinderserumalbumin (BSA) beladenem Poly(Milchsäure-co-Glykolsäure) (PLGA) durch Beschallung in 40 sec.
Geräteempfehlung:
Dmini; für 40sec.
Referenz / Forschungsarbeit:
Freitas et al. (2005): Ultraschallemulgierung im Durchfluss in Kombination mit statischem Mikromischen zur aseptischen Herstellung von Mikrosphären durch Lösungsmittelextraktion.
Herstellung von mit Rinderserumalbumin (BSA) beladenem Poly(Milchsäure-co-Glykolsäure) (PLGA) durch Beschallung in 40 sec.
Geräteempfehlung:
Dmini; für 40sec.
Referenz / Forschungsarbeit:
Freitas et al. (2005): Ultraschallemulgierung im Durchfluss in Kombination mit statischem Mikromischen zur aseptischen Herstellung von Mikrosphären durch Lösungsmittelextraktion.
Polyphenole aus Äpfeln
Ultraschallanwendung:
Ultraschallextraktion von Polyphenolen aus Äpfeln. Lösungsmittel: wässrig. Steigerung der Ausbeute um 6%; Beschallungsintensität: 20–75Ws/ml; Prozesstemperatur: auf 80 degC erhitzt.
Geräteempfehlung:
UIP2000hd
Referenz / Forschungsarbeit:
Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Ultraschallgestützte Gewinnung und Modifikation von Lebensmittelbestandteilen. In: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultraschalltechnologien für die Lebensmittel- und Bioverarbeitung. New York: Springer, 2011. S. 345–368.
Ultraschallextraktion von Polyphenolen aus Äpfeln. Lösungsmittel: wässrig. Steigerung der Ausbeute um 6%; Beschallungsintensität: 20–75Ws/ml; Prozesstemperatur: auf 80 degC erhitzt.
Geräteempfehlung:
UIP2000hd
Referenz / Forschungsarbeit:
Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Ultraschallgestützte Gewinnung und Modifikation von Lebensmittelbestandteilen. In: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultraschalltechnologien für die Lebensmittel- und Bioverarbeitung. New York: Springer, 2011. S. 345–368.
Polyphenole aus schwarzem Tee
Ultraschallanwendung:
Ultraschallextraktion von Polyphenolen aus Schwarztee. Lösungsmittel: wässrig. Steigerung der Ausbeute um 6–18%; Beschallungsintensität: 8–10Ws/ml; Umgebungsdruck, Prozesstemperatur: auf 90 degC erhitzt.
Geräteempfehlung:
UIP2000hd
Referenz / Forschungsarbeit:
Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Ultraschallgestützte Gewinnung und Modifikation von Lebensmittelbestandteilen. In: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultraschalltechnologien für die Lebensmittel- und Bioverarbeitung. New York: Springer, 2011. S. 345–368.
Ultraschallextraktion von Polyphenolen aus Schwarztee. Lösungsmittel: wässrig. Steigerung der Ausbeute um 6–18%; Beschallungsintensität: 8–10Ws/ml; Umgebungsdruck, Prozesstemperatur: auf 90 degC erhitzt.
Geräteempfehlung:
UIP2000hd
Referenz / Forschungsarbeit:
Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Ultraschallgestützte Gewinnung und Modifikation von Lebensmittelbestandteilen. In: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultraschalltechnologien für die Lebensmittel- und Bioverarbeitung. New York: Springer, 2011. S. 345–368.
Polyphenole aus rotem Traubentrester
Ultraschallanwendung:
Ultraschallextraktion von Polyphenolen aus rotem Traubentrester. Lösungsmittel: wässrig. Steigerung der Ausbeute um 11–35%; Beschallungsintensität: 20–75Ws/ml; Umgebungsdruck.
Geräteempfehlung:
UIP2000hd
Referenz / Forschungsarbeit:
Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Ultraschallgestützte Gewinnung und Modifikation von Lebensmittelbestandteilen. In: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultraschalltechnologien für die Lebensmittel- und Bioverarbeitung. New York: Springer, 2011. S. 345–368.
Ultraschallextraktion von Polyphenolen aus rotem Traubentrester. Lösungsmittel: wässrig. Steigerung der Ausbeute um 11–35%; Beschallungsintensität: 20–75Ws/ml; Umgebungsdruck.
Geräteempfehlung:
UIP2000hd
Referenz / Forschungsarbeit:
Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Ultraschallgestützte Gewinnung und Modifikation von Lebensmittelbestandteilen. In: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultraschalltechnologien für die Lebensmittel- und Bioverarbeitung. New York: Springer, 2011. S. 345–368.
Polyphenole, Aminosäure und Koffein aus grünem Tee
Schweinefleisch: Pökeln von Schweinelenden
Ultraschallanwendung:
Für das ultraschallunterstützte Einlegen in Salzlake wurden Schweinerückenstücke (Longissimus dorsi) in Natriumchloridlake (40 g L−1) eingetaucht und bei 5°C mit niederfrequentem Ultraschall (20 kHz) bei niedriger Intensität (2–4 W/cm−2) behandelt. Untersucht wurde der Einfluss des ultraschallunterstützten Pökelns auf die Mikrostruktur des Schweinegewebes, die Proteindenaturierung, die Wasserbindungskapazität (WBC), die Wasserhaltekapazität (WHC), den Natriumchlorid-Diffusionskoeffizienten (D) und das Texturprofil des Fleisches (TPA). Die Ergebnisse zeigten, dass die Ultraschallbehandlung günstige mikrostrukturelle Veränderungen im Fleischgewebe bewirkte. Die Wasserhaltekapazität und die Textureigenschaften wurden durch Ultraschallbehandlung gegenüber sowohl getumbelten als auch statisch in Salzlake eingelegten Proben verbessert. Diese positiven Effekte waren jedoch stark von der Ultraschallintensität abhängig. Höhere Intensitäten und/oder längere Behandlungszeiten führten zur Denaturierung von Proteinen. Das Modell mit konstantem Diffusionskoeffizienten konnte die NaCl-Diffusionskinetik während des Einlegens in Salzlake präzise beschreiben. Die Ultraschallbehandlung verbesserte die Salzdiffusion gegenüber Proben, die unter statischen Bedingungen in Salzlake eingelegt wurden, deutlich. Der Diffusionskoeffizient nahm mit steigender Ultraschallintensität exponentiell zu.
Geräteempfehlung:
UP200Ht mit Sonotrode S26d40
Referenz / Forschungsarbeit:
Siro, I.; Ven, Cs.; Balla, Cs.; Jonas, G.; Zeke, I.; Friedrich, L. (2009): Anwendung einer ultraschallunterstützten Pökeltechnik zur Verbesserung der Diffusion von Natriumchlorid in Schweinefleisch. Zeitschrift für Lebensmitteltechnik 91/2, 2009. 353-362.
Für das ultraschallunterstützte Einlegen in Salzlake wurden Schweinerückenstücke (Longissimus dorsi) in Natriumchloridlake (40 g L−1) eingetaucht und bei 5°C mit niederfrequentem Ultraschall (20 kHz) bei niedriger Intensität (2–4 W/cm−2) behandelt. Untersucht wurde der Einfluss des ultraschallunterstützten Pökelns auf die Mikrostruktur des Schweinegewebes, die Proteindenaturierung, die Wasserbindungskapazität (WBC), die Wasserhaltekapazität (WHC), den Natriumchlorid-Diffusionskoeffizienten (D) und das Texturprofil des Fleisches (TPA). Die Ergebnisse zeigten, dass die Ultraschallbehandlung günstige mikrostrukturelle Veränderungen im Fleischgewebe bewirkte. Die Wasserhaltekapazität und die Textureigenschaften wurden durch Ultraschallbehandlung gegenüber sowohl getumbelten als auch statisch in Salzlake eingelegten Proben verbessert. Diese positiven Effekte waren jedoch stark von der Ultraschallintensität abhängig. Höhere Intensitäten und/oder längere Behandlungszeiten führten zur Denaturierung von Proteinen. Das Modell mit konstantem Diffusionskoeffizienten konnte die NaCl-Diffusionskinetik während des Einlegens in Salzlake präzise beschreiben. Die Ultraschallbehandlung verbesserte die Salzdiffusion gegenüber Proben, die unter statischen Bedingungen in Salzlake eingelegt wurden, deutlich. Der Diffusionskoeffizient nahm mit steigender Ultraschallintensität exponentiell zu.
Geräteempfehlung:
UP200Ht mit Sonotrode S26d40
Referenz / Forschungsarbeit:
Siro, I.; Ven, Cs.; Balla, Cs.; Jonas, G.; Zeke, I.; Friedrich, L. (2009): Anwendung einer ultraschallunterstützten Pökeltechnik zur Verbesserung der Diffusion von Natriumchlorid in Schweinefleisch. Zeitschrift für Lebensmitteltechnik 91/2, 2009. 353-362.
Porphyra yezoensis
Ultraschallanwendung:
Ultraschallabbau von Polysacchariden aus Porphyra yezoensis: 50mL einer Lösung mit 1,0 g/100mL Polysacchariden aus Porphyra yezoensis (Trockengewicht) wurden 4 hr mit einem UP400S beschallt.
Geräteempfehlung:
UP400S; gepulster Ultraschall (Zyklen: 2 sec ein / 2 sec aus) bei 20°C.
Ultraschallabbau von Polysacchariden aus Porphyra yezoensis: 50mL einer Lösung mit 1,0 g/100mL Polysacchariden aus Porphyra yezoensis (Trockengewicht) wurden 4 hr mit einem UP400S beschallt.
Geräteempfehlung:
UP400S; gepulster Ultraschall (Zyklen: 2 sec ein / 2 sec aus) bei 20°C.
Pulver
Ultraschallanwendung:
Mahlen, Deagglomeration und Dispergierung zur Erzielung einer kleinen, relativ gleichmäßigen Partikelgröße.
Geräteempfehlung:
UP200St
Mahlen, Deagglomeration und Dispergierung zur Erzielung einer kleinen, relativ gleichmäßigen Partikelgröße.
Geräteempfehlung:
UP200St
Rattenknochen
Rattenleber
Ultraschallanwendung:
Aufschluss und Gewebehomogenisierung mit einem UP400S.
Geräteempfehlung:
UP400S; 3-mal für jeweils 30 sec.; auf Eis.
Referenz / Forschungsarbeit:
Oh et al. (2003): Das Acetyl-CoA-Carboxylase-Gen wird in der Leber durch das Sterol Regulatory Element-binding Protein-1 reguliert. Journal of Biological Chemistry 2003.
Aufschluss und Gewebehomogenisierung mit einem UP400S.
Geräteempfehlung:
UP400S; 3-mal für jeweils 30 sec.; auf Eis.
Referenz / Forschungsarbeit:
Oh et al. (2003): Das Acetyl-CoA-Carboxylase-Gen wird in der Leber durch das Sterol Regulatory Element-binding Protein-1 reguliert. Journal of Biological Chemistry 2003.
Rattenhaut
Rauwolfia serpentina
Rebaudiosid A
Ultraschallanwendung:
Proben von 10g getrockneten und gemahlenen Steviablättern wurden in 100mL Wasser unter kontinuierlichem Rühren (mit einem Magnetrührer) extrahiert. Der pH-Wert wurde mit 0,01 M Natriumphosphat bei pH 7 eingestellt. Die Probe wurde in ein 150 mL Glasbecherglas gegeben und mit einem Ultraschallgerät mit Sonotrode beschallt (UIP500hd, 20kHz, 500W). Die Spitze der Sonotrode wurde etwa 1,5 cm in die Steviablatt-Suspension eingetaucht. Das Ultraschallgerät wurde auf eine Ausgangsleistung von 350W eingestellt. Eine milde Beschallung bei 350 W für 5–10 min. bei einer konstanten Prozesstemperatur von 30°C ergab eine Rebaudiosid-A-Ausbeute von 30–34g je 100g Probe. Nach der Beschallung wurde die Extraktlösung zentrifugiert und durch eine mikroporöse Membran mit 0,45 μm filtriert; das Filtrat wurde zur Analyse des Gesamtgehalts an Rebaudiosid A verwendet. Die Extraktionsausbeute des gesamten Rebaudiosid-A-Gehalts wurde mittels HPLC analysiert.
Mit der lösungsmittelfreien ultraschallunterstützten Extraktion wurde gegenüber traditionellen Extraktionsmethoden wie Wärmeextraktion oder Mazeration eine hohe Ausbeute an Rebaudiosid A erzielt.
Geräteempfehlung:
UIP500hd
Proben von 10g getrockneten und gemahlenen Steviablättern wurden in 100mL Wasser unter kontinuierlichem Rühren (mit einem Magnetrührer) extrahiert. Der pH-Wert wurde mit 0,01 M Natriumphosphat bei pH 7 eingestellt. Die Probe wurde in ein 150 mL Glasbecherglas gegeben und mit einem Ultraschallgerät mit Sonotrode beschallt (UIP500hd, 20kHz, 500W). Die Spitze der Sonotrode wurde etwa 1,5 cm in die Steviablatt-Suspension eingetaucht. Das Ultraschallgerät wurde auf eine Ausgangsleistung von 350W eingestellt. Eine milde Beschallung bei 350 W für 5–10 min. bei einer konstanten Prozesstemperatur von 30°C ergab eine Rebaudiosid-A-Ausbeute von 30–34g je 100g Probe. Nach der Beschallung wurde die Extraktlösung zentrifugiert und durch eine mikroporöse Membran mit 0,45 μm filtriert; das Filtrat wurde zur Analyse des Gesamtgehalts an Rebaudiosid A verwendet. Die Extraktionsausbeute des gesamten Rebaudiosid-A-Gehalts wurde mittels HPLC analysiert.
Mit der lösungsmittelfreien ultraschallunterstützten Extraktion wurde gegenüber traditionellen Extraktionsmethoden wie Wärmeextraktion oder Mazeration eine hohe Ausbeute an Rebaudiosid A erzielt.
Geräteempfehlung:
UIP500hd
Reisstärke
Ultraschallanwendung:
Aufschluss, Stärkeisolierung und Aufbrechen nichtkovalenter Bindungen zwischen Protein und Stärke in einer Reismehlsuspension (33%) in 20–40 min.
Geräteempfehlung:
UP500hd; 20–40 min.
Aufschluss, Stärkeisolierung und Aufbrechen nichtkovalenter Bindungen zwischen Protein und Stärke in einer Reismehlsuspension (33%) in 20–40 min.
Geräteempfehlung:
UP500hd; 20–40 min.
Rädertierchen
Ultraschallanwendung:
Zellaufschluss von Mesozooplankton: Durch Beschallung bei vier Volumenströmen (200, 400, 520 und 800lh-1) und vier Amplituden (25, 50, 75 und 100%) wurde eine Abtötungsrate zwischen 58 und 85% erreicht.
Geräteempfehlung:
UP2000 mit Durchflusszelle
Referenz / Forschungsarbeit:
Viitaslo et al. (2005): Ozon, ultraviolettes Licht, Ultraschall und Wasserstoffperoxid zur Ballastwasserbehandlung – Versuche mit Mesozooplankton in Brackwasser mit niedrigem Salzgehalt. Journal of Marine Environmental Engineering, 8(1), 35–55.
Zellaufschluss von Mesozooplankton: Durch Beschallung bei vier Volumenströmen (200, 400, 520 und 800lh-1) und vier Amplituden (25, 50, 75 und 100%) wurde eine Abtötungsrate zwischen 58 und 85% erreicht.
Geräteempfehlung:
UP2000 mit Durchflusszelle
Referenz / Forschungsarbeit:
Viitaslo et al. (2005): Ozon, ultraviolettes Licht, Ultraschall und Wasserstoffperoxid zur Ballastwasserbehandlung – Versuche mit Mesozooplankton in Brackwasser mit niedrigem Salzgehalt. Journal of Marine Environmental Engineering, 8(1), 35–55.
S. fragilis
Saccharomyces cerevisiae
Ultraschallanwendung:
Aufschluss
Geräteempfehlung:
UP400S
Referenz / Forschungsarbeit:
Guerrero, S,; López-Malo, A.; Alzamora, S. M. (2001): Einfluss von Ultraschall auf das Überleben von Saccharomyces cerevisiae: Einfluss von Temperatur, pH-Wert und Amplitude. Innov. Food Sci. Emerg Technol. 2/2001. S. 31–39.
Aufschluss
Geräteempfehlung:
UP400S
Referenz / Forschungsarbeit:
Guerrero, S,; López-Malo, A.; Alzamora, S. M. (2001): Einfluss von Ultraschall auf das Überleben von Saccharomyces cerevisiae: Einfluss von Temperatur, pH-Wert und Amplitude. Innov. Food Sci. Emerg Technol. 2/2001. S. 31–39.
Saccharomyces cerevisiae
Ultraschallanwendung:
Ultraschallinaktivierung von Saccharomyces cerevisiae in Sabouraud-Nährmedium und in Kochsalzlösung.
Geräteempfehlung:
UP400S
Referenz / Forschungsarbeit:
Yap, A.; Jiranek, V.; Grbin, P.; Barnes, M.; Bates, D. (2007): Untersuchungen zur Anwendung von Hochleistungsultraschall für die Reinigung und Desinfektion von Fässern und Brettern. Austr. NZ Wine Indust. J. 22(3)/2007. S. 96–104.
Ultraschallinaktivierung von Saccharomyces cerevisiae in Sabouraud-Nährmedium und in Kochsalzlösung.
Geräteempfehlung:
UP400S
Referenz / Forschungsarbeit:
Yap, A.; Jiranek, V.; Grbin, P.; Barnes, M.; Bates, D. (2007): Untersuchungen zur Anwendung von Hochleistungsultraschall für die Reinigung und Desinfektion von Fässern und Brettern. Austr. NZ Wine Indust. J. 22(3)/2007. S. 96–104.
Safran, Crocus sativus
Ultraschallanwendung:
Extraktion von Wirkstoffen (Aroma- und Farbstoffen).
Klicken Sie hier, um mehr über die Extraktion aus Safran zu erfahren!
Geräteempfehlung:
UP50H
Referenz / Forschungsarbeit:
Kadkhodaee et al. (2007): Ultraschallextraktion von Wirkstoffen aus Safran. Acta Hortic. 739, 2007. 417–425.
Extraktion von Wirkstoffen (Aroma- und Farbstoffen).
Klicken Sie hier, um mehr über die Extraktion aus Safran zu erfahren!
Geräteempfehlung:
UP50H
Referenz / Forschungsarbeit:
Kadkhodaee et al. (2007): Ultraschallextraktion von Wirkstoffen aus Safran. Acta Hortic. 739, 2007. 417–425.
Salmonella Senftenberg 775W Gr-
Ultraschallanwendung:
Ultraschallinaktivierung von Salmonella Senftenberg 775W Gr- in McIlvaine-Citrat-Phosphatpuffer oder Nährbouillon.
Geräteempfehlung:
UP100H
Referenz / Forschungsarbeit:
Álvarez, I.; Manas, P.; Virto, R.; Condón, S. (2006): Inaktivierung von Salmonella Senftenberg 775W durch Ultraschallwellen unter Druck bei unterschiedlichen Wasseraktivitäten. Int. J. Food Microbiol. 108/2006. S. 218–225.
Ultraschallinaktivierung von Salmonella Senftenberg 775W Gr- in McIlvaine-Citrat-Phosphatpuffer oder Nährbouillon.
Geräteempfehlung:
UP100H
Referenz / Forschungsarbeit:
Álvarez, I.; Manas, P.; Virto, R.; Condón, S. (2006): Inaktivierung von Salmonella Senftenberg 775W durch Ultraschallwellen unter Druck bei unterschiedlichen Wasseraktivitäten. Int. J. Food Microbiol. 108/2006. S. 218–225.
Salvia miltiorrhiza Bunge
Ultraschallanwendung:
Extraktion biologisch aktiver Verbindungen: Natrium-Danshensu und vier Tanshinone (dihydrotanshione I, Tanshinon I, Cryptotanshinon und Tanshinon IIA).
Geräteempfehlung:
UP100H
Extraktion biologisch aktiver Verbindungen: Natrium-Danshensu und vier Tanshinone (dihydrotanshione I, Tanshinon I, Cryptotanshinon und Tanshinon IIA).
Geräteempfehlung:
UP100H
Salvia officinalis
Ultraschallanwendung:
Extraktion von Wirkstoffen aus Salvia Officinalis (Salbei) in weniger als 2hr.
Geräteempfehlung:
UP50H
Extraktion von Wirkstoffen aus Salvia Officinalis (Salbei) in weniger als 2hr.
Geräteempfehlung:
UP50H
Serum
Zystenbefallene Lebern, Lungen und positiv getestetes Blut von Schafen (Echinococcus-granulosus-Antigene)
Ultraschallanwendung:
Zystenhaltige Lebern und Lungen sowie positives Blut von Schafen (Echinococcus-granulosus-Antigene bei Lämmern): Die Probe wurde anschließend 2 × 15 sec auf Eis beschallt, bis keine intakten Protoskolizes mehr sichtbar waren.
Geräteempfehlung:
UP200S; 2 x 15 sec.
Referenz / Forschungsarbeit:
Tabar et al. (2009): Antikörperantwort gegen Hydatidenflüssigkeit, Protoskolex- und Ganzkörperantigene von Echinococcus granulosus bei Lämmern. Journal of Veterinary Research, Band 10, Ausgabe 3; 2009. 283–288.
Zystenhaltige Lebern und Lungen sowie positives Blut von Schafen (Echinococcus-granulosus-Antigene bei Lämmern): Die Probe wurde anschließend 2 × 15 sec auf Eis beschallt, bis keine intakten Protoskolizes mehr sichtbar waren.
Geräteempfehlung:
UP200S; 2 x 15 sec.
Referenz / Forschungsarbeit:
Tabar et al. (2009): Antikörperantwort gegen Hydatidenflüssigkeit, Protoskolex- und Ganzkörperantigene von Echinococcus granulosus bei Lämmern. Journal of Veterinary Research, Band 10, Ausgabe 3; 2009. 283–288.
Sorbitantrioleat, Ethanol (als Lösungsmittel) und Bi-2212-Pulver
Ultraschallanwendung:
Deagglomeration einer Suspension, die das Dispergiermittel Sorbitant Trioleate, Ethanol (als Lösungsmittel) und Bi-2212-Pulver enthält.
Geräteempfehlung:
UP200S; für 3 min.
Referenz / Forschungsarbeit:
Mora et al. (2009): Herstellung supraleitender Beschichtungen auf Baukeramikfliesen.
Deagglomeration einer Suspension, die das Dispergiermittel Sorbitant Trioleate, Ethanol (als Lösungsmittel) und Bi-2212-Pulver enthält.
Geräteempfehlung:
UP200S; für 3 min.
Referenz / Forschungsarbeit:
Mora et al. (2009): Herstellung supraleitender Beschichtungen auf Baukeramikfliesen.
Soja-Isoflavone
Ultraschallanwendung:
Ultraschallextraktion von Sojaisoflavonen in Wasser und Lösungsmittel. Steigerung der Ausbeute um bis zu 15% durch verbesserte Extraktionseffizienz.
Geräteempfehlung:
UP200St
Referenz / Forschungsarbeit:
Rostagno et al. (2003), zitiert von Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Ultraschallgestützte Gewinnung und Modifikation von Lebensmittelbestandteilen. In: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultraschalltechnologien für die Lebensmittel- und Bioverarbeitung. New York: Springer, 2011. S. 345–368.
Ultraschallextraktion von Sojaisoflavonen in Wasser und Lösungsmittel. Steigerung der Ausbeute um bis zu 15% durch verbesserte Extraktionseffizienz.
Geräteempfehlung:
UP200St
Referenz / Forschungsarbeit:
Rostagno et al. (2003), zitiert von Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Ultraschallgestützte Gewinnung und Modifikation von Lebensmittelbestandteilen. In: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultraschalltechnologien für die Lebensmittel- und Bioverarbeitung. New York: Springer, 2011. S. 345–368.
Sojaprotein
Ultraschallanwendung:
Ultraschallextraktion von Sojaprotein in Wasser und Alkali (Natriumhydroxid). Steigerung der Ausbeute um 53%. Die Inline-Beschallung erwies sich als effizienter als die Batch-Extraktion (Inline-Beschallung ergab eine um 23% höhere Ausbeute als Batch-Beschallung).
Geräteempfehlung:
UIP1000hd für Batch-Betrieb / Becherglas und mit Durchflusszellenreaktor für die Inline-Beschallung.
Referenz / Forschungsarbeit:
Moulton und Wang (1982), zitiert von Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Ultraschallgestützte Gewinnung und Modifikation von Lebensmittelbestandteilen. In: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultraschalltechnologien für die Lebensmittel- und Bioverarbeitung. New York: Springer, 2011. S. 345–368.
Ultraschallextraktion von Sojaprotein in Wasser und Alkali (Natriumhydroxid). Steigerung der Ausbeute um 53%. Die Inline-Beschallung erwies sich als effizienter als die Batch-Extraktion (Inline-Beschallung ergab eine um 23% höhere Ausbeute als Batch-Beschallung).
Geräteempfehlung:
UIP1000hd für Batch-Betrieb / Becherglas und mit Durchflusszellenreaktor für die Inline-Beschallung.
Referenz / Forschungsarbeit:
Moulton und Wang (1982), zitiert von Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Ultraschallgestützte Gewinnung und Modifikation von Lebensmittelbestandteilen. In: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultraschalltechnologien für die Lebensmittel- und Bioverarbeitung. New York: Springer, 2011. S. 345–368.
Spermienköpfe (menschlich)
Spermienschwänze (menschlich)
Stevia rebaudiana Bert.
Ultraschallanwendung:
Ultraschallextraktion des Glycosids Steviosid aus Proben von 10 g getrockneten Blättern von Stevia rebaudiana mit vier Partikelgrößen (0,315 mm, 2 mm, 6,3 mm und zerkleinerte getrocknete Blätter): Die Proben wurden mit verschiedenen Lösungsmitteln – destilliertem Wasser und Wasser/Ethanol-Gemischen (55% und 70%) – bei unterschiedlichen Verhältnissen von Probengewicht zu Lösungsmittelvolumen gemischt: 1/10, 1/8, 1/5 (w/v). Anschließend wurden sie bei Raumtemperatur mit Ultraschall behandelt. Beschallungsdauer: weniger als 5 min.
Geräteempfehlung:
UP200St
Ultraschallextraktion des Glycosids Steviosid aus Proben von 10 g getrockneten Blättern von Stevia rebaudiana mit vier Partikelgrößen (0,315 mm, 2 mm, 6,3 mm und zerkleinerte getrocknete Blätter): Die Proben wurden mit verschiedenen Lösungsmitteln – destilliertem Wasser und Wasser/Ethanol-Gemischen (55% und 70%) – bei unterschiedlichen Verhältnissen von Probengewicht zu Lösungsmittelvolumen gemischt: 1/10, 1/8, 1/5 (w/v). Anschließend wurden sie bei Raumtemperatur mit Ultraschall behandelt. Beschallungsdauer: weniger als 5 min.
Geräteempfehlung:
UP200St
Kontaktieren Sie uns! / Fragen Sie uns!
Hochleistungs-Ultraschallgeräte für jede Größenordnung
Zellaufschlussgeräte und Gewebehomogenisatoren von Hielscher Ultrasonics sind in jeder Größe für jedes Volumen erhältlich. Ob Sie kleine Probenvolumina, zahlreiche Proben wie in 96-Well-Platten, mittlere Volumina oder Lkw-Ladungen pro Stunde beschallen müssen – unser Portfolio bietet das ideale Ultraschallgerät für Ihre Anwendung. Kompakte, handgeführte Ultraschallhomogenisatoren eignen sich optimal für Labor und Forschung, während unsere Industrieserie den gesamten Bereich von 0,5kW bis 16kW pro Ultraschallprozessor abdeckt. Durch die Möglichkeit, mehrere Geräte als Cluster zu installieren, können Sie mit Ultraschallgeräten von Hielscher praktisch jedes Volumen verarbeiten. Die Robustheit der Ultraschallgeräte von Hielscher ermöglicht den 24/7-Betrieb unter hoher Belastung und in anspruchsvollen Umgebungen.
Die ausgereifte, intelligente Software ermöglicht ein Höchstmaß an Prozesskontrolle und Bedienkomfort. Alle Beschallungsdaten werden automatisch auf einer integrierten SD-Karte aufgezeichnet. Weitere intelligente Funktionen umfassen die Voreinstellung und Speicherung von Beschallungsparametern, eine LAN-Verbindung und die Fernsteuerung per Browser.
Die folgende Tabelle gibt Ihnen einen Überblick über die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Labor-Ultraschallgeräte für die Gewebehomogenisierung und andere Aufgaben der Probenpräparation:
| Empfohlene Geräte | Batch-Volumen | Volumenstrom |
|---|---|---|
| UIP400MTP Ultraschallgerät für 96-Well-Platten | Multiwell- / Mikrotiterplatten | n.a. |
| Ultraschall-CupHorn | CupHorn für Probengefäße oder Bechergläser | n.a. |
| GDmini2 | Ultraschall-Mikrodurchflussreaktor | n.a. |
| VialTweeter | 0,5 bis 1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1 bis 500mL | 10 bis 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 bis 1000mL | 20 bis 200mL/min |
| UP400St | 10 bis 2000mL | 20 bis 400mL/min |
| Ultraschall-Siebschüttler | n.a. | n.a. |
Ultraschallgerät UP200Ht mit 2mm-Mikrospitze S26d2 zur Beschallung kleiner Proben