محلول‌های بافر تهیه‌شده با فراصوت‌دهی
بافرهای لیز را می‌توان با استفاده از هموژنایزرهای فراصوتی بافت، به‌سرعت و با کارایی بالا تهیه کرد. از آنجا که سونیکاتورها ابزاری ایدئال برای اختلاط، حل‌کردن و پراکنده‌سازی هستند، تهیهٔ مطمئن و آسان بافرهای لیز را امکان‌پذیر می‌کنند.
تهیهٔ بافرهای لیز با فراصوت
هموژنایزرهای فراصوتی بافت، ابزاری رایج برای تخریب سلولی، لیز و استخراج هستند و به همین دلیل در بیشتر آزمایشگاه‌ها در دسترس‌اند. یکی از کاربردهای جانبی سونیکاتورهای پروبی، تهیهٔ بافرهای لیز است.
بافر لیز محلولی است که برای بازکردن (لیزکردن) سلول‌ها و آزادسازی محتویات آن‌ها جهت تحلیل‌های بعدی استفاده می‌شود. ترکیب دقیق بافر لیز می‌تواند بسته به نوع سلول‌های تحت لیز و کاربرد بعدی متفاوت باشد. بااین‌حال، یک بافر لیز معمولی حاوی اجزایی مانند شوینده‌ها، نمک‌ها و مهارکننده‌های پروتئاز است. نمک‌های بافری (مانند Tris-HCl) و نمک‌های یونی (مانند NaCl) معمولاً برای تنظیم pH و اسمولاریتهٔ لیزات استفاده می‌شوند.
برای تهیهٔ بافر لیز، اجزا در غلظت‌ها و pH مناسب با یکدیگر مخلوط می‌شوند. مخلوط معمولاً هم زده یا تکان داده می‌شود تا اجزا حل شوند و محلول همگن شود.
همگن‌سازی فراصوتی روشی است که با بهبود اختلاط و حل‌شدن اجزا، می‌تواند به تهیهٔ بافر لیز باکیفیت کمک کند. در این روش، امواج فراصوت – معمولاً در محدودهٔ 20 تا 30 kHz – به مخلوط اعمال می‌شوند و حباب‌های کاویتاسیون ایجاد می‌کنند؛ این حباب‌ها فرومی‌پاشند و انرژی موضعی شدیدی ایجاد می‌کنند که به برش مکانیکی و اختلاط اجزا منجر می‌شود.
فرایند همگن‌سازی فراصوتی می‌تواند به ازهم‌گسیختن هرگونه کلوخه یا تجمع اجزا کمک کند و اختلاط یکنواخت محلول را تضمین کند. در نتیجه، چنین بافر لیز بهبودیافته‌ای می‌تواند به تخریب سلولی کارآمدتر و بازده بالاتر مواد استخراج‌شده منجر شود. همچنین، همگن‌سازی فراصوتی می‌تواند در مقایسه با روش‌های سنتی هم‌زدن یا تکان‌دادن، زمان لازم برای تهیهٔ بافر لیز را کاهش دهد.
در مجموع، همگن‌سازی فراصوتی ابزاری قدرتمند برای بهبود کیفیت و کارایی تهیهٔ بافر لیز است.
هموژنایزر فراصوتی آزمایشگاهی UP200Ht در آزمایشگاه‌های پژوهشی برای آماده‌سازی نمونه، لیز، استخراج، قطعه‌قطعه‌کردن DNA و حل‌کردن مواد محبوب است.
پروتکل تهیهٔ بافر لیز با فراصوت
این یک پروتکل عمومی برای تهیهٔ بافر لیز با استفاده از سونیکاتور پروبی است:
مواد و تجهیزات:
- شوینده یا شوینده‌های انتخابی (مانند Triton X-100، SDS، CHAPS)
- نمک یا نمک‌های انتخابی (مانند NaCl، KCl)
- مهارکننده‌های پروتئاز (مانند PMSF، آپروتینین، لوپپتین)
- سونیکاتور
- همزن
- آب دیونیزه
- pHمتر یا نوارهای سنجش pH
دستورالعمل گام‌به‌گام:
- ترکیب بافر لیز را بر اساس سلول‌ها یا بافتی که قرار است لیز کنید و کاربردهای بعدی لیزات تعیین کنید. محلول‌های مادر شوینده‌ها، نمک‌ها و مهارکننده‌های پروتئاز را با غلظت‌های موردنظر تهیه کنید.
- محلول‌های مادر شوینده‌ها، نمک‌ها و مهارکننده‌های پروتئاز را به یک بشر یا بالن اضافه کنید.
- آب دیونیزه اضافه کنید تا حجم بافر به مقدار موردنظر برسد.
- اجزا را با استفاده از همزن مخلوط کنید تا محلول پیش‌مخلوط به دست آید.
- pH بافر را با استفاده از pHمتر یا نوارهای سنجش pH اندازه‌گیری کنید و در صورت نیاز، با افزودن مقادیر کمی اسید یا باز، pH را تنظیم کنید.
- برای همگن‌سازی محلول پیش‌مخلوط از سونیکاتور پروبی استفاده کنید تا محلولی با همگنی بسیار بالا به دست آید. برای این منظور، محلول را به‌مدت چند ثانیه فراصوت‌دهی کنید تا کاملاً مخلوط شود و هرگونه کلوخه یا تجمع از هم بپاشد. مدت‌زمان و توان فراصوت‌دهی را می‌توان بر اساس بافر لیز مشخص و سونیکاتور مورد استفاده بهینه کرد.
- پس از فراصوت‌دهی، pH بافر را دوباره اندازه‌گیری کنید و در صورت نیاز تنظیم کنید.
- بافر را از یک فیلتر 0٫2 میکرونی عبور دهید تا هرگونه بقایا یا تجمعاتی که ممکن است طی فراصوت‌دهی تشکیل شده باشند، حذف شوند.
- بافر لیز اکنون آمادهٔ استفاده است.
نکته: ترکیب دقیق و pH بافر لیز می‌تواند بسته به سلول‌ها یا بافت تحت لیز و کاربردهای بعدی متفاوت باشد. پروتکل بالا یک راهنمای عمومی است و ممکن است برای کاربردهای خاص به بهینه‌سازی نیاز داشته باشد.
هموژنایزرهای فراصوتی معمولاً برای تخریب سلولی و استخراج مولکول‌های درون‌سلولی استفاده می‌شوند. بنابراین، در بسیاری از کاربردهای لیز، فراصوت‌دهی پروبی هم برای تهیهٔ بافر لیز و هم برای تخریب مکانیکی سلول‌ها و استخراج به کار می‌رود.
این ویژگی، هموژنایزرهای فراصوتی بافت را به ابزاری چندمنظوره برای آزمایشگاه‌ها تبدیل می‌کند و دلیل استفادهٔ گسترده از سونیکاتورها در میکروبیولوژی، زیست‌فناوری و علوم زیستی است.
هموژنایزرهای فراصوتی آزمایشگاهی
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی و پروب‌ها (سونوتْرودها) را با توان‌های نامی مختلف و برای حجم‌های گوناگون نمونه تولید و عرضه می‌کند. این تنوع به ما امکان می‌دهد مناسب‌ترین دستگاه تخریب فراصوتی را برای آماده‌سازی نمونه‌های شما ارائه کنیم. تمرکز ما بر بالاترین کیفیت، راحتی کم‌نظیر کاربر و نتایج قابل‌اعتماد فراصوت‌دهی است. تمامی سونیکاتورهای دیجیتال از نرم‌افزار هوشمند، قابلیت برنامه‌ریزی و پیش‌تنظیم پروتکل‌های فراصوت‌دهی، کنترل از راه دور از طریق مرورگر، کنترل دما، روشن‌سازی نمونه و ثبت خودکار داده‌ها روی کارت SD داخلی برخوردارند.
طراحی، ساخت و مشاوره – کیفیت ساخت آلمان
سونیکاتورهای Hielscher به بالاترین استانداردهای کیفیت و طراحی شناخته می‌شوند. استحکام و کاربری آسان، ادغام بی‌دردسر سونیکاتورهای ما در تأسیسات صنعتی را امکان‌پذیر می‌کند. سونیکاتورهای Hielscher به‌آسانی از عهدهٔ شرایط سخت و محیط‌های پرچالش برمی‌آیند.
Hielscher Ultrasonics شرکتی دارای گواهی ISO است و بر سونیکاتورهای با عملکرد بالا، مجهز به فناوری روز و با کاربری آسان، تأکید ویژه دارد. البته سونیکاتورهای Hielscher با CE مطابقت دارند و الزامات UL، CSA و RoHs را برآورده می‌کنند.
جدول زیر نمایی کلی از سونیکاتورهای آزمایشگاهی مختلف ما ارائه می‌دهد:
| VialTweeter همراه با UP200St | 200W | 26kHz | فراصوت‌دهی ویال‌های کوچک، مانند Eppendorf 1٫5mL |
| UP50H | 50W | 30kHz | هموژنایزر آزمایشگاهی قابل نگه‌داشتن در دست یا نصب روی پایه |
| UP100H | 100W | 30kHz | هموژنایزر آزمایشگاهی قابل نگه‌داشتن در دست یا نصب روی پایه |
| UP200Ht | 200W | 26kHz | هموژنایزر آزمایشگاهی قابل نگه‌داشتن در دست یا نصب روی پایه |
| UP200St | 200W | 26kHz | هموژنایزر آزمایشگاهی نصب‌شده روی پایه |
| UP400St | 400W | 24kHz | هموژنایزر آزمایشگاهی نصب‌شده روی پایه |
| SonoStep | 200W | 26kHz | راکتور آزمایشگاهی یکپارچه شامل فراصوت‌دهی، پمپ، همزن و ظرف |
| GDmini2 | 200W | 26kHz | سلول جریان بدون آلودگی |
| CupHorn | 200W | 26kHz | حمام فراصوتی با شدت بالا برای ویال‌ها و بشرها |
| UIP400MTP | 400W | 24kHz | سامانهٔ فراصوتی برای پلیت‌های چندچاهکی / پلیت‌های میکروتیتر |
کاپ‌هورن فراصوتی برای فراصوت‌دهی شدید لوله‌ها و ویال‌های دربسته، به‌منظور همگن‌سازی استریل نمونه‌ها.
با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!
هموژنایزر فراصوتی آزمایشگاهی UP400St معمولاً برای تهیهٔ بافر لیز و تخریب سلولی پس از آن استفاده می‌شود.
منابع علمی / مراجع
- Fernandes, Luz; Santos, Hugo; Nunes-Miranda, J.; Lodeiro, Carlos; Capelo, Jose (2011): Ultrasonic Enhanced Applications in Proteomics Workflows: single probe versus multiprobe. Journal of Integrated OMICS 1, 2011.
- Priego-Capote, Feliciano; Castro, María (2004): Analytical uses of ultrasound – I. Sample preparation. TrAC Trends in Analytical Chemistry 23, 2004. 644-653.
- Welna, Maja; Szymczycha-Madeja, Anna; Pohl, Pawel (2011): Quality of the Trace Element Analysis: Sample Preparation Steps. In: Wide Spectra of Quality Control; InTechOpen 2011.
- Nico Böhmer, Andreas Dautel, Thomas Eisele, Lutz Fischer (2012): Recombinant expression, purification and characterisation of the native glutamate racemase from Lactobacillus plantarum NC8. Protein Expr Purif. 2013 Mar;88(1):54-60.
- Brandy Verhalen, Stefan Ernst, Michael Börsch, Stephan Wilkens (2012): Dynamic Ligand-induced Conformational Rearrangements in P-glycoprotein as Probed by Fluorescence Resonance Energy Transfer Spectroscopy. J Biol Chem. 2012 Jan 6;287(2): 1112-27.
- Claudia Lindemann, Nataliya Lupilova, Alexandra Müller, Bettina Warscheid, Helmut E. Meyer, Katja Kuhlmann, Martin Eisenacher, Lars I. Leichert (2013): Redox Proteomics Uncovers Peroxynitrite-Sensitive Proteins that Help Escherichia coli to Overcome Nitrosative Stress. J Biol Chem. 2013 Jul 5; 288(27): 19698–19714.
- Elahe Motevaseli, Mahdieh Shirzad, Seyed Mohammad Akrami, Azam-Sadat Mousavi, Akbar Mirsalehian, Mohammad Hossein Modarressi (2013): Normal and tumour cervical cells respond differently to vaginal lactobacilli, independent of pH and lactate. ed Microbiol. 2013 Jul; 62(Pt 7):1065-1072.
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا را در ابعاد آزمایشگاهی تا صنعتی تولید می‌کند.