Προετοιμασία δειγμάτων με τη συσκευή υπερήχων VialTweeter

Η προετοιμασία δειγμάτων πριν από την ανάλυση μπορεί να απαιτεί διάφορες προαναλυτικές διεργασίες, όπως ομογενοποίηση ιστών, λύση, εκχύλιση πρωτεϊνών, DNA, RNA, οργανιδίων και άλλων ενδοκυτταρικών ουσιών, διάλυση και απαέρωση. Το VialTweeter είναι μια μοναδική συσκευή υπερήχων που προετοιμάζει ταυτόχρονα πολλαπλά σωληνάρια δειγμάτων υπό ακριβώς τις ίδιες συνθήκες. Χάρη στην έμμεση κατεργασία κλειστών δοκιμαστικών σωλήνων με υπερήχους, αποφεύγονται η διασταυρούμενη επιμόλυνση και η απώλεια δείγματος.

Προετοιμασία δειγμάτων με υπερήχους

Η κατεργασία με υπερήχους είναι μια κοινή τεχνική επεξεργασίας δειγμάτων για την προετοιμασία τους για αναλύσεις όπως η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμερών (PCR), οι ανοσοαποτυπώσεις Western, οι προσδιορισμοί, η μοριακή αλληλούχηση, η χρωματογραφία κ.λπ. Η κατεργασία με υπερήχους είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται ευρέως στα εργαστήρια για την προαναλυτική επεξεργασία δειγμάτων. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα της κατεργασίας με υπερήχους είναι ότι η αρχή λειτουργίας των υπερήχων βασίζεται σε αμιγώς μηχανικές δυνάμεις. Η λύση και η κυτταρική διάρρηξη με υπερήχους επιτυγχάνονται με ηχομηχανικές δυνάμεις διάτμησης, γεγονός που προσδίδει στην κατεργασία με υπερήχους το πλεονέκτημα ότι οι διαλύτες που χρησιμοποιούνται για την εκχύλιση πρωτεϊνών μπορούν να χρησιμοποιηθούν και κατά τη λύση. Οι συσκευές κυτταρικής διάρρηξης με υπερήχους, όπως το VialTweeter, διαρρηγνύουν τα κυτταρικά τοιχώματα / τις μεμβράνες και προάγουν τη μεταφορά μάζας μεταξύ του εσωτερικού του κυττάρου και του διαλύτη. Έτσι, οι αναλυόμενες ουσίες (π.χ. DNA, RNA, πρωτεΐνες, οργανίδια κ.λπ.) μεταφέρονται αποτελεσματικά από την κυτταρική μήτρα στον διαλύτη. Αυτό σημαίνει ότι τα στάδια της ταχείας αναστολής των αντιδράσεων και της εκχύλισης επικαλύπτονται με τη διεργασία κυτταρικής διάρρηξης με υπερήχους, γεγονός που καθιστά τη λύση με υπερήχους πολύ αποτελεσματική. Επιπλέον, η προετοιμασία δειγμάτων με υπερήχους δεν απαιτεί απορρυπαντικά και άλλα αντιδραστήρια λύσης, τα οποία ενδέχεται να αλλοιώσουν και να καταστρέψουν τη δομή του προϊόντος λύσης και είναι γνωστό ότι προκαλούν προβλήματα στον επακόλουθο καθαρισμό. Μια άλλη μέθοδος λύσης, η ενζυμική διάρρηξη, απαιτεί μεγάλους χρόνους επώασης και συχνά δίνει μη αναπαραγώγιμα αποτελέσματα. Η προετοιμασία δειγμάτων με υπερήχους επιλύει συνήθη προβλήματα στην προετοιμασία δειγμάτων, όπως η ομογενοποίηση ιστών, η κυτταρική διάρρηξη, η λύση, η εκχύλιση πρωτεϊνών και η διαλυτοποίηση του προϊόντος λύσης. Καθώς η ένταση της κατεργασίας με υπερήχους μπορεί να ελέγχεται με ακρίβεια και να προσαρμόζεται στο βιολογικό δείγμα, αποφεύγονται η αποδόμηση και η απώλεια δείγματος. Η αυτόματα παρακολουθούμενη και ελεγχόμενη θερμοκρασία του δείγματος, η παλμική λειτουργία και η διάρκεια της κατεργασίας με υπερήχους εξασφαλίζουν βέλτιστα αποτελέσματα.
 

Το VialTweeter είναι ιδιαίτερα πρακτικό για εργαστηριακές εργασίες που απαιτούν την ταυτόχρονη προετοιμασία πολλαπλών δειγμάτων υπό τις ίδιες συνθήκες. Το VialTweeter είναι ένα ηχοτρόδιο υπερήχων τύπου μπλοκ που μπορεί να συγκρατήσει έως και 10 φιαλίδια (π.χ. σωληνάρια Eppendorf, φυγοκέντρησης, NUNC, κρυοφιαλίδια) και τα υποβάλλει σε έντονη κατεργασία με υπερήχους υπό επακριβώς ελεγχόμενες συνθήκες. Καθώς η ενέργεια των υπερήχων μεταδίδεται μέσω των τοιχωμάτων των φιαλιδίων στο μέσο του δείγματος, τα φιαλίδια παραμένουν κλειστά κατά την κατεργασία. Έτσι, η απώλεια δείγματος και η διασταυρούμενη επιμόλυνση αποφεύγονται πλήρως.

Φιαλίδια και σωληνάρια που ταιριάζουν στο VialTweeter

Το VialTweeter είναι κατάλληλο για τη συγκράτηση 10 κοινών σωληναρίων με κωνικό ή στρογγυλό πυθμένα, όπως σωληνάρια Eppendorf, φυγοκέντρησης, κρυοφιαλίδια και διάφοροι τύποι φιαλιδίων NUNC, αλλά οι οπές μπορούν να προσαρμοστούν σε άλλα μεγέθη φιαλιδίων και σωληναρίων κατόπιν αιτήματος. Ενημερώστε μας ποιο είδος δοκιμαστικών σωλήνων θέλετε να χρησιμοποιήσετε, ώστε να τροποποιήσουμε ανάλογα το VialTweeter σας. Για μεγαλύτερους δοκιμαστικούς σωλήνες, όπως σωληνάρια Falcon, και άλλα δοχεία δοκιμών, ποτήρια ζέσεως και σκεύη, το VialPress αποτελεί μια πρακτική λύση.
Διαβάστε περισσότερα για το μοντέλο VialTweeter VT26dxx, προσαρμοσμένο στο συγκεκριμένο μέγεθος των δοκιμαστικών σωλήνων σας, π.χ. σωληναρίων Falcon!

Το VialTweeter με VialPress

Ενώ το ίδιο το VialTweeter, με τις 10 οπές του για σωληνάρια, αποτελεί ήδη μια μοναδική και ιδιαίτερα λειτουργική συσκευή υπερήχων, το πρόσθετο εξάρτημα VialPress καθιστά το VialTweeter ακόμη πιο ευέλικτο και προσαρμόσιμο στη χρήση. Το VialPress είναι ένα παρελκόμενο του VialTweeter που αποτελείται από μια ράβδο σύσφιξης, η οποία επιτρέπει τη στερέωση μεγαλύτερων σωληναρίων δειγμάτων, όπως σωληναρίων Falcon, ή άλλων μικρών έως μεσαίου μεγέθους εργαστηριακών ποτηριών ζέσεως στην εμπρόσθια πλευρά του VialTweeter. Η εικόνα στα αριστερά δείχνει το VialTweeter να συγκρατεί 10 φιαλίδια Eppendorf στο σώμα του, ενώ το VialPress στερεώνει ένα μεγαλύτερο δοκιμαστικό σωληνάριο στην εμπρόσθια πλευρά για κατεργασία με υπερήχους. Το VialPress μπορεί να συγκρατεί έως και 5 μεγαλύτερα δοκιμαστικά σωληνάρια για έντονη κατεργασία με υπερήχους.

Πρωτόκολλα προετοιμασίας δειγμάτων με το VialTweeter

Το VialTweeter χρησιμοποιείται ευρέως για την κατεργασία βιολογικών δειγμάτων με υπερήχους. Πριν από την ανάλυση, τα δείγματα πρέπει να προετοιμάζονται για βιοχημικές ή βιοφυσικές αναλύσεις και δοκιμασίες, π.χ. με λύση, ομογενοποίηση ιστών, εκχύλιση πρωτεϊνών, διάτμηση DNA / RNA, απαέρωση κ.λπ. Το VialTweeter εκτελεί αυτές τις διεργασίες υπερήχων αξιόπιστα και παρέχει αναπαραγώγιμα αποτελέσματα. Μια συνήθης εφαρμογή του VialTweeter είναι η λύση/κυτταρική διάρρηξη ιστών θηλαστικών (ανθρώπων και ζώων), καθώς και βακτηριακών κυττάρων και ιικών σωματιδίων. Στα βιολογικά δείγματα που έχουν υποβληθεί επιτυχώς σε κατεργασία με το VialTweeter περιλαμβάνονται ανθρώπινα επιθηλιακά κύτταρα του πνεύμονα, αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα, κύτταρα μυελογενούς λευχαιμίας, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Francisella tularensis, Yersinia pestis, Streptococcus pyogenes, Caulobacter crescentus, Mycoplasma pneumoniae, μυκοβακτήρια, το σύμπλεγμα Mycobacterium tuberculosis (MTBC) και πολλά άλλα βακτηριακά, φυτικά και μικροβιακά κύτταρα.
Παρακάτω μπορείτε να βρείτε μερικά επιλεγμένα πρωτόκολλα με χρήση του VialTweeter.

Λύση E.Coli με το VialTweeter για τον προσδιορισμό γλουταθειόνης in vivo

Βακτήρια Escherichia coli του στελέχους MG1655 καλλιεργήθηκαν σε ελάχιστο θρεπτικό μέσο MOPS, σε συνολικό όγκο 200ml, έως ότου επιτεύχθηκε A600 ίση με 0,5. Η καλλιέργεια χωρίστηκε σε καλλιέργειες των 50-ml για υποβολή σε καταπόνηση. Μετά από 15 min επώασης με 0,79 mM αλισίνης, 1 mM διαμιδίου ή διμεθυλοσουλφοξείδιο (μάρτυρας), τα κύτταρα συλλέχθηκαν στα 4.000g, στους 4°C, για 10 min. Τα κύτταρα πλύθηκαν δύο φορές με ρυθμιστικό διάλυμα KPE πριν από την επαναιώρηση των ιζημάτων σε 700µl ρυθμιστικού διαλύματος KPE. Για την αποπρωτεΐνωση, προστέθηκαν 300µl σουλφοσαλικυλικού οξέος 10% (w/v) πριν από την κυτταρική διάρρηξη με υπερήχους (3 x 1 min· συσκευή υπερήχων VialTweeter). Τα υπερκείμενα συλλέχθηκαν μετά από φυγοκέντρηση (30 min, 13.000g, 4°C). Οι συγκεντρώσεις σουλφοσαλικυλικού οξέος μειώθηκαν στο 1% με την προσθήκη 3 όγκων ρυθμιστικού διαλύματος KPE. Οι μετρήσεις ολικής γλουταθειόνης και GSSG πραγματοποιήθηκαν όπως περιγράφεται παραπάνω. Οι κυτταρικές συγκεντρώσεις γλουταθειόνης υπολογίστηκαν με βάση όγκο κυττάρων E. coli ίσο με 6,7×10-15 liter και κυτταρική πυκνότητα A600 ίση με 0,5 (ισοδύναμη με 1×108 κύτταρα ml-1 καλλιέργειας). Οι συγκεντρώσεις GSH υπολογίστηκαν με αφαίρεση του 2[GSSG] από την ολική γλουταθειόνη. (Müller et al. 2016)

Κατακερματισμός ινιδίων άλφα-συνουκλεΐνης με το VialTweeter

Η συσκευή υπερήχων VialTweeter χρησιμοποιείται ευρέως για τον αξιόπιστο και αποδοτικό κατακερματισμό ινιδίων και ταινιών άλφα-συνουκλεΐνης. Κάντε κλικ εδώ για να βρείτε λεπτομερείς περιγραφές, πρωτόκολλα και βιβλιογραφικές αναφορές για τον κατακερματισμό άλφα-συνουκλεΐνης με το VialTweeter!

Κυτταρική λύση με το VialTweeter πριν από φασματομετρία ατομικής απορρόφησης με φούρνο γραφίτη

Βακτήρια Bacillus subtilis 168 (trpC2) εκτέθηκαν για 15 min σε καταπόνηση από αντιβιοτικό και στη συνέχεια τα κύτταρα συλλέχθηκαν στα 3.320 x g, πλύθηκαν πέντε φορές με 100 mM Tris/1 mM EDTA, pH 7,5, επαναιωρήθηκαν σε 10 mM Tris, pH 7,5, και υποβλήθηκαν σε κυτταρική διάρρηξη με υπερήχους σε συσκευή Hielscher VialTweeter. (Wenzel et al. 2014)

Προετοιμασία δειγμάτων με το VialTweeter πριν από τη φασματομετρία μάζας

Τα λυοφιλοποιημένα κυτταρικά ιζήματα ανθρώπινων αιμοποιητικών βλαστικών/προγονικών κυττάρων CD34􏰀 επαναιωρήθηκαν σε 10µ􏰇l (200µl για τη μαζική προετοιμασία HEK293 για τη σειρά αραιώσεων πεπτιδίων) διαλύματος ουρίας 8 M σε όξινο ανθρακικό αμμώνιο 100 mM και υποβλήθηκαν σε λύση με τη βοήθεια κατεργασίας με υπερήχους με το Hielscher VialTweeter, με πλάτος 60%, κύκλο 60% και διάρκεια 20s, τρεις φορές με ενδιάμεση ψύξη σε πάγο. (Amon et al. 2019)

Πρωτόκολλα προετοιμασίας δειγμάτων με χρήση του VialPress

Φρέσκο μαρούλι (Lactuca sativa) ομογενοποιήθηκε σε ρυθμιστικό διάλυμα HEPES 0,5 M (pH 8, ρυθμισμένο με KOH), σε αναλογία 1 g φυτού (νωπό βάρος) προς 200, 100, 50 ή 20 mL ρυθμιστικού διαλύματος. Η αναλογία της φυτικής μάζας προς τον όγκο του ρυθμιστικού διαλύματος μεταβαλλόταν ώστε ο συνολικός όγκος του ομογενοποιήματος να διατηρείται μεταξύ 3,5 και 12 mL. Η αναλογία της φυτικής μάζας προς τον όγκο του ρυθμιστικού διαλύματος μεταβαλλόταν ώστε ο συνολικός όγκος του ομογενοποιήματος να διατηρείται μεταξύ 3,5 και 12 mL, επιτρέποντας την ομογενοποίηση με τον καθετήρα. Στη συνέχεια, τα ομογενοποιήματα υποβλήθηκαν σε έμμεση κατεργασία με υπερήχους με χρήση ενός UP200St με VialTweeter εξοπλισμένου με 200xt VialPress (Hielscher Ultrasonics GmbH, Γερμανία), για 3 min (παλμός 80% και ισχύς 100%). Η χρήση αυτής της συσκευής απέτρεψε την επιμόλυνση. (Laughton et al. 2019)

Αξιόπιστος έλεγχος θερμοκρασίας κατά την κατεργασία με υπερήχους με το VialTweeter

Η θερμοκρασία αποτελεί κρίσιμο παράγοντα που επηρεάζει τη διεργασία και είναι ιδιαίτερα σημαντική για την επεξεργασία βιολογικών δειγμάτων. Όπως όλες οι μηχανικές τεχνικές προετοιμασίας δειγμάτων, η κατεργασία με υπερήχους παράγει θερμότητα. Ωστόσο, η θερμοκρασία των δειγμάτων μπορεί να ελέγχεται αποτελεσματικά κατά τη χρήση του VialTweeter. Σας παρουσιάζουμε διάφορες επιλογές για την παρακολούθηση και τον έλεγχο της θερμοκρασίας των δειγμάτων σας κατά την προετοιμασία τους με το VialTweeter και το VialPress για ανάλυση.

1. Παρακολούθηση της θερμοκρασίας του δείγματος: Ο επεξεργαστής υπερήχων UP200St, ο οποίος θέτει σε λειτουργία το VialTweeter, διαθέτει ευφυές λογισμικό και συνδεόμενο αισθητήρα θερμοκρασίας. Συνδέστε τον αισθητήρα θερμοκρασίας στο UP200St και εισαγάγετε το άκρο του αισθητήρα θερμοκρασίας σε έναν από τους σωλήνες δειγμάτων. Μέσω της ψηφιακής έγχρωμης οθόνης αφής, μπορείτε να ορίσετε στο μενού του UP200St ένα συγκεκριμένο εύρος θερμοκρασίας για την κατεργασία του δείγματός σας με υπερήχους. Η συσκευή υπερήχων θα σταματήσει αυτόματα όταν επιτευχθεί η μέγιστη θερμοκρασία και θα παραμείνει σε παύση έως ότου η θερμοκρασία του δείγματος μειωθεί στην κατώτερη τιμή του καθορισμένου ∆ θερμοκρασίας. Στη συνέχεια, η κατεργασία με υπερήχους ξεκινά ξανά αυτόματα. Αυτή η έξυπνη λειτουργία αποτρέπει την αποδόμηση που προκαλείται από τη θερμότητα.
2. Το μπλοκ του VialTweeter μπορεί να προψυχθεί. Τοποθετήστε το μπλοκ του VialTweeter (μόνο το ηχοτρόδιο χωρίς τον μετατροπέα!) στο ψυγείο ή στην κατάψυξη για να προψύξετε το μπλοκ τιτανίου, γεγονός που βοηθά στην καθυστέρηση της αύξησης της θερμοκρασίας στο δείγμα. Εάν είναι δυνατόν, μπορεί να προψυχθεί και το ίδιο το δείγμα.
3. Χρησιμοποιήστε ξηρό πάγο για ψύξη κατά την κατεργασία με υπερήχους. Χρησιμοποιήστε έναν ρηχό δίσκο γεμάτο με ξηρό πάγο και τοποθετήστε το VialTweeter επάνω στον ξηρό πάγο, ώστε η θερμότητα να μπορεί να απομακρύνεται γρήγορα.

Πελάτες σε όλο τον κόσμο χρησιμοποιούν το VialTweeter και το VialPress για την καθημερινή προετοιμασία δειγμάτων σε βιολογικά, βιοχημικά, ιατρικά και κλινικά εργαστήρια. Χάρη στο ευφυές λογισμικό και στον έλεγχο θερμοκρασίας του επεξεργαστή UP200St, η θερμοκρασία ελέγχεται αξιόπιστα και αποτρέπεται η αποδόμηση των δειγμάτων που προκαλείται από τη θερμότητα. Η προετοιμασία δειγμάτων με υπερήχους με το VialTweeter και το VialPress παρέχει εξαιρετικά αξιόπιστα και αναπαραγώγιμα αποτελέσματα!

Τεχνικά χαρακτηριστικά του VialTweeter

Το VialTweeter είναι ένα ηχοτρόδιο τύπου μπλοκ από τιτάνιο που μπορεί να συγκρατεί έως και 10 φιαλίδια στις οπές του μπλοκ. Επιπλέον, έως και 5 μεγαλύτεροι δοκιμαστικοί σωλήνες μπορούν να στερεωθούν με σύσφιξη στην μπροστινή πλευρά του VialTweeter με χρήση του VialPress. Το VialTweeter έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε η ενέργεια των υπερήχων να κατανέμεται ομοιόμορφα σε κάθε τοποθετημένο φιαλίδιο, εξασφαλίζοντας αξιόπιστα και ομοιόμορφα αποτελέσματα κατεργασίας με υπερήχους. Ένας μικρός περιστροφικός σύνδεσμος προσαρμόζει το ηχοτρόδιο VialTweeter σε ανώμαλες επιφάνειες και ευθυγραμμίζει τους δοκιμαστικούς σωλήνες κατακόρυφα.

Τα πλεονεκτήματα του VialTweeter με μια ματιά

• Έντονη κατεργασία με υπερήχους έως και 10 φιαλιδίων ταυτόχρονα
• Έμμεση κατεργασία με υπερήχους υψηλής έντασης μέσω του τοιχώματος του δοχείου στο δείγμα
• Η έμμεση κατεργασία με υπερήχους αποτρέπει τη διασταυρούμενη επιμόλυνση και την απώλεια δείγματος
• Αναπαραγώγιμα αποτελέσματα χάρη στο ρυθμιζόμενο και ελεγχόμενο πλάτος ταλάντωσης κατά την κατεργασία με υπερήχους
• Το VialPress σάς επιτρέπει να υποβάλλετε μεγαλύτερα σωληνάρια σε κατεργασία με υπερήχους
• Ρυθμιζόμενο πλάτος ταλάντωσης από 20 έως 100%
• Ρυθμιζόμενη παλμική λειτουργία από 0 έως 100%
• Δυνατότητα αποστείρωσης σε αυτόκαυστο

Το VialTweeter τροφοδοτείται από τον UP200St, έναν ισχυρό επεξεργαστή υπερήχων 200 watts. Ο UP200St διαθέτει έξυπνο λογισμικό που επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο όλων των σημαντικών παραμέτρων της διεργασίας υπερήχων, όπως το πλάτος ταλάντωσης, ο χρόνος κατεργασίας με υπερήχους, η παλμική λειτουργία και η θερμοκρασία. Αυτό καθιστά το VialTweeter ένα αξιόπιστο εργαλείο για επιτυχή, αναπαραγώγιμα αποτελέσματα διεργασιών σε βιολογικά και βιοχημικά εργαστήρια.
Το πλάτος ταλάντωσης μπορεί να ρυθμιστεί μεταξύ 20 και 100%, επιτρέποντας έτσι την προσαρμογή της έντασης των υπερήχων στο δείγμα σας. Για παράδειγμα, η διάτμηση και ο κατακερματισμός του DNA και του RNA απαιτούν χαμηλότερο πλάτος ταλάντωσης για να αποτραπεί η παραγωγή υπερβολικά μικρών θραυσμάτων DNA, ενώ η ομογενοποίηση ιστού εγκεφάλου ποντικού απαιτεί κατεργασία με υπερήχους υψηλής έντασης. Επιλέξτε το ιδανικό πλάτος ταλάντωσης, την ένταση και τη διάρκεια της κατεργασίας με υπερήχους μέσω του έξυπνου και διαισθητικού μενού του επεξεργαστή UP200St. Η πρόσβαση στο μενού και στις ρυθμίσεις, καθώς και ο χειρισμός τους, πραγματοποιούνται εύκολα μέσω έγχρωμης οθόνης αφής. Στις ρυθμίσεις μπορείτε να προκαθορίσετε παραμέτρους κατεργασίας με υπερήχους, όπως το πλάτος ταλάντωσης, την παλμική λειτουργία, τη λειτουργία κύκλων, τη διάρκεια της κατεργασίας με υπερήχους, τη συνολική εισροή ενέργειας και τα όρια θερμοκρασίας. Στην έρευνα και στην παραγωγή, η επαναληψιμότητα των δοκιμών και των αποτελεσμάτων τους είναι καθοριστικής σημασίας. Αυτό σημαίνει ότι η ακριβής καταγραφή των συνθηκών της διεργασίας και των πρωτοκόλλων κατεργασίας με υπερήχους είναι εξαιρετικά σημαντική. Η αυτόματη καταγραφή δεδομένων αποθηκεύει όλα τα δεδομένα της κατεργασίας με υπερήχους σε αρχείο CSV σε ενσωματωμένη κάρτα SD, ώστε να μπορείτε εύκολα να ελέγχετε και να συγκρίνετε διαφορετικές εκτελέσεις κατεργασίας με υπερήχους. Όλα τα δεδομένα της διεργασίας υπερήχων είναι εύκολα προσβάσιμα και μπορούν να κοινοποιηθούν ως αρχείο CSV.
Η Hielscher Ultrasonics επιδιώκει να σας παρέχει προηγμένη τεχνολογία για τη διευκόλυνση και τη βελτίωση του ερευνητικού σας έργου!