Erleichterte Metabolomik durch Hochdurchsatz-Sonikation
Die Metabolomik ist ein Forschungsgebiet, das Hochdurchsatztechniken zur Charakterisierung und Quantifizierung kleiner Moleküle in verschiedenen Bioflüssigkeiten wie Urin, Serum, Plasma, Kot und Speichel einsetzt, um einzigartige Stoffwechselsignaturen zu enthüllen. Der Hochdurchsatz-Sonicator UIP400MTP, der für Multiwell-Platten entwickelt wurde, ist ein leistungsfähiges Werkzeug für die Lyse von Zellen in diesen Proben und erleichtert die Freisetzung von Metaboliten für die nachfolgende Analyse. Dieser präzise und zuverlässige Ansatz ist für die Metabolomik unerlässlich, bei der ein genaues Studiendesign, eine sorgfältige Probenvorbereitung, ein optimiertes Plattform-Setup, eine umfassende Datenanalyse und eine aussagekräftige biologische Interpretation von größter Bedeutung sind. Bei der Metabolomik kommen sowohl gezielte Ansätze zum Einsatz, die sich auf bestimmte Molekülklassen wie Kohlenhydrate, Lipide und Aminosäuren konzentrieren, als auch nicht gezielte Techniken, die einen umfassenden Überblick über die Stoffwechselprofile in einer Probe liefern und die komplexe Komplexität der Stoffwechselsignale aufzeigen.
Hochdurchsatz-Probenvorbereitung mit dem 96-Well Plate Sonicator UIP400MTP
Die Verwendung des berührungslosen Sonicators UIP400MTP in Kombination mit 96-Well-Platten ist eine effiziente Methode zur Homogenisierung und Metaboliten-Extraktion im Hochdurchsatz. Bei diesem Aufbau wird der direkte Kontakt mit der Probe vermieden, wodurch das Risiko einer Kreuzkontamination bei der gleichzeitigen Verarbeitung mehrerer Proben verringert wird.
Schritt-für-Schritt-Protokoll für die Homogenisierung mit dem 96-Well Sonicator UIP400MTP
- Vorbereitung der Metabolomik-Proben
Musterplatzierung: Geben Sie jede Probe (z. B. Kot, Darmgewebe oder Luminalinhalt) in einzelne Vertiefungen einer 96-Well-Platte oder Mikroplatte.
Lösungsmittel: Organische Lösungsmittel wie Methanol, Ethanol, Acetonitril, Chloroform und deren (wässrige) Mischungen sind für die Extraktion von Metaboliten unerlässlich, da sie die Freisetzung von intrazellulären Metaboliten aus der Zellmatrix unterstützen. Verwenden Sie 100-300 µl Lösungsmittel pro Vertiefung, wobei das Volumen ausreichen muss, um die Probe vollständig einzutauchen.
Interne Standards: Optional können Sie jeder Vertiefung interne Standards zur Normalisierung während der nachgeschalteten Metabolomanalyse hinzufügen. - Kopplungsmedium Setup
Wasserstand: Legen Sie die 96-Well-Platte wie im Handbuch beschrieben auf die mit Wasser (dem Kopplungsmedium) gefüllte Beschallungsplattform. - UIP400MTP Parameter Konfiguration
Leistungseinstellungen: Stellen Sie die Ultraschallamplitude auf 50-80 % der maximalen Leistung ein, um eine effiziente Homogenisierung zu erreichen.
Impuls-Modus: Stellen Sie den Beschallungszyklus so ein, dass sich die Pulse abwechseln (z. B. 30 Sekunden EIN, 30 Sekunden AUS), um eine Abkühlung zu ermöglichen und eine Überhitzung der Probe zu vermeiden.
Gesamtdauer: 4-10 Minuten, je nach Komplexität und Zähigkeit der Probe.
Temperaturregelung: Verwenden Sie eine Laborkühlung, um das Wasser während der Beschallung auf 4-8 °C zu halten, um hitzeempfindliche Metaboliten zu schützen. - Sonication Prozess
Starten Sie das UIP400MTP für Beschallungszyklen.
Überwachen Sie den Prozess über die UIP400MTP-Schnittstelle.
Durch den Kavitationseffekt werden die Proben homogenisiert und die Zellen in den Vertiefungen lysiert, wodurch intrazelluläre Stoffwechselprodukte in das Lösungsmittel freigesetzt werden. - PostSonication
Zentrifugation: Nach der Beschallung den Platteninhalt bei Bedarf in Sammelröhrchen überführen. 10 Minuten lang bei 4 000-6 000 × g zentrifugieren, um unlösliche Trümmer und zelluläres Material zu pelletieren.
Sammlung des Überstandes: Übertragen Sie den Überstand aus jeder Vertiefung vorsichtig in neue Röhrchen oder Platten zur Analyse.
Optionale Trocknung: Trocknen Sie den Überstand mit einem Vakuumkonzentrator (z. B. SpeedVac), wenn eine Konzentration erforderlich ist, und stellen Sie ihn dann in einem kleinen Volumen des entsprechenden Lösungsmittels wieder her.
Profitieren Sie von der hohen Durchsatzkapazität des UIP400MTP Multi-Well-Platten-Sonicators und erleichtern Sie Ihre metabolomische Forschung und Analyse!

UIP400MTP Hochdurchsatz-Sonicator für die Metabolomforschung in Multiwell-Platten, 96-Well-Platten, Röhrchen und Petrischalen.
Das Prinzip der berührungslosen Beschallung mit UIP400MTP
Das UIP400MTP überträgt Ultraschallwellen indirekt über ein Kopplungsmedium (z. B. Wasser) auf die Vertiefungen einer 96-Well-Platte. Diese Wellen erzeugen Kavitation, die Zellen aufbricht und Stoffwechselprodukte freisetzt, ohne dass es zu einem physischen Kontakt zwischen der Sonicator-Sonde und der Probe kommt.
„Ich schreibe Ihnen, um Ihnen für die fantastischen Erfahrungen zu danken, die wir mit Ihrem UIP400MTP-Sonicator für die gleichmäßige und konsistente bakterielle Lyse von fäkalen Mikrobiomproben gemacht haben. Wir gehen bei der Lyse-Technologie mit hohem Durchsatz an die Grenzen, und Ihr Gerät ist für diese Aufgabe bestens geeignet. Einige der wichtigsten Highlights sind:
- Einfacher Betrieb – Das Instrument ist einfach zu bedienen, und die Anpassung erfolgt unkompliziert über die Menüoptionen
- hoher Durchsatz – Hervorragend geeignet für die Handhabung von Platten, mit 96 Proben auf einmal
- Gleichmäßige Beschallung aller Gefäße – das Gerät war in der Lage, alle Vertiefungen mit der gleichen Menge an Schall zu beschallen, was für unsere Anwendung entscheidend war
- Unterstützung durch das Hielscher-Team – Die Unterstützung war hervorragend, Sie waren in der Ausbildung immer für uns da, um unsere Fragen zu beantworten und Probleme anzusprechen, mit Vorschlägen, die uns geholfen haben, unser Ziel zu erreichen.
Ich danke Ihnen nochmals für Ihre Hilfe und Unterstützung bei der Optimierung unserer Protokolle.“
Mark D. Driscoll, Ph.D. – Wissenschaftlicher Leiter – Intus Biosciences

Der Multi-Well-Platten-Sonicator UIP400MTP erleichtert die Probenvorbereitung im hohen Durchsatz, z. B. in der Metabolitenforschung und -analyse.
Hauptmerkmale des UIP400MTP Multi-Well Plate Sonicator
Sonikation mit hohem Durchsatz | Das UIP400MTP eignet sich perfekt für 96-Well- und andere Multiwell-Platten und ermöglicht die gleichzeitige, identische Beschallung mehrerer Proben, wodurch die Dauer der Probenvorbereitung erheblich verkürzt und der Durchsatz bei Tests mit hohem Probenaufkommen erhöht wird. |
Verwenden Sie die Multiwell-Platte Ihrer Wahl | Das UIP400MTP ist für die Beschallung von Standard-Multiwell-Platten, PCR-Platten oder Mikrotiterplatten ausgelegt. Sie wählen die Platte, die für Ihre Experimente am besten geeignet ist. Da der UIP400MTP keine proprietären Verbrauchsmaterialien benötigt, sparen Sie eine Menge Geld! |
Berührungslose Ultraschallbehandlung | Der Multiwell Plate Sonicator UIP400MTP wendet intensiven Ultraschall an, ohne etwas in die Probe einzuführen. Sie können versiegelte Multiwell-Platten, geschlossene Gefäße und Vials beschallen. Hielscher liefert Ihnen maßgeschneiderte Probenhalter für alle nicht standardisierten Gefäße und Vials. |
Präzision und Kontrolle | Dank der präzisen Steuerung und der intelligenten Software können Sie die Ultraschallparameter so einstellen, dass sie optimal auf Ihre spezifischen Verarbeitungsanforderungen abgestimmt sind. Sie erhalten maximale Beschallungseffizienz und Effektivität für jedes Experiment. |
Temperaturkontrolle | Stellen Sie eine bestimmte Temperatur für Ihre Beschallung ein. Das Plattenbeschallungsgerät UIP400MTP kann die Probentemperatur überwachen und die Beschallung entsprechend anpassen. Eine rezirkulierende Kühlflüssigkeit kühlt jede Vertiefung in der Platte für eine präzise Temperaturkontrolle. |
Protokollierung und Fernsteuerung | Jeder Beschallungsvorgang kann von einem Computer aus gesteuert werden. Es ist keine Software-Installation erforderlich. Sie können Ihren Standardbrowser (z. B. Chrome, Firefox, Edge oder Safari) auf jedem Betriebssystem (z. B. MacOS, Windows, Android, iOS oder Linux) verwenden, um das UIP400MTP aus der Ferne zu steuern und zu überwachen. Für jeden Beschallungslauf wird ein detailliertes Beschallungsprotokoll zur Auswertung und Dokumentation erstellt. Die Protokolldatei liegt in einem nicht-proprietären CSV-Format vor, das Sie mit Ihrem bevorzugten Programm öffnen können, z. B. Microsoft Excel, Apple Numbers oder OpenOffice Calc. |
Robust und zuverlässig | Das UIP400MTP wurde in Deutschland nach höchsten Qualitätsstandards entwickelt und gebaut und ist nicht nur leistungsstark, sondern auch bemerkenswert langlebig. Sein Design entspricht industriellen Standards und übersteht mühelos die Strapazen des täglichen Gebrauchs in einer anspruchsvollen Laborumgebung. Sie können das UIP400MTP ununterbrochen 24 Stunden, 7 Tage die Woche im Hochdurchsatzbetrieb einsetzen. |
- hoher Wirkungsgrad
- Modernste Technik
- Zuverlässigkeit & Robustheit
- einstellbare, präzise Prozesskontrolle
- intelligente Software
- intelligente Funktionen (z. B. programmierbar, Datenprotokollierung, Fernsteuerung)
- einfach und sicher zu bedienen
- Geringer Wartungsaufwand
- CIP (Clean-in-Place)
Design, Herstellung und Beratung – Qualität Made in Germany
Hielscher Ultraschallgeräte sind bekannt für höchste Qualität und Designstandards. Robustheit und einfache Bedienung ermöglichen die problemlose Integration unserer Ultraschallgeräte in industrielle Anlagen. Raue Bedingungen und anspruchsvolle Umgebungen sind für Hielscher Ultraschallgeräte kein Problem.
Hielscher Ultrasonics ist ein ISO-zertifiziertes Unternehmen und legt großen Wert darauf, Hochleistungs-Ultraschallgeräte zu entwickeln und zu produzieren, die sich durch modernste Technik und Benutzerfreundlichkeit auszeichnen. Selbstverständlich sind Hielscher Sonicators CE-konform und erfüllen die Anforderungen von UL, CSA und RoHs.

Non-Contact Sonicator UIP400MTP für die metabolomische Probenvorbereitung in Mikrotiterplatten.
Literatur / Literaturhinweise
- FactSheet UIP400MTP Plate-Sonicator for High-Throughput Sample Preparation – English version – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet UIP400MTP Plate-Sonicator für die High-Throughput Probenvorbereitung in 96-Well-Platten – deutsch – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Dreyer J., Ricci G., van den Berg J., Bhardwaj V., Funk J., Armstrong C., van Batenburg V., Sine C., VanInsberghe M.A., Marsman R., Mandemaker I.K., di Sanzo S., Costantini J., Manzo S.G., Biran A., Burny C., Völker-Albert M., Groth A., Spencer S.L., van Oudenaarden A., Mattiroli F. (2024): Acute multi-level response to defective de novo chromatin assembly in S-phase. Molecular Cell 2024.
- Mochizuki, Chika; Taketomi, Yoshitaka; Irie, Atsushi; Kano, Kuniyuki; Nagasaki, Yuki; Miki, Yoshimi; Ono, Takashi; Nishito, Yasumasa; Nakajima, Takahiro; Tomabechi, Yuri; Hanada, Kazuharu; Shirouzu, Mikako; Watanabe, Takashi; Hata, Kousuke; Izumi, Yoshihiro; Bamba, Takeshi; Chun, Jerold; Kudo, Kai; Kotani, Ai; Murakami, Makoto (2024): Secreted phospholipase PLA2G12A-driven lysophospholipid signaling via lipolytic modification of extracellular vesicles facilitates pathogenic Th17 differentiation. BioRxiv 2024.
- Cosenza-Contreras M, Seredynska A, Vogele D, Pinter N, Brombacher E, Cueto RF, Dinh TJ, Bernhard P, Rogg M, Liu J, Willems P, Stael S, Huesgen PF, Kuehn EW, Kreutz C, Schell C, Schilling O. (2024): TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. Proteomics. 2024.
- De Oliveira A, Cataneli Pereira V, Pinheiro L, Moraes Riboli DF, Benini Martins K, Ribeiro de Souza da Cunha MDL (2016): Antimicrobial Resistance Profile of Planktonic and Biofilm Cells of Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci. International Journal of Molecular Sciences 17(9):1423; 2016.
- Martins KB, Ferreira AM, Pereira VC, Pinheiro L, Oliveira A, Cunha MLRS (2019): In vitro Effects of Antimicrobial Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus saprophyticus Isolated From Patients With Urinary Tract Infections. Frontiers in Microbiology 2019.
Häufig gestellte Fragen zur Metabolomforschung
Was ist das Mikrobiom?
Das Mikrobiom bezieht sich auf die kollektive Gemeinschaft von Mikroorganismen, einschließlich Bakterien, Viren, Pilzen und Archaeen, sowie deren genetisches Material, die eine bestimmte Umgebung, wie den menschlichen Körper, bewohnen. Es spielt eine entscheidende Rolle für die Gesundheit des Wirts, indem es den Stoffwechsel, die Immunfunktion und den Schutz vor Krankheitserregern beeinflusst, wobei es durch Faktoren wie Ernährung, Lebensstil und Umwelt geformt wird.
Was ist die Metabolomik?
Metabolomik ist die umfassende Untersuchung von Metaboliten, d. h. kleinen Molekülen, die bei Stoffwechselprozessen in einem biologischen System entstehen. Sie umfasst die Identifizierung, Quantifizierung und Analyse dieser Moleküle, um die zellulären Funktionen, die Stoffwechselwege und deren Reaktion auf genetische, umweltbedingte oder pathologische Veränderungen zu verstehen.
Was ist das Metabolom?
Das Metabolom ist die Gesamtheit der kleinen Moleküle oder Metaboliten, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in einem biologischen System, z. B. einer Zelle, einem Gewebe oder einem Organismus, vorhanden sind. Es spiegelt die biochemische Aktivität und den physiologischen Zustand des Systems wider und bietet Einblicke in den Stoffwechsel und seine Interaktionen mit der Umwelt.

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