La sonicación agiliza la investigación del microbioma y los análisis clínicos
La sonicación es una potente técnica ampliamente utilizada en la investigación del microbioma y el análisis clínico que facilita una preparación de muestras de alto rendimiento. El método ultrasónico es especialmente eficaz para procesar muestras biológicas complejas, como las que contienen microorganismos. El uso de la sonicación facilita la lisis celular, la extracción y el análisis de ácidos nucleicos, proteínas y metabolitos, lo que permite comprender mejor las comunidades microbianas y su papel en la salud y la enfermedad. Los sonicadores de alto rendimiento de Hielscher son famosos por su precisión, eficacia y resultados reproducibles, lo que los convierte en una excelente elección para los estudios del microbioma.
Aproveche la sonicación de alto rendimiento en la investigación del microbioma
El sonicador de placas de 96 pocillos UIP400MTP agiliza la investigación del microbioma mediante la preparación de muestras de alto rendimiento
Preparación de muestras de alto rendimiento con el sonicador de placas de 96 pocillos UIP400MTP
Aplicaciones de la sonicación en la investigación del microbioma
Lisis celular eficaz
La sonicación es muy eficaz para lisar células microbianas, incluidas las que tienen paredes celulares resistentes, como las bacterias Gram-positivas y los hongos. Las ondas ultrasónicas generan burbujas de cavitación en la muestra, que se colapsan y crean ondas de choque que rompen las paredes y membranas celulares. Este proceso garantiza una disrupción celular completa y una liberación eficaz del contenido intracelular, como el ADN, el ARN y las proteínas.
Fragmentación controlada del ADN
Para aplicaciones como la secuenciación de nueva generación, a menudo es necesario fragmentar el ADN en fragmentos más pequeños y uniformes. La sonicación proporciona un control preciso sobre el proceso de fragmentación, lo que permite a los investigadores obtener fragmentos de ADN del tamaño deseado. Este control es fundamental para preparar bibliotecas de secuenciación y garantizar datos de secuencias de alta calidad.
Homogeneización mejorada de muestras
En la investigación del microbioma, las muestras suelen contener una mezcla diversa de microorganismos. La sonicación ayuda a lograr una distribución uniforme de estos microorganismos dentro de la muestra, garantizando resultados consistentes y reproducibles. Esta homogeneización es crucial para un análisis cuantitativo preciso, como la determinación de la abundancia microbiana o la medición de actividades metabólicas específicas.
Extracción fiable de metabolitos
La extracción fiable de metabolitos por sonicación es una técnica muy utilizada en metabolómica para aislar moléculas pequeñas de muestras biológicas. La sonicación utiliza vibraciones mecánicas que alteran las membranas celulares, facilitando la liberación de metabolitos intracelulares en un disolvente. Este método es eficaz, reproducible y compatible con diversos tipos de muestras, lo que lo convierte en una valiosa herramienta para estudios metabolómicos de alto rendimiento y específicos. Más información sobre la extracción ultrasónica de metabolitos
“Les escribo para darles las gracias por nuestra fantástica experiencia utilizando su sonicador UIP400MTP para la lisis bacteriana uniforme y consistente de muestras de microbioma fecal. Estamos ampliando los límites de la tecnología de lisis de alto rendimiento, y su instrumento es muy adecuado para esta tarea. Algunos de los aspectos más destacados son:
- Facilidad de uso: el instrumento es fácil de usar y la personalización es sencilla gracias a las opciones de menú.
- Alto rendimiento: excelente para manipular placas, con 96 muestras a la vez
- Sonicación uniforme de todos los recipientes: el dispositivo fue capaz de aplicar la misma cantidad de sonicación a todos los pocillos, lo que resultó crucial para nuestra aplicación.
- Apoyo del equipo de Hielscher- el apoyo fue excelente, siempre estuvisteis a nuestro lado en la formación, para responder a nuestras preguntas y solucionar problemas, con sugerencias que nos ayudaron a alcanzar nuestro objetivo.
Gracias de nuevo por su ayuda y asistencia mientras trabajábamos para optimizar nuestros protocolos.”
Doctor Mark D. Driscoll – Director Científico – Intus Biosciences
¿Cómo se aplica la sonicación en la investigación y el diagnóstico del microbioma?
La metabolómica, la metagenómica y la metaproteómica están entrelazadas en la investigación del microbioma, ya que en conjunto proporcionan una comprensión global de las comunidades microbianas y sus funciones. La lisis, la purificación de proteínas y la fragmentación de ADN/ARN son pasos esenciales de la preparación de muestras que se agilizan utilizando el sonicador de placas de 96 pocillos UIP400MTP.
Metabolómica y análisis de metabolomas
La metabolómica consiste en el estudio sistemático de los metabolitos de moléculas pequeñas dentro de un sistema biológico. En la investigación del microbioma, la sonicación se utiliza para lisar células microbianas, liberando metabolitos intracelulares. El sonicador de placas de 96 pocillos UIP400MTP permite procesar rápidamente un gran número de muestras. A continuación, los metabolitos extraídos se cuantifican mediante técnicas avanzadas como la espectrometría de masas (EM) y la espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN). Los datos resultantes proporcionan una instantánea del estado metabólico de un microbioma, revelando información sobre las actividades bioquímicas y las interacciones dentro de las comunidades microbianas.
Metagenómica y metatranscriptómica
La metagenómica implica el análisis exhaustivo de material genético recuperado directamente de muestras ambientales. La sonicación desempeña un papel crucial en este proceso al lisar las células microbianas para extraer ADN de alta calidad, que luego se secuencia para identificar y cuantificar las especies microbianas presentes. En la metatranscriptómica, el ARN se extrae utilizando métodos de sonicación similares para estudiar los perfiles de expresión génica en diferentes comunidades microbianas. Para la secuenciación del ADN y el ARN, los ácidos nucleicos deben fragmentarse hasta alcanzar una determinada longitud de pares de bases. El sonicador de alto rendimiento UIP400MTP realiza todas estas tareas de forma rápida y fiable.
Proteómica
Los análisis proteómicos requieren la extracción de proteínas de células microbianas. La sonicación se utiliza eficazmente para alterar las células, liberando proteínas en la solución. A continuación, estas proteínas pueden purificarse y analizarse para comprender sus papeles funcionales dentro de un microbioma y su implicación en las rutas metabólicas. Con el sonicador de placas de pocillos múltiples UIP400MTP, puede realizar la tarea de lisis y extracción de proteínas en cuestión de minutos, creando resultados reproducibles para obtener información sobre los procesos biológicos impulsados por las proteínas en las comunidades microbianas.
metaproteómica
La metaproteómica amplía el análisis proteómico a comunidades microbianas enteras, estudiando el contenido proteico colectivo para comprender la expresión funcional y las interacciones dentro del microbioma. Se utiliza la sonicación para lisar las células y liberar las proteínas, que luego se purifican y analizan mediante técnicas como la espectrometría de masas. Este método permite conocer en detalle los procesos biológicos activos y las adaptaciones de las comunidades microbianas en distintos entornos.
Aproveche la capacidad de procesamiento de alto rendimiento del sonicador de placas de pocillos múltiples UIP400MTP y facilite su investigación y análisis del microbioma.
UIP400MTP sonicador de alto rendimiento para la investigación del microbioma en placas multipocillo, placas de 96 pocillos, tubos y placas de Petri.
UIP400MTP Sonicator de placas multipocillo para la preparación de muestras de alto rendimiento en el diagnóstico del microbioma.
El sonicador de placas de pocillos múltiples UIP400MTP facilita la preparación de muestras de alto rendimiento, por ejemplo, en la investigación y el diagnóstico del microbioma.
Sonicador de placas de 96 pocillos UIP400MTP: el líquido transmisor de ultrasonidos rodea todos los pocillos y proporciona una sonicación uniforme de cada muestra.
Características principales del sonicador de placas de pocillos múltiples UIP400MTP
| Sonicación de alto rendimiento | Perfectamente adaptado para placas de 96 pocillos y otras placas multipocillo, el UIP400MTP permite la sonicación simultánea e idéntica de múltiples muestras, acortando significativamente la duración de la preparación de muestras y aumentando el rendimiento de los ensayos con un elevado número de muestras. |
| Utilice la placa multipocillo de su elección | El UIP400MTP está diseñado para sonicar cualquier placa multipocillo estándar, placas PCR o placas microtiter. Usted elige la placa más adecuada para sus experimentos. Como el UIP400MTP no requiere consumibles patentados, ahorrará mucho dinero. |
| Ultrasonidos sin contacto | El sonicador de placas multipocillo UIP400MTP aplica ultrasonidos intensos sin introducir nada en la muestra. Puede sonicar placas multipocillo selladas, recipientes cerrados y viales. Hielscher le suministra portamuestras personalizados para cualquier vial o recipiente no estándar. |
| Precisión y control | El control de precisión y el software inteligente le permiten ajustar los parámetros ultrasónicos para que se adapten de forma óptima a sus necesidades específicas de procesamiento. Obtendrá la máxima eficiencia y eficacia de sonicación en cada experimento. |
| control de temperatura | Establezca una temperatura específica para su sonicación. El sonicador de placas UIP400MTP puede monitorizar la temperatura de la muestra y ajustar la sonicación en consecuencia. Un líquido refrigerante recirculante enfría cada pocillo de la placa para un control preciso de la temperatura. |
| Protocolo y control remoto | Cada ciclo de sonicación puede controlarse desde un ordenador. No es necesario instalar ningún software. Puede utilizar su navegador estándar (por ejemplo, Chrome, Firefox, Edge o Safari) en cualquier sistema operativo (por ejemplo, MacOS, Windows, Android, iOS o Linux) para controlar y supervisar el UIP400MTP de forma remota. Cada ejecución de sonicación produce un protocolo de sonicación detallado para su evaluación y documentación. El archivo de protocolo está en un formato CSV no propietario, que puede abrir con su programa preferido, por ejemplo, Microsoft Excel, Apple Numbers u OpenOffice Calc. |
| Robustez y fiabilidad | Diseñado y fabricado en Alemania con los más altos estándares de calidad, el UIP400MTP no sólo es potente, sino también extraordinariamente duradero. Su diseño cumple las normas industriales y soporta fácilmente los rigores del uso diario en un entorno de laboratorio exigente. Puede utilizar el UIP400MTP de forma continua 24 horas, 7 días a la semana en operaciones de alto rendimiento. |
- elevada eficiencia
- Tecnología punta
- fiabilidad & robustez
- control de procesos preciso y ajustable
- software inteligente
- funciones inteligentes (por ejemplo, programable, protocolización de datos, control remoto)
- Manejo sencillo y seguro
- Bajo mantenimiento
- CIP (limpieza in situ)
Diseño, fabricación y consultoría – Calidad Made in Germany
Los ultrasonidos de Hielscher son conocidos por sus elevados estándares de calidad y diseño. Su robustez y fácil manejo permiten una integración sin problemas de nuestros ultrasonidos en las instalaciones industriales. Los ultrasonidos de Hielscher soportan sin problemas las condiciones más duras y los entornos más exigentes.
Hielscher Ultrasonics es una empresa con certificación ISO y pone especial énfasis en los ultrasonidos de alto rendimiento con tecnología punta y facilidad de uso. Por supuesto, los ultrasonidos de Hielscher cumplen la normativa CE y los requisitos de UL, CSA y RoHs.
Sonicador sin contacto UIP400MTP para la preparación de muestras de microbioma en placas de múltiples pocillos.
Literatura / Referencias
- 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
- InfoGraphic UIP400MTP – 96-well plate Ultrasonicator for High-Throughput Sample Prep – english – Hielscher Ultrasonics
- Jannike L. Krause, Sven-Bastiaan Haange, Stephanie S. Schäpe, Beatrice Engelmann, Ulrike Rolle-Kampczyk, Katarina Fritz-Wallace, Zhipeng Wang, Nico Jehmlich, Dominique Türkowsky, Kristin Schubert, Judith Pöppe, Katrin Bote, Uwe Rösler, Gunda Herberth, Martin von Bergen (2020): The glyphosate formulation Roundup® LB plus influences the global metabolome of pig gut microbiota in vitro. Science of The Total Environment, Volume 745, 2020.
- Tröscher-Mußotter, Johanna; Sáenz, Johan; Grindler, Sandra; Meyer, Jennifer; Kononov, Susanne; Mezger, Beate; Borda, Daniel; Frahm, Jana; Dänicke, Sven; Camarinha-Silva, Amelia; Huber, Korinna; Seifert, Jana (2021): Microbiome Clusters Disclose Physiologic Variances in Dairy Cows Challenged by Calving and Lipopolysaccharides. mSystems 2021.
- Jannike Lea Krause, Beatrice Engelmann, Stephanie Serena Schaepe, Ulrike Rolle-Kampczyk, Nico Jehmlich, Hyun-Dong Chang, Ulla Slanina, Maximillian Hoffman, Jörg Lehmann, Ana Claudia Zenclussen, Gunda Herberth, Martin von Bergen, Sven-Bastiaan Haange (2024): DSS treatment does not affect murine colonic microbiota in absence of thehost. Gut Microbes 2024.
Preguntas frecuentes sobre la investigación del microbioma
¿Qué hace la sonicación a las bacterias?
La sonicación desorganiza las células bacterianas mediante ondas sonoras de alta frecuencia, provocando una cavitación que genera ondas de choque y fuerzas mecánicas, lo que conduce a la lisis celular y a la liberación del contenido intracelular.
¿Qué métodos se utilizan para estudiar los microbiomas?
Los métodos para estudiar los microbiomas incluyen técnicas de secuenciación del ADN, como la secuenciación del gen ARNr 16S y la metagenómica, así como la transcriptómica, la proteómica y la metabolómica para analizar las funciones e interacciones microbianas. Para interpretar la gran cantidad de datos generados se emplean herramientas bioinformáticas.
¿Cuáles son las técnicas utilizadas en el análisis del microbioma?
Las técnicas utilizadas en el análisis del microbioma incluyen la secuenciación del gen ARNr 16S para el perfil taxonómico, la secuenciación metagenómica para el análisis genético exhaustivo, la metatranscriptómica para estudiar la expresión génica, la metaproteómica para analizar las proteínas y la metabolómica para identificar los productos metabólicos. Las herramientas bioinformáticas son esenciales para el tratamiento y la interpretación de los datos.
¿Qué son la metabolómica, la metagenómica y la metaproteómica en la investigación del microbioma?
En la investigación del microbioma, la metabolómica analiza las moléculas pequeñas y los metabolitos producidos por los microbios, lo que permite comprender mejor sus actividades metabólicas. La metagenómica consiste en secuenciar los genomas colectivos de las comunidades microbianas para comprender su composición genética y su potencial funcional. La metaproteómica estudia todo el contenido proteínico de un microbioma, revelando la expresión funcional de los genes y el papel que desempeñan las proteínas en la comunidad microbiana.
¿Qué son las colonias bacterianas en la investigación del microbioma?
Las colonias bacterianas en la investigación del microbioma son grupos de bacterias cultivadas a partir de una sola o unas pocas células en un medio de crecimiento sólido, formando racimos visibles. Estas colonias representan poblaciones clonales utilizadas para estudiar las características, la diversidad y las funciones de cepas bacterianas específicas dentro de una comunidad microbiana.
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento de laboratorio a tamaño industrial.