Preparación de muestras con el sonicador VialTweeter

La preparación de muestras antes del análisis puede requerir diversos procesos preanalíticos, como la homogeneización de tejidos, la lisis, la extracción de proteínas, ADN, ARN, orgánulos y otras sustancias intracelulares, la disolución y la desgasificación. El VialTweeter es un sonicador único que prepara varios tubos de muestras simultáneamente en condiciones exactamente iguales. Gracias a la sonicación indirecta de tubos de ensayo cerrados, se evitan la contaminación cruzada y la pérdida de muestras.

Preparación ultrasónica de muestras

La ultrasonicación es una técnica habitual de tratamiento de muestras que permite prepararlas para análisis como la reacción en cadena de polímeros (PCR), los análisis Western blot, los ensayos, la secuenciación molecular, la cromatografía, etc. La ultrasonicación se utiliza ampliamente en los laboratorios para el tratamiento preanalítico de muestras. Una de las principales ventajas de la sonicación es que el principio de funcionamiento de los ultrasonidos se basa en fuerzas puramente mecánicas. La lisis y la ruptura celular por ultrasonidos se consiguen mediante fuerzas de cizallamiento sonomecánicas, lo que ofrece la ventaja de poder utilizar durante la lisis los mismos disolventes empleados para la extracción de proteínas. Los disruptores celulares ultrasónicos, como el VialTweeter, rompen las paredes / membranas celulares y favorecen la transferencia de masa entre el interior de la célula y el disolvente. De este modo, los analitos –por ejemplo, ADN, ARN, proteínas, orgánulos, etc.– se transfieren eficazmente desde la matriz celular al disolvente. Esto significa que las etapas de detención de las reacciones y extracción se solapan con el proceso de ruptura celular por ultrasonidos, lo que hace que la lisis ultrasónica sea muy eficaz. Además, la preparación ultrasónica de muestras no requiere detergentes ni otros reactivos de lisis que puedan alterar y destruir la estructura del lisado y que suelen causar problemas durante la purificación posterior. Otro método de lisis, la ruptura enzimática, requiere largos tiempos de incubación y a menudo produce resultados no reproducibles. La preparación ultrasónica de muestras resuelve problemas habituales en la preparación de muestras, como la homogeneización de tejidos, la ruptura celular, la lisis, la extracción de proteínas y la solubilización de lisados. Dado que la intensidad del tratamiento ultrasónico puede controlarse con precisión y ajustarse a la muestra biológica, se evitan la degradación y la pérdida de muestras. La supervisión y el control automáticos de la temperatura de la muestra, el modo de pulsos y la duración de la sonicación garantizan resultados óptimos.
 

El VialTweeter resulta especialmente práctico para trabajos de laboratorio que requieren la preparación simultánea de varias muestras en las mismas condiciones. El VialTweeter es un sonotrodo ultrasónico de bloque que puede alojar hasta 10 viales –por ejemplo, tubos Eppendorf, de centrifugación y NUNC, y crioviales– y someterlos a una sonicación intensa en condiciones controladas con precisión. Como la energía ultrasónica se acopla al medio de la muestra a través de las paredes de los viales, estos permanecen cerrados durante el tratamiento. De este modo, se evitan por completo la pérdida de muestras y la contaminación cruzada.

Viales y tubos compatibles con el VialTweeter

El VialTweeter puede alojar 10 tubos habituales de fondo cónico o redondo, como tubos Eppendorf, tubos de centrifugación, crioviales y diversos tipos de viales NUNC, aunque los orificios pueden adaptarse a otros tamaños de viales y tubos bajo pedido. Indíquenos qué tipo de tubos de ensayo desea utilizar para que podamos modificar su VialTweeter en consecuencia. Para tubos de ensayo más grandes, como los tubos Falcon, y otros recipientes de ensayo, vasos de precipitados y recipientes, el VialPress es una solución práctica.
Obtenga más información sobre el modelo VialTweeter VT26dxx adaptado al tamaño específico de sus tubos de ensayo, por ejemplo, tubos Falcon.

El VialTweeter con VialPress

Aunque el VialTweeter, con sus 10 orificios para tubos, ya es de por sí un dispositivo ultrasónico único y muy funcional, el complemento VialPress hace que el VialTweeter sea aún más versátil y flexible en su uso. El VialPress es un accesorio para el VialTweeter que consiste en una barra con abrazadera que permite fijar tubos de muestras más grandes, como los tubos Falcon, u otros vasos de precipitados para ensayos de tamaño pequeño o mediano a la parte frontal del VialTweeter. La imagen de la izquierda muestra el VialTweeter con 10 viales Eppendorf alojados en el bloque, mientras que el VialPress sujeta un tubo de ensayo más grande a la parte frontal para su sonicación. El VialPress puede sujetar hasta 5 tubos de ensayo más grandes para someterlos a una sonicación intensa.

Protocolos de preparación de muestras con el VialTweeter

El VialTweeter se utiliza ampliamente para sonicar muestras biológicas. Antes del análisis, las muestras deben prepararse para análisis y ensayos bioquímicos o biofísicos, por ejemplo, mediante lisis, homogeneización de tejidos, extracción de proteínas, cizallamiento de ADN / ARN, desgasificación, etc. El VialTweeter realiza estos procesos ultrasónicos de forma fiable y proporciona resultados reproducibles. Una aplicación habitual del VialTweeter es la lisis y ruptura celular de tejidos de mamíferos –humanos y animales–, así como de células bacterianas y partículas víricas. Entre las muestras biológicas tratadas con éxito con el VialTweeter se incluyen células epiteliales pulmonares humanas, células madre hematopoyéticas, células de leucemia mieloide, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Francisella tularensis, Yersinia pestis, Streptococcus pyogenes, Caulobacter crescentus, Mycoplasma pneumoniae, micobacterias, el complejo Mycobacterium tuberculosis (MTBC) y muchas otras células bacterianas, vegetales y microbianas.
A continuación encontrará una selección de protocolos que utilizan el VialTweeter.

Lisis de E.Coli con VialTweeter para la determinación de glutatión in vivo

Se cultivaron bacterias Escherichia coli de la cepa MG1655 en medio mínimo MOPS, en un volumen total de 200 ml, hasta alcanzar una A600 de 0,5. El cultivo se dividió en cultivos de 50-ml para el tratamiento de estrés. Tras 15 min de incubación con alicina a 0,79 mM, diamida a 1 mM o dimetilsulfóxido (control), las células se recogieron mediante centrifugación a 4.000 g y 4 °C durante 10 min. Las células se lavaron dos veces con tampón KPE antes de resuspender los sedimentos en 700µl de tampón KPE. Para la desproteinización, se añadieron 300µl de ácido sulfosalicílico al 10% (w/v) antes de la ruptura celular por ultrasonicación (3 x 1 min; ultrasonicador VialTweeter). Los sobrenadantes se recogieron tras la centrifugación (30 min, 13.000 g, 4 °C). Las concentraciones de ácido sulfosalicílico se redujeron al 1% mediante la adición de 3 volúmenes de tampón KPE. Las mediciones de glutatión total y GSSG se realizaron como se ha descrito anteriormente. Las concentraciones de glutatión celular se calcularon a partir de un volumen de las células de E. coli de 6,7×10-15 litros y una densidad celular de A600 0,5 (equivalente a 1×108 células ml-1 de cultivo). Las concentraciones de GSH se calcularon restando 2[GSSG] del glutatión total. (Müller et al. 2016)

Fragmentación de fibrillas de alfa-sinucleína con el VialTweeter

El sonicador VialTweeter se utiliza ampliamente para la fragmentación fiable y eficiente de fibrillas y cintas de alfa-sinucleína. Haga clic aquí para consultar descripciones detalladas, protocolos y referencias sobre la fragmentación de alfa-sinucleína con el VialTweeter.

Lisis celular con VialTweeter antes de la espectrometría de absorción atómica con horno de grafito

Se expusieron células de Bacillus subtilis 168 (trpC2) a 15 min de estrés por antibióticos; después, las células se recogieron mediante centrifugación a 3.320 x g, se lavaron cinco veces con Tris 100 mM/EDTA 1 mM, pH 7,5, se resuspendieron en Tris 10 mM, pH 7,5, y se rompieron mediante ultrasonicación en un equipo Hielscher VialTweeter. (Wenzel et al. 2014)

Preparación de muestras con VialTweeter antes de la espectrometría de masas

Los sedimentos celulares liofilizados de células madre/progenitoras hematopoyéticas humanas CD34􏰀 se resuspendieron en 10µ􏰇l (200µl para la preparación de HEK293 a granel destinada a la serie de diluciones de péptidos) de urea 8 M en hidrogenocarbonato de amonio 100 mM y se lisaron con ayuda de la sonicación con el Hielscher VialTweeter, con una amplitud del 60%, un ciclo del 60% y una duración de 20s, tres veces, con enfriamiento intermedio en hielo. (Amon et al. 2019)

Protocolos de preparación de muestras con el VialPress

Se homogeneizó lechuga fresca (Lactuca sativa) en tampón HEPES 0,5 M (pH 8, ajustado con KOH), con una proporción de 1 g de planta (peso fresco) por 200, 100, 50 o 20 mL de solución tampón. Se varió la proporción entre la masa de planta y el volumen de solución tampón para mantener el volumen total del homogeneizado entre 3,5 y 12 mL. Se varió la proporción entre la masa de planta y el volumen de solución tampón para mantener el volumen total del homogeneizado entre 3,5 y 12 mL, lo que permitía la homogeneización con la sonda. A continuación, los homogeneizados se sometieron a ultrasonicación indirecta utilizando un UP200St con VialTweeter equipado con 200xt VialPress (Hielscher Ultrasonics GmbH, Alemania) durante 3 min (80% de pulsos y 100% de potencia). El uso de este dispositivo evitó la contaminación. (Laughton et al. 2019)

Control fiable de la temperatura durante la sonicación con el VialTweeter

La temperatura es un factor crucial que influye en el proceso y resulta especialmente importante para el tratamiento de muestras biológicas. Como todas las técnicas mecánicas de preparación de muestras, la sonicación genera calor. Sin embargo, al utilizar el VialTweeter, la temperatura de las muestras puede controlarse adecuadamente. Le presentamos diversas opciones para supervisar y controlar la temperatura de sus muestras mientras las prepara con el VialTweeter y el VialPress para su análisis.

1. Supervisión de la temperatura de la muestra: el procesador ultrasónico UP200St, que acciona el VialTweeter, está equipado con un software inteligente y un sensor de temperatura enchufable. Conecte el sensor de temperatura al UP200St e introduzca la punta del sensor en uno de los tubos de muestras. Mediante la pantalla táctil digital a color, puede configurar en el menú del UP200St un intervalo de temperatura específico para la sonicación de sus muestras. El ultrasonicador se detendrá automáticamente al alcanzar la temperatura máxima y permanecerá en pausa hasta que la temperatura de la muestra descienda al valor inferior de la temperatura ∆ establecida. Entonces, la sonicación se reanudará automáticamente. Esta función inteligente evita la degradación inducida por el calor.
2. El bloque VialTweeter puede enfriarse previamente. Coloque el bloque VialTweeter –¡solo el sonotrodo, sin el transductor!– en el frigorífico o el congelador; el enfriamiento previo del bloque de titanio ayuda a retrasar el aumento de temperatura de la muestra. Si es posible, también puede enfriarse previamente la propia muestra.
3. Utilice hielo seco para enfriar durante la sonicación. Utilice una bandeja poco profunda llena de hielo seco y coloque el VialTweeter sobre el hielo seco para que el calor pueda disiparse rápidamente.

Clientes de todo el mundo utilizan el VialTweeter y el VialPress para sus tareas diarias de preparación de muestras en laboratorios biológicos, bioquímicos, médicos y clínicos. Gracias al software inteligente y al control de temperatura del procesador UP200St, la temperatura se controla de forma fiable y se evita la degradación de las muestras inducida por el calor. La preparación ultrasónica de muestras con el VialTweeter y el VialPress proporciona resultados muy fiables y reproducibles.

Detalles técnicos del VialTweeter

El VialTweeter es un sonotrodo de bloque fabricado en titanio que puede alojar hasta 10 viales en los orificios del bloque. Además, pueden sujetarse hasta 5 tubos de ensayo más grandes a la parte frontal del VialTweeter mediante el VialPress. El VialTweeter está diseñado para distribuir uniformemente la energía de ultrasonicación en cada vial insertado, con el fin de garantizar resultados de sonicación fiables y uniformes. Un pequeño pivote permite adaptar el sonotrodo VialTweeter a superficies irregulares y alinear verticalmente los tubos de ensayo.

Ventajas del VialTweeter de un vistazo

• Sonicación intensa de hasta 10 viales simultáneamente
• Sonicación indirecta de alta intensidad ultrasónica a través de la pared del recipiente hacia la muestra
• La sonicación indirecta evita la contaminación cruzada y la pérdida de muestras
• Resultados reproducibles gracias a una amplitud de sonicación ajustable y controlable
• El VialPress permite sonicar tubos más grandes
• Amplitud ajustable de 20 a 100%
• Modo de pulsos ajustable de 0 a 100%
• Esterilizable en autoclave

El VialTweeter es accionado por el UP200St, un potente procesador ultrasónico de 200 vatios. El UP200St está equipado con un software inteligente que permite controlar con precisión todos los parámetros importantes del proceso ultrasónico, como la amplitud, el tiempo de sonicación, la pulsación y la temperatura. Esto convierte al VialTweeter en una herramienta fiable para obtener resultados satisfactorios y reproducibles en los procesos de laboratorios biológicos y bioquímicos.
La amplitud puede ajustarse entre 20 y 100%, lo que permite adaptar la intensidad ultrasónica a su muestra. Por ejemplo, el cizallamiento y la fragmentación de ADN y ARN requieren una amplitud menor para evitar la producción de fragmentos de ADN demasiado pequeños, mientras que la homogeneización de tejido cerebral de ratón necesita una sonicación de alta intensidad. Seleccione la amplitud, la intensidad de sonicación y la duración ideales mediante el menú inteligente e intuitivo del procesador UP200St. La pantalla táctil a color permite acceder fácilmente al menú y a los ajustes y manejarlos. En los ajustes puede predefinir parámetros de sonicación como la amplitud, la pulsación, el modo de ciclos, la duración de la sonicación, el aporte total de energía y los límites de temperatura. En investigación y producción, la repetibilidad de los ensayos y de sus resultados es crucial. Por ello, el registro preciso de las condiciones del proceso y de los protocolos de sonicación es sumamente importante. El registro automático de datos guarda todos los datos de sonicación en un archivo CSV en una tarjeta SD integrada, para que pueda comprobar y comparar fácilmente distintas sesiones de sonicación. Todos los datos del proceso ultrasónico pueden consultarse y compartirse fácilmente como archivo CSV.
Hielscher Ultrasonics se esfuerza por ofrecerle tecnología avanzada para facilitar y mejorar su trabajo de investigación.