Analüüside miniatuuristamine, mida võimaldab suure läbilaskevõimega sonikatsioon
Analüüside miniatuurseks muutmine on tänapäeva bioteaduste uuringute üks määrav suundumus. Kuna laborid püüavad töödelda suuremat proovide arvu, vähendades samal ajal reaktiivide tarbimist ja katsekulusid, asendavad väiksemad reaktsioonimahud ja mikroplaatidel põhinevad tööprotsessid üha enam traditsioonilisi torupõhiseid analüüsimeetodeid. See üleminek katsete miniatuursusele võimaldab teadlastel kiirendada katsete arendamist, lühendada katsetsükleid ja luua suurema proovi tiheduse abil usaldusväärsemaid andmekogumeid.
Analüüside miniatuurseerimise väljakutsed
Miniatuursed analüüsid toovad kaasa ka tehnilisi probleeme. Töö väikeste proovimahtudega suure tihedusega mikroplaatides nõuab väga järjepidevat proovi ettevalmistamist kõigis süvikutes. Töötlemistingimuste erinevused võivad kiiresti viia vastuoluliste tulemusteni, eriti tööprotsessides, mis hõlmavad rakkude lõhustamist, nukleiinhapete ekstraheerimist, valkude isoleerimist või nanoosakeste dispergeerimist. Seetõttu on kõigi proovide ühtlase töötlemise tagamine andmete usaldusväärsuse ja katsete reprodutseeritavuse säilitamiseks kriitilise tähtsusega.
UIP400MTP abil proovide miniatuurseks muutmise väljakutsete ületamine
Microplate Sonicator UIP400MTP tegeleb nende probleemidega, võimaldades suure läbilaskevõimega sonikatsiooni otse standardsetel mitmeküljelistel plaatidel. Selle asemel, et töödelda proove ükshaaval, rakendab süsteem ultraheli energiat samaaegselt kogu mikroplaadi ulatuses. Selline lähenemisviis tagab ühtlased sonikatsioonitingimused iga kaevu jaoks, suurendades samal ajal oluliselt töötlemiskiirust. Selle tulemusena saavad teadlased integreerida ultraheli proovide ettevalmistamise sujuvalt kaasaegsetesse suure läbilaskevõimega töövoogudesse.
Ultrahelitöötlus on bioteaduste laboratooriumides juba ammu tõestatud tehnika. Ultraheli lõhub tõhusalt rakumembraane, killustab DNA-d, ekstraheerib rakusiseseid biomolekule ja hajutab osakesi. Siiski nõuavad tavapärased sonikatsioonimeetodid sageli sondipõhiseid süsteeme või torupõhist töötlemist, mis võib piirata läbilaskevõimet, kui töötatakse suure arvu proovidega. Seevastu UIP400MTP võimaldab laboritel töödelda korraga terveid mikroplaate, kõrvaldades vajaduse korduva üksikute proovide käitlemise järele ja võimaldades tõeliselt skaleeritavaid tööprotsesse.
Mikroplaatide sonikaatori UIP400MTP eelised
UIP400MTP keskne eelis on selle võime tagada ühtlane ultraheli energiajaotus mikroplaadi kõigis süvendis. Ühtlased sonikatsioonitingimused on olulised kõrge läbilaskevõimega analüüside reprodutseeritavuse säilitamiseks, eriti kui võrreldakse sadu proove ühe katse jooksul. Kuna UIP400MTP töötleb kõiki süvendeid samaaegselt ühesuguste parameetrite alusel, tagab see, et iga proov läbib samad töötlemistingimused.
See võime toetab laia valikut bioteaduste rakendusi, mis tuginevad kontrollitud ultrahelitöötlusele. Teadlased kasutavad suure läbilaskevõimega sonikatsiooni sellisteks ülesanneteks nagu:
- raku lüüs ja rakkude lahustamine molekulaaranalüüsi jaoks
- DNA ja RNA ekstraheerimine bioloogilistest proovidest
- DNA fragmenteerimine genoomiliste töövoogude jaoks
- valkude ekstraheerimine proteoomika ja biokeemiliste uuringute jaoks
- järgmise põlvkonna sekveneerimise (NGS) raamatukogu ettevalmistamine
- nanoosakeste dispersioon nanobiotehnoloogilistes uuringutes
- rakkude või biokilede eraldumine pindadest
Kuna ultrahelitöötlust rakendatakse ühtlaselt kogu plaadi ulatuses, on eksperimentaalne varieeruvus minimaalne ja järgnevate analüütiliste tööprotsesside usaldusväärsus on suurem.
Teine oluline aspekt katsete miniatuurseks muutmisel on laboratoorse automatiseerimise ja robotiseeritud tööjaamade üha suurem kasutuselevõtt. Automatiseeritud vedelikukäitlussüsteemid ja integreeritud robotplatvormid võimaldavad laborites töödelda suurt hulka proove minimaalse käsitsi sekkumisega. Selliste keskkondade toetamiseks peavad laboriseadmed olema projekteeritud nii, et neid saaks sujuvalt integreerida automatiseeritud süsteemidesse.
UIP400MTP tagab usaldusväärse proovide ettevalmistamise ja lihtsa integreerimise olemasolevate labori töövoogudega
UIP400MTP ei ole ultraheli vann. See on kõrge intensiivsusega tassisarv keskendunud ultrahelitöötluseks. See võimas kontaktivaba sonikaator tagab ühtlase ultrahelitöötluse teie standardse kaevuplaadi kõigis kaevudes. Teil on täpne kontroll amplituudi, võimsuse ja pulseerimise üle. Sisseehitatud taimer ja temperatuuriandur tagavad ühtlased tulemused. Plaadi sonikaatori UIP400MTP jahutab proove veevanniga (väline jahuti valikuline).
Integreerimine automatiseeritud laboratooriumi tööjaamadesse
UIP400MTP on projekteeritud seda nõuet silmas pidades. Selle puhas konstruktsioon, kompaktne jalajälg ja väga tugev seadme korpus võimaldavad seda hõlpsasti integreerida automatiseeritud laboratooriumi töökohtadesse. Süsteemi saab integreerida robotiseeritud töövoogudesse koos automatiseeritud vedelikukäitlejate, mikroplaadilugejate ja muude suure läbilaskevõimega analüütiliste instrumentidega. Tänu sellele ühilduvusele sobib see eriti hästi laboritele, kus tehakse automatiseeritud rakuproove, genoomilisi töövooge või sõeluuringuid, kus reprodutseeritavus ja skaleeritavus on kriitilise tähtsusega. Lugege lähemalt UIP400MTP integreerimisest automatiseeritud vedelikukäitlussüsteemidesse!
| Sonicator: Robootikaautomaatika peamised eelised | Miks see on oluline |
| Standardne plaadi tugi | Töötab SBS-formaatidega, mida robotid juba käsitsevad. |
| suur läbilaskevõime | Paralleelne sonikatsioon vähendab tsükli kestust. |
| Kaugjuhtimispult & logimine | Võimaldab järelevalveta töötamist ja jälgitavust. |
| Kontaktivaba ultrahelitöötlus | Väiksem saastumisoht ja parem plaatide tihendamine. |
| temperatuuri reguleerimine | Säilitab proovi terviklikkuse automatiseeritud tööde puhul. |
| Skaleeritav erinevate kaevuformaatide puhul | Sobib areneva automatiseerimise läbilaskevõime vajadustele. |
Ühilduvus laboritarkvaraga
Lisaks mehaanilisele integratsioonile toetab UIP400MTP ka digitaalset ühenduvust automaatse juhtimise ja andmevahetuse jaoks. Kaasaegsed laborikeskkonnad tuginevad üha enam võrgustatud seadmetele, mida saab kaugjuhtida, jälgida ja integreerida laborite infosüsteemidesse. Seetõttu pakub mikroplaatide sonikaator mitmeid hästi dokumenteeritud avatud liideseid, mis hõlbustavad suhtlemist automaatika platvormide ja juhtimistarkvaraga.
Peamised kommunikatsiooni- ja integratsioonifunktsioonid on järgmised:
- kaugjuhtimine XML- ja JSON-põhiste suhtlusprotokollide kaudu
- ühilduvus tööstus- ja laboriautomaatikasüsteemide ModBUSiga
- SYSLOGi tugi sündmuste logimiseks ja süsteemi jälgimiseks
Need avatud standardiga liidesed võimaldavad laboratooriumidel integreerida UIP400MTP keerukatesse automatiseeritud töövoogudesse ja digitaalsesse laboratooriumi infrastruktuuri. Selle tulemusena saavad teadlased rakendada täielikult automatiseeritud protsesse, mille puhul mikroplaatide sonikatsioon muutub integreeritud etapiks laiemas katsete läbiviimise protsessis.
Suure läbilaskevõimega PCR-analüüsid 96-kujulise plaadi sonikaatoriga UIP400MTP
Täiustatud bioteadused ja teadusuuringud koos Sonicatoriga
Kuna bioteaduste uuringud liiguvad jätkuvalt suurema läbilaskevõime, väiksemate reaktsioonimahtude ja automatiseeritud töövoogude suunas, muutuvad katsete miniatuursust toetavad tehnoloogiad üha olulisemaks. Usaldusväärne proovide ettevalmistamine on jätkuvalt võtmetegur katsete edukuse tagamisel, eriti kui sadu või tuhandeid proove tuleb töödelda identsetes tingimustes.
UIP400MTP võimaldab suure läbilaskevõimega sonikaatorit, mis jaotab energia ühtlaselt kogu mikroplaatide ulatuses, ning annab teadlastele võimsa vahendi proovide skaleeritavaks ja reprodutseeritavaks ettevalmistamiseks. Selle automatiseerimisvalmis disain, digitaalne ühenduvus ja ühilduvus standardsete mikroplaatidega muudavad selle ideaalseks lahenduseks laboritele, kes soovivad täiustada katsete väljatöötamist, säilitades samal ajal teadusliku ranguse.
Sel viisil aitab UIP400MTP mikroplaatsoonikaator lihtsustada kaasaegsete laboratoorsete töövoogude üht keskset väljakutset: järjepideva ja kvaliteetse proovide ettevalmistamise saavutamine üha miniatuursemates ja automatiseeritud katsekeskkondades.
Kõrge läbilaskevõimega analüüsid sonikatsioon 96-augulise plaadiga sonikaatoriga UIP400MTP
Kirjandus / Viited
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 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.
- 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.
Korduma kippuvad küsimused
Mis on test?
Analüüs on analüütiline protseduur, mida kasutatakse bioloogilise molekuli, rakupopulatsiooni või biokeemilise protsessi olemasolu, kontsentratsiooni, aktiivsuse või funktsionaalse mõju kvalitatiivseks avastamiseks või kvantitatiivseks mõõtmiseks proovis. Analüüsid on bioteaduste, biokeemia ja farmaatsiauuringute põhilised vahendid, mis võimaldavad teadlastel uurida molekulaarseid vastastikmõjusid, ensüümide aktiivsust, geeniekspressiooni, rakkude elujõulisust ja paljusid muid bioloogilisi parameetreid kontrollitud katsetingimustes.
Millised on kõige levinumad analüüsid?
Kõige levinumad analüüsid bioteaduste uuringutes on ensüümiga seotud immunosorbentanalüüsid (ELISA) valkude või antikehade avastamiseks, polümeraasi ahelreaktsiooni (PCR) ja kvantitatiivse PCR (qPCR) analüüsid nukleiinhapete avastamiseks ja kvantifitseerimiseks, rakkude elujõulisuse analüüsid nagu MTT või resasuriini analüüsid, reportergeeni analüüsid, mida kasutatakse geenide regulatsiooni uurimiseks, ja ensüümi aktiivsusanalüüsid, mis mõõdavad katalüütilisi reaktsioone. Lisaks sellele kasutatakse biotehnoloogias ja farmaatsiaarenduses laialdaselt DNA/RNA ekstraheerimise, valkude kvantifitseerimise (nt Bradfordi või BCA-analüüsid) ja kõrge läbilaskevõimega sõeluuringute teste.
Millised on 4 analüüsitüüpi?
Analüüsid liigitatakse sageli nelja põhitüüpi, mis põhinevad kasutataval analüütilisel põhimõttel.
- biokeemilised analüüsid mõõta biomolekulide, näiteks ensüümide, valkude või metaboliitide aktiivsust või kontsentratsiooni kontrollitud reaktsioonikeskkonnas.
- rakupõhised analüüsid hinnata bioloogilisi protsesse elusrakkudes, näiteks rakkude proliferatsiooni, tsütotoksilisust, signaaliradu või geeniekspressiooni.
- Immunoanalüüsid kasutavad antigeeni ja antikeha vastastikmõju, et tuvastada spetsiifilisi valke või biomarkereid suure spetsiifilisusega.
- Sidumisanalüüsid analüüsida molekulide vastastikmõju, näiteks ligandi ja retseptori sidumist või valgu ja valgu vastastikmõju, mis on eriti oluline ravimite avastamisel ja farmakoloogilistes uuringutes.
Mis vahe on analüüsil ja testil?
Katsete ja testide erinevus seisneb peamiselt nende teaduslikus ulatuses ja kontekstis. Analüüs on tavaliselt standardiseeritud analüütiline protseduur, mis on kavandatud konkreetse bioloogilise või keemilise parameetri mõõtmiseks kindlaksmääratud metoodika alusel ja mida kasutatakse sageli teadusuuringutes, ravimite väljatöötamisel ja kvaliteedikontrollis. Katse on laiem mõiste, mis viitab mis tahes hindamisele või uurimisele, mida tehakse millegi olemasolu, seisundi või toimivuse kindlaksmääramiseks. Teaduslikes ja kliinilistes kontekstides põhinevad paljud diagnostilised testid analüüsidel, kuid mõiste “katse” võib viidata ka mitteanalüütilistele hindamistele või lihtsustatud diagnostilistele menetlustele.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates Lab kuni tööstuslik suurus.