Ultraschallgeräte für die Biowissenschaften
Ultraschallgeräte spielen eine entscheidende Rolle bei der Extraktion und Verarbeitung biologischer Proben für Genomik, Proteomik und diagnostische Anwendungen. Durch den effektiven Aufschluss verschiedenster Zell- und Gewebetypen erleichtern Ultraschallgeräte die Isolierung und Analyse von DNA, RNA und Proteinen und fördern dadurch die Forschung in der Molekularbiologie und Biotechnologie. Ob bei der Arbeit mit Bakterienzellen oder menschlichem Gewebe – Forschende verlassen sich auf die Präzision und Effizienz von Ultraschallgeräten, um hochwertige biologische Extrakte für ihre Studien zu gewinnen.
Hielscher Ultrasonics bietet leistungsstarke berührungslose Ultraschallgeräte für die Probenvorbereitung und klinische Analyse. Das Ultraschallgerät UIP400MTP für Multiwell-Platten, der VialTweeter, der CupHorn und das Durchfluss-Ultraschallgerät GDmini2 verarbeiten die Proben, ohne sie zu berühren.
Hochdurchsatz-Ultraschallgerät UIP400MTP für die Lyse, die Reinigung von Proteinen und DNA / RNA sowie die Scherung von Nukleinsäuren.
Hochdurchsatz-Ultraschallgeräte für Lyse und DNA-Scherung
Für die Verarbeitung großer Probenzahlen bietet Hielscher Ultrasonics modernste berührungslose Ultraschallgeräte, die eine gleichzeitige Beschallung zahlreicher Proben in 96-Well-, Multiwell- und Mikrotiterplatten, Reagenzgläsern und Vials oder kleinen Gefäßen ermöglichen.
Je nach Probenzahl und bevorzugtem Probengefäß können Sie zwischen dem Ultraschallgerät UIP400MTP für Multiwell-Platten, dem VialTweeter und dem CupHorn wählen. Wenn Sie kleinere Volumenströme inline beschallen möchten, ist der Inline-Reaktor GDmini2 die ideale Ultraschallkonfiguration für Sie.
Ein wesentlicher Vorteil aller Mehrproben-Ultraschallgeräte von Hielscher besteht darin, dass Sie das Probengefäß Ihrer Wahl verwenden können! Sie müssen keine teuren proprietären Platten oder Röhrchen kaufen! Wählen Sie die üblichen Standard-Multiwell-Platten und Probenvials, die für Ihre Experimente ideal geeignet sind.
Erfahren Sie mehr über berührungslose Ultraschallgeräte von Hielscher für die Probenvorbereitung!
Das Ultraschallgerät UIP400MTP für Multiwell-Platten bietet zahlreiche Vorteile.
Hochdurchsatz-Ultraschallgeräte sind aus mehreren Gründen leistungsstarke Werkzeuge in der Biomarkeranalyse und den Biowissenschaften:
| Effiziente Zelllyse und effizienter Gewebeaufschluss | Die berührungslosen Hochdurchsatz-Ultraschallgeräte von Hielscher lysieren Zellsuspensionen und Gewebe effektiv und gewährleisten eine umfassende Freisetzung intrazellulärer Bestandteile, die für eine genaue Biomarkeranalyse entscheidend ist. |
| Skalierbarkeit und Probendurchsatz | Da Hochdurchsatz-Ultraschallgeräte 96-Well- und Multiwell-Platten oder mehrere Reagenzgläser aufnehmen können, ermöglichen sie die gleichzeitige Verarbeitung zahlreicher Proben. Diese Skalierbarkeit ist für groß angelegte Studien und Hochdurchsatz-Screening-Anwendungen unerlässlich. |
| Einheitliche Probenverarbeitung | Einheitliche Bedingungen für mehrere Proben sind für eine zuverlässige Biomarkerquantifizierung entscheidend. Die Ultraschallbehandlung bietet einheitliche Lysebedingungen und verringert dadurch die Variabilität zwischen den Proben. |
| Berührungslose Ultraschallbehandlung | Mit den berührungslosen Ultraschallgeräten von Hielscher können Sie eine große Anzahl von Proben in verschlossenen Gefäßen verarbeiten, ohne der Probe etwas hinzuzufügen oder etwas in sie einzuführen. Dadurch werden Kreuzkontaminationen und Probenverluste vermieden. |
| Vielseitige Anwendungen | Mehrproben-Ultraschallgeräte können ein breites Spektrum an Biomolekülen, darunter Proteine, DNA, RNA und Metaboliten, aus verschiedenen Probentypen extrahieren. Die Scherung von Nukleinsäuren ist eine weitere leistungsstarke Anwendung von Ultraschallgeräten. Durch die Anpassung der Beschallungsintensität können DNA und RNA auf eine angestrebte Länge in Basenpaaren fragmentiert werden. Diese Vielseitigkeit macht sie in biowissenschaftlichen, genomischen und proteomischen Studien sowie bei diagnostischen Screenings unverzichtbar. |
| Kürzere Verarbeitungszeit | Die Möglichkeit, viele Proben parallel zu verarbeiten, verkürzt die für die Probenvorbereitung erforderliche Zeit erheblich und ermöglicht dadurch schnellere experimentelle Abläufe und eine schnellere Datenerfassung. |
Ultraschallanwendungen in den Biowissenschaften
Hochdurchsatz-Mehrproben-Ultraschallgeräte sind unverzichtbare Laborgeräte, da die Ultraschallbehandlung verschiedene Aufgaben erfüllen kann.
- Zellaufschluss und Lyse: Ultraschallgeräte sind äußerst effektiv beim Aufbrechen von Zellmembranen, um Zellinhalte wie Proteine, DNA und RNA freizusetzen. Dies ist für nachgelagerte Anwendungen wie PCR, Western Blotting und enzymatische Assays entscheidend. Erfahren Sie mehr über die Ultraschallbehandlung zur Lyse!
- Scherung von Nukleinsäuren: Hochdurchsatz-Ultraschallgeräte werden eingesetzt, um DNA und RNA durch Scherung in Fragmente der gewünschten Länge zu zerlegen, was für die Next-Generation-Sequenzierung und andere genomische Anwendungen unerlässlich ist. Bei Chromatin-Immunpräzipitationsassays (ChIP) wird Ultraschall zur Scherung von Chromatin eingesetzt, wodurch die Untersuchung von Protein-DNA-Wechselwirkungen und epigenetischen Modifikationen ermöglicht wird. Erfahren Sie mehr über die Scherung von Nukleinsäuren durch Ultraschall!
- Homogenisierung: Homogenisierung und Zellsolubilisierung umfassen das gleichmäßige Mischen von Proben. Die Ultraschallbehandlung gewährleistet, dass Zellen, Gewebe und andere biologische Materialien gleichmäßig dispergiert werden, und verbessert dadurch die Einheitlichkeit und Reproduzierbarkeit von Experimenten.
- Extraktion: Ultraschallgeräte erleichtern die Extraktion bioaktiver Verbindungen aus Zellsuspensionen, Geweben, Pflanzenmaterialien, Mikroorganismen und anderen biologischen Quellen. Hochdurchsatz-Ultraschallgeräte können frische, gefrorene und fixierte Gewebe beschallen.
- Entparaffinierung: Formalinfixierte, paraffineingebettete Gewebe müssen entparaffiniert werden, bevor Proteine oder Nukleinsäuren extrahiert und gereinigt werden können. Die Ultraschallbehandlung hilft, das Paraffin schnell zu entfernen, ohne toxische Chemikalien wie Xylen oder Xylol zu verwenden. Erfahren Sie mehr über die Ultraschallbehandlung von FFPE-Gewebe!
- Ablösung / Entfernung von Biofilmen: Mikrotiterplatten gehören zu den am häufigsten verwendeten Trägern für die Kultivierung von Biofilmen. Weitere feste Substrate sind Petrischalen, Stifte, Zapfen oder kleine Metallstäbe. Nach der Kultivierung muss der Biofilm für nachfolgende Analysen wie Assays schonend entfernt werden. Die Ultraschallbehandlung ist eine hocheffiziente Technik zur Entfernung von Biofilmen von Trägern.
Erfahren Sie mehr über die Ablösung von Biofilmen mit dem Ultraschallgerät UIP400MTP für Mikrotiterplatten!
Mehrproben-Ultraschallgerät „VialTweeter“ für die gleichzeitige Probenvorbereitung mehrerer verschlossener Vials und Reagenzgläser
Schließen Sie sich der weltweiten Gemeinschaft von Wissenschaftlern und führenden Vertretern der Industrie an, die darauf vertrauen, dass Hielscher Ultrasonics modernste Ultraschalllösungen liefert, die Fortschritt und Innovation in den Biowissenschaften vorantreiben. Für weitere Informationen zur Auswahl des richtigen Ultraschallgeräts und zu seinen Anwendungen in den Biowissenschaften wenden Sie sich gerne an unser Expertenteam. Wir helfen Ihnen, Ihre Forschungsziele mit den besten Ultraschalllösungen zu erreichen und deren Umsetzung zu erleichtern. Ob Sie eine Hochdurchsatz-Ultraschallbehandlung oder eine maßgeschneiderte Lösung suchen – wir haben das richtige Ultraschallgerät für Ihre biowissenschaftlichen Experimente.
Die folgende Tabelle gibt Ihnen einen Anhaltspunkt für die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallgeräte im Labormaßstab, die in den Biowissenschaften, der Genomik, der Proteomik und der Diagnostik eingesetzt werden:
| Empfohlene Geräte | Chargenvolumen | Volumenstrom |
|---|---|---|
| Ultraschallgerät UIP400MTP für 96-Well-Platten | Multiwell- / Mikrotiterplatten | n.a. |
| Ultraschall-CupHorn | CupHorn für Vials oder Becherglas | 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. |
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Platten-Ultraschallgerät UIP400MTP für beliebige 96-Well-Platten, Mikrotiterplatten und Multiwell-Platten.
Literatur / Referenzen
- FactSheet UIP400MTP Plate-Sonicator for High-Throughput Sample Preparation – English version – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet VialTweeter – Sonicator for Simultaneous Sample Preparation
- FactSheet UIP400MTP Plate-Sonicator für die High-Throughput Probenvorbereitung in 96-Well-Platten – deutsch – Hielscher Ultrasonics
- Jorge S., Pereira K., López-Fernández H., LaFramboise W., Dhir R., Fernández-Lodeiro J., Lodeiro C., Santos H.M., Capelo-Martínez J.L. (2020): Ultrasonic-assisted extraction and digestion of proteins from solid biopsies followed by peptide sequential extraction hyphenated to MALDI-based profiling holds the promise of distinguishing renal oncocytoma from chromophobe renal cell carcinoma. Talanta, 2020.
- Nordenfelt P, Waldemarson S, Linder A, Mörgelin M, Karlsson C, Malmström J, Björck L. (2012): Antibody orientation at bacterial surfaces is related to invasive infection. Journal of Experimental Medicine 17;209(13), 2012. 2367-81.
- Giricz Z., Varga Z.V., Koncsos G., Nagy C.T., Görbe A., Mentzer R.M. Jr, Gottlieb R.A., Ferdinandy P. (2017): Autophagosome formation is required for cardioprotection by chloramphenicol. Life Science Oct 2017. 11-16.
Häufig gestellte Fragen
Was zählt zu den Biowissenschaften?
Die Biowissenschaften sind ein breites und multidisziplinäres Fachgebiet, das die Untersuchung lebender Organismen und Lebensprozesse umfasst. Sie verbinden verschiedene wissenschaftliche Disziplinen, um Struktur, Funktion, Wachstum, Ursprung, Evolution und Verbreitung von Lebewesen zu erforschen. Die Biowissenschaften spielen eine entscheidende Rolle beim Verständnis der komplexen Mechanismen des Lebens, was weitreichende Auswirkungen auf Gesundheit, Umweltschutz, Landwirtschaft und Biotechnologie hat. Fortschritte in den Biowissenschaften führen zur Entwicklung neuer medizinischer Behandlungen, nachhaltiger landwirtschaftlicher Verfahren und Lösungen für ökologische Herausforderungen.
Was sind die 3 Hauptkategorien der Biowissenschaften?
Das Forschungsgebiet der Biowissenschaften lässt sich grob in drei Hauptbereiche unterteilen: biowissenschaftliche Grundlagenforschung, angewandte Biowissenschaften und translationale Forschung. Jede dieser Kategorien spielt eine entscheidende Rolle dabei, unser Verständnis lebender Organismen zu erweitern und dieses Wissen zur Lösung praktischer Probleme anzuwenden.
Die biowissenschaftliche Grundlagenforschung schafft die Basis, indem sie grundlegende biologische Prinzipien aufdeckt. Die angewandten Biowissenschaften greifen diese Entdeckungen auf und setzen sie in praktische Lösungen um. Die translationale Forschung stellt sicher, dass diese Lösungen die Menschen erreichen, die sie benötigen, und überbrückt so die Lücke zwischen dem Labor und praktischen Anwendungen. Gemeinsam treiben diese Forschungskategorien Innovation und Fortschritt in den Biowissenschaften voran.
Was sind die wichtigsten Forschungsmethoden in den Biowissenschaften?
Die vielfältigen Forschungsmethoden in den Biowissenschaften ermöglichen es Wissenschaftlern, die Komplexität lebender Organismen aus verschiedenen Perspektiven zu erforschen und zu verstehen. Durch die Kombination experimenteller, beobachtender, molekularer, computergestützter und feldbasierter Ansätze können Forschende die grundlegenden Prinzipien des Lebens aufdecken, neue Technologien entwickeln und drängende Herausforderungen in den Bereichen Gesundheit, Landwirtschaft und Umwelt bewältigen.
Die Biowissenschaften nutzen verschiedene Forschungsmethoden, um biologische Phänomene zu untersuchen. Die folgende Liste gliedert die wichtigsten Methoden:
- Experimentelle Forschung umfasst die Veränderung von Variablen, um Auswirkungen zu beobachten und Ursache-Wirkungs-Beziehungen festzustellen. Sie wird unter kontrollierten Bedingungen mit systematischer Veränderung und Wiederholung durchgeführt. Beispiele sind Zellkulturexperimente, Tiermodelle und klinische Studien.
- Beobachtungsstudien konzentrieren sich auf das Beobachten und Erfassen von Verhalten oder Merkmalen ohne Eingriffe. Diese Studien werden unter natürlichen Bedingungen durchgeführt und identifizieren Korrelationen, ohne Kausalität nachzuweisen. Häufige Beispiele sind epidemiologische Studien, Verhaltensstudien und Längsschnittstudien.
- Molekulare und genetische Techniken untersuchen Biomoleküle und Gene, um deren Struktur, Funktion und Wechselwirkungen zu verstehen. Diese Techniken sind präzise und umfassen gezielte Veränderungen und Analysen. Beispiele sind PCR, CRISPR-Cas9 und Sequenzierung.
- Die Mikroskopie verwendet Mikroskope, um kleine Strukturen sichtbar zu machen, und liefert hochauflösende Bilder. Zu den verschiedenen Arten der Mikroskopie gehören Lichtmikroskopie, Elektronenmikroskopie und Fluoreszenzmikroskopie.
- Bioinformatik und computergestützte Biologie nutzen computergestützte Werkzeuge zur Analyse biologischer Daten. Sie verarbeiten große Datensätze und umfassen die Datenanalyse. Beispiele sind Genomassemblierung, Vorhersage von Proteinstrukturen und Systembiologie.
- Feldstudien erheben Daten aus natürlichen Umgebungen und konzentrieren sich auf Biodiversität und Ökologie. Beispiele sind ökologische Erhebungen, Naturschutzbiologie und Umweltmonitoring.
- Biochemische Assays messen die Konzentration oder Aktivität von Biomolekülen und liefern quantitative und spezifische Daten. Häufige Beispiele sind Enzymaktivitätsassays, Western Blotting und ELISA.
Diese Methoden ermöglichen es Wissenschaftlern, die Komplexität des Lebens aus verschiedenen Perspektiven zu untersuchen, und treiben Fortschritte in den Gesundheits-, Agrar- und Umweltwissenschaften voran.
Hielscher Ultrasonics stellt Hochleistungs-Ultraschallhomogenisatoren in Größen vom Labormaßstab bis zum Industriemaßstab her.