تسهیل متابولومیکس با فراصوت‌دهی با ظرفیت پردازش بالا
متابولومیکس حوزه‌ای پژوهشی است که از روش‌های دارای ظرفیت پردازش بالا برای مشخصه‌یابی و اندازه‌گیری کمّی مولکول‌های کوچک در انواع مایعات زیستی، مانند ادرار، سرم، پلاسما، مدفوع و بزاق استفاده می‌کند و نشانگان متابولیکی منحصربه‌فرد را آشکار می‌سازد. سونیکاتور UIP400MTP با ظرفیت پردازش بالا که برای پلیت‌های چندچاهکی طراحی شده است، ابزاری قدرتمند برای لیز سلول‌ها در این نمونه‌هاست و آزادسازی متابولیت‌ها را برای تحلیل‌های بعدی تسهیل می‌کند. این رویکرد دقیق و قابل‌اعتماد برای متابولومیکس ضروری است؛ حوزه‌ای که در آن طراحی دقیق مطالعه، آماده‌سازی موشکافانه نمونه، تنظیم بهینه سامانه، تحلیل جامع داده‌ها و تفسیر زیستی معنادار اهمیت بسیار زیادی دارند. متابولومیکس هم از رویکردهای هدفمند، با تمرکز بر رده‌های مشخصی از مولکول‌ها مانند کربوهیدرات‌ها، لیپیدها و اسیدهای آمینه، و هم از روش‌های غیرهدفمند استفاده می‌کند که نمایی گسترده از پروفایل‌های متابولیکی درون نمونه ارائه می‌دهند و پیچیدگی درهم‌تنیده پیام‌رسانی متابولیکی را آشکار می‌سازند.
UIP400MTP یک سونیکاتور غیرتماسی با ظرفیت پردازش بالا برای لیز سلولی و استخراج متابولیت‌ها در پلیت‌های چندچاهکی است
آماده‌سازی نمونه با ظرفیت پردازش بالا با سونیکاتور پلیت 96 چاهکی UIP400MTP
استفاده از سونیکاتور غیرتماسی UIP400MTP همراه با پلیت‌های 96 چاهکی، روشی کارآمد برای همگن‌سازی و استخراج متابولیت‌ها با ظرفیت پردازش بالا است. این چیدمان از تماس مستقیم با نمونه جلوگیری می‌کند و ضمن پردازش هم‌زمان چندین نمونه، خطر آلودگی متقاطع را کاهش می‌دهد.
پروتکل گام‌به‌گام همگن‌سازی با سونیکاتور 96 چاهکی UIP400MTP
- آماده‌سازی نمونه‌های متابولومیکس
قرار دادن نمونه: هر نمونه (مانند مدفوع، بافت روده یا محتویات لومن) را در چاهک‌های جداگانه یک پلیت 96 چاهکی یا میکروپلیت بریزید.
حلال: حلال‌های آلی، مانند متانول، اتانول، استونیتریل، کلروفرم و مخلوط‌های (آبی) آن‌ها، برای استخراج متابولیت‌ها ضروری‌اند و به آزادسازی متابولیت‌های درون‌سلولی از ماتریس سلولی کمک می‌کنند. برای هر چاهک از 100–300 µL حلال استفاده کنید و مطمئن شوید که حجم آن برای غوطه‌ور شدن کامل نمونه کافی است.
استانداردهای داخلی: در صورت تمایل، برای نرمال‌سازی در تحلیل‌های بعدی متابولومیکس، به هر چاهک استانداردهای داخلی اضافه کنید. - آماده‌سازی محیط کوپلینگ
سطح آب: پلیت 96 چاهکی را مطابق توضیحات دفترچه راهنما، روی سکوی فراصوت‌دهی پرشده از آب (محیط کوپلینگ) قرار دهید. - پیکربندی پارامترهای UIP400MTP
تنظیمات توان: برای همگن‌سازی کارآمد، دامنه فراصوت را روی 50–80% از حداکثر توان تنظیم کنید.
حالت پالسی: چرخه فراصوت‌دهی را به‌صورت پالس‌های متناوب تنظیم کنید (برای مثال، 30 ثانیه روشن و 30 ثانیه خاموش) تا فرصت خنک‌شدن فراهم شود و از گرم‌شدن بیش‌ازحد نمونه جلوگیری شود.
زمان کل: 4–10 دقیقه، بسته به پیچیدگی و سختی نمونه.
کنترل دما: برای محافظت از متابولیت‌های حساس به گرما، از یک چیلر آزمایشگاهی استفاده کنید تا دمای آب در طول فراصوت‌دهی در 4–8°C حفظ شود. - فرایند فراصوت‌دهی
UIP400MTP را برای اجرای چرخه‌های فراصوت‌دهی راه‌اندازی کنید.
فرایند را از طریق رابط کاربری UIP400MTP پایش کنید.
اثر کاویتاسیون، نمونه‌ها را همگن و سلول‌ها را درون چاهک‌ها لیز می‌کند و متابولیت‌های درون‌سلولی را در حلال آزاد می‌سازد. - پس از فراصوت‌دهی
سانتریفیوژ: پس از فراصوت‌دهی، در صورت نیاز محتویات پلیت را به لوله‌های جمع‌آوری منتقل کنید. به‌مدت 10 دقیقه با 4٬000–6٬000 × g سانتریفیوژ کنید تا بقایای نامحلول و مواد سلولی به‌صورت پلت ته‌نشین شوند.
جمع‌آوری مایع رویی: مایع رویی هر چاهک را با دقت به لوله‌ها یا پلیت‌های جدید منتقل کنید تا تحلیل شود.
خشک‌کردن اختیاری: اگر تغلیظ لازم است، مایعات رویی را با استفاده از تغلیظ‌کننده خلأ (مانند SpeedVac) خشک کنید، سپس آن‌ها را در حجم کمی از حلال مناسب دوباره حل کنید.
از ظرفیت بالای پردازش سونیکاتور پلیت چندچاهکی UIP400MTP بهره ببرید و پژوهش‌ها و تحلیل‌های متابولومیکس خود را تسهیل کنید!
سونیکاتور UIP400MTP با ظرفیت پردازش بالا برای پژوهش‌های متابولومیکس در پلیت‌های چندچاهکی، پلیت‌های 96 چاهکی، لوله‌ها و ظروف پتری.
سونیکاتور پلیت چندچاهکی UIP400MTP برای آماده‌سازی نمونه با ظرفیت پردازش بالا در پژوهش‌های متابولومیکس.
اصل فراصوت‌دهی غیرتماسی با UIP400MTP
UIP400MTP امواج فراصوت را به‌طور غیرمستقیم و از طریق یک محیط کوپلینگ (مانند آب) به چاهک‌های یک پلیت 96 چاهکی اعمال می‌کند. این امواج کاویتاسیون ایجاد می‌کنند که بدون تماس فیزیکی میان پروب سونیکاتور و نمونه، سلول‌ها را تخریب و متابولیت‌ها را آزاد می‌کند.
«این نامه را برای تشکر از شما بابت تجربه فوق‌العاده‌ای می‌نویسم که با استفاده از سونیکاتور UIP400MTP شما برای لیز یکنواخت و تکرارپذیر باکتری‌ها در نمونه‌های میکروبیوم مدفوع داشتیم. ما در حال گسترش مرزهای فناوری لیز با ظرفیت پردازش بالا هستیم و دستگاه شما برای این کار بسیار مناسب است. برخی از نکات برجسته عبارت‌اند از:
- سهولت کاربری – استفاده از دستگاه آسان است و سفارشی‌سازی تنظیمات با گزینه‌های منو به‌سادگی انجام می‌شود
- ظرفیت پردازش بالا – برای کار با پلیت‌ها و پردازش 96 نمونه در هر نوبت عالی است
- فراصوت‌دهی یکنواخت همه ظروف – دستگاه توانست میزان یکسانی از فراصوت‌دهی را به همه چاهک‌ها اعمال کند که برای کاربرد ما بسیار حیاتی بود
- پشتیبانی تیم Hielscher – پشتیبانی عالی بود؛ در آموزش، پاسخ‌گویی به پرسش‌ها و رفع مشکلات همیشه در کنار ما بودید و پیشنهادهایی ارائه دادید که به ما در رسیدن به هدفمان کمک کرد.
بار دیگر از کمک و همراهی شما در مسیر بهینه‌سازی پروتکل‌هایمان سپاسگزاریم.»
Mark D. Driscoll, Ph.D. – مدیر ارشد علمی – Intus Biosciences
سونیکاتور پلیت چندچاهکی UIP400MTP آماده‌سازی نمونه با ظرفیت پردازش بالا را، برای مثال در پژوهش و تحلیل متابولیت‌ها، تسهیل می‌کند.
سونیکاتور پلیت 96 چاهکی UIP400MTP: مایع انتقال‌دهنده فراصوت همه چاهک‌ها را احاطه می‌کند و فراصوت‌دهی یکنواخت هر نمونه را فراهم می‌سازد
ویژگی‌های کلیدی سونیکاتور پلیت چندچاهکی UIP400MTP
| فراصوت‌دهی با ظرفیت پردازش بالا | UIP400MTP که برای پلیت‌های 96 چاهکی و سایر پلیت‌های چندچاهکی کاملاً مناسب است، امکان فراصوت‌دهی هم‌زمان و یکسان چندین نمونه را فراهم می‌کند، مدت آماده‌سازی نمونه را به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد و ظرفیت پردازش را در آزمایش‌هایی با تعداد زیاد نمونه افزایش می‌دهد. |
| از پلیت چندچاهکی دلخواه خود استفاده کنید | UIP400MTP برای فراصوت‌دهی هر نوع پلیت چندچاهکی استاندارد، پلیت PCR یا پلیت میکروتیتر طراحی شده است. شما مناسب‌ترین پلیت را برای آزمایش‌های خود انتخاب می‌کنید. ازآنجاکه UIP400MTP به اقلام مصرفی اختصاصی نیاز ندارد، در هزینه‌های شما صرفه‌جویی زیادی می‌شود! |
| فراصوت‌دهی غیرتماسی | سونیکاتور پلیت چندچاهکی UIP400MTP فراصوت شدید را بدون وارد کردن هیچ وسیله‌ای به نمونه اعمال می‌کند. می‌توانید پلیت‌های چندچاهکی مهروموم‌شده، ظروف بسته و ویال‌ها را فراصوت‌دهی کنید. Hielscher برای هر نوع ویال یا ظرف غیراستاندارد، نگهدارنده‌های نمونه سفارشی در اختیار شما قرار می‌دهد. |
| دقت و کنترل | کنترل دقیق و نرم‌افزار هوشمند به شما امکان می‌دهند پارامترهای فراصوت را به‌گونه‌ای تنظیم کنید که به بهترین شکل با نیازهای خاص پردازش شما سازگار باشند. در هر آزمایش، به حداکثر بازده و اثربخشی فراصوت‌دهی دست می‌یابید. |
| کنترل دما | دمای مشخصی را برای فراصوت‌دهی تنظیم کنید. سونیکاتور پلیت UIP400MTP می‌تواند دمای نمونه را پایش کند و فراصوت‌دهی را متناسب با آن تنظیم کند. یک مایع خنک‌کننده با گردش مجدد، هر چاهک پلیت را خنک می‌کند تا کنترل دقیق دما فراهم شود. |
| ثبت گزارش و کنترل از راه دور | هر نوبت فراصوت‌دهی را می‌توان از طریق رایانه کنترل کرد. نیازی به نصب نرم‌افزار نیست. می‌توانید از مرورگر معمول خود (مانند Chrome، Firefox، Edge یا Safari) روی هر سیستم‌عاملی (مانند MacOS، Windows، Android، iOS یا Linux) برای کنترل و پایش UIP400MTP از راه دور استفاده کنید. در هر نوبت فراصوت‌دهی، یک گزارش تفصیلی از فراصوت‌دهی برای ارزیابی و مستندسازی تولید می‌شود. فایل گزارش در قالب غیرانحصاری CSV است و می‌توانید آن را با برنامه دلخواه خود، مانند Microsoft Excel، Apple Numbers یا OpenOffice Calc باز کنید. |
| مقاوم و قابل‌اعتماد | UIP400MTP که در آلمان و مطابق با بالاترین استانداردهای کیفیت طراحی و ساخته شده است، علاوه بر قدرت بالا، دوام چشمگیری نیز دارد. طراحی آن الزامات استانداردهای صنعتی را برآورده می‌کند و به‌راحتی در برابر فشارهای استفاده روزانه در محیط آزمایشگاهی پرکار مقاومت می‌کند. می‌توانید از UIP400MTP در عملیات با ظرفیت پردازش بالا، به‌طور پیوسته 24 ساعت در روز و 7 روز در هفته استفاده کنید. |
- بازده بالا
- فناوری روز
- قابلیت اعتماد و استحکام
- کنترل دقیق و قابل‌تنظیم فرایند
- نرم‌افزار هوشمند
- قابلیت‌های هوشمند (مانند برنامه‌پذیری، ثبت داده‌ها و کنترل از راه دور)
- کاربری آسان و ایمن
- نیاز کم به نگهداری
- CIP (شست‌وشو در محل)
طراحی، ساخت و مشاوره – کیفیت ساخت آلمان
دستگاه‌های فراصوت Hielscher به بالاترین استانداردهای کیفیت و طراحی شهرت دارند. استحکام و کاربری آسان، ادغام بی‌دردسر دستگاه‌های فراصوت ما را در تأسیسات صنعتی ممکن می‌سازند. دستگاه‌های فراصوت Hielscher به‌راحتی از عهده شرایط سخت و محیط‌های پرتنش برمی‌آیند.
Hielscher Ultrasonics شرکتی دارای گواهینامه ISO است و بر دستگاه‌های فراصوت با عملکرد بالا که از فناوری روز و کاربری آسان برخوردارند، تأکید ویژه‌ای دارد. البته دستگاه‌های فراصوت Hielscher با CE انطباق دارند و الزامات UL، CSA و RoHs را برآورده می‌کنند.
سونیکاتور غیرتماسی UIP400MTP برای آماده‌سازی نمونه‌های متابولومیکس در میکروپلیت‌ها.
منابع علمی / مراجع
- 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
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- 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.
- 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.
پرسش‌های متداول درباره پژوهش‌های متابولومیکس
میکروبیوم چیست؟
میکروبیوم به کل جامعه میکروارگانیسم‌ها، شامل باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و آرکی‌ها، به‌همراه ماده ژنتیکی آن‌ها گفته می‌شود که در محیطی مشخص، مانند بدن انسان، زندگی می‌کنند. میکروبیوم با تأثیرگذاری بر متابولیسم، عملکرد دستگاه ایمنی و محافظت در برابر عوامل بیماری‌زا، نقش‌های حیاتی در سلامت میزبان ایفا می‌کند و در عین حال تحت تأثیر عواملی مانند رژیم غذایی، سبک زندگی و محیط شکل می‌گیرد.
متابولومیکس چیست؟
متابولومیکس مطالعه جامع متابولیت‌هاست؛ مولکول‌های کوچکی که طی فرایندهای متابولیکی درون یک سامانه زیستی تولید می‌شوند. این حوزه شامل شناسایی، اندازه‌گیری کمّی و تحلیل این مولکول‌ها برای درک عملکردهای سلولی، مسیرهای متابولیکی و نحوه پاسخ آن‌ها به تغییرات ژنتیکی، محیطی یا آسیب‌شناختی است.
متابولوم چیست؟
متابولوم مجموعه کامل مولکول‌های کوچک یا متابولیت‌های موجود در یک سامانه زیستی، مانند سلول، بافت یا جاندار، در زمانی معین است. متابولوم بازتاب‌دهنده فعالیت بیوشیمیایی و وضعیت فیزیولوژیکی آن سامانه است و شناختی از متابولیسم و تعاملات آن با محیط فراهم می‌کند.
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا را در ابعاد آزمایشگاهی تا صنعتی تولید می‌کند.