تسهیل پژوهش‌های میکروبیوم و تحلیل‌های بالینی با فراصوت‌دهی
فراصوت‌دهی روشی قدرتمند است که به‌طور گسترده در پژوهش‌های میکروبیوم و تحلیل‌های بالینی استفاده می‌شود و آماده‌سازی نمونه‌ها را با ظرفیت پردازش بالا تسهیل می‌کند. روش فراصوتی به‌ویژه برای پردازش نمونه‌های زیستی پیچیده، مانند نمونه‌های حاوی میکروارگانیسم‌ها، مؤثر است. استفاده از فراصوت‌دهی، لیز سلولی و استخراج و تحلیل اسیدهای نوکلئیک، پروتئین‌ها و متابولیت‌ها را تسهیل می‌کند و امکان درک عمیق‌تر جوامع میکروبی و نقش آن‌ها در سلامت و بیماری را فراهم می‌سازد. سونیکاتورهای Hielscher با ظرفیت پردازش بالا به دقت، کارایی و نتایج تکرارپذیرشان شهرت دارند و ازاین‌رو انتخابی عالی برای مطالعات میکروبیوم هستند.
از مزایای فراصوت‌دهی با ظرفیت پردازش بالا در پژوهش‌های میکروبیوم بهره ببرید
سونیکاتور پلیت 96 خانه‌ای UIP400MTP با آماده‌سازی نمونه‌ها با ظرفیت پردازش بالا، پژوهش‌های میکروبیوم را تسهیل می‌کند
آماده‌سازی نمونه‌ها با ظرفیت پردازش بالا با سونیکاتور پلیت 96 خانه‌ای UIP400MTP
کاربردهای فراصوت‌دهی در پژوهش‌های میکروبیوم
لیز سلولی کارآمد
فراصوت‌دهی در لیز سلول‌های میکروبی، از جمله سلول‌هایی با دیواره‌های مقاوم مانند باکتری‌های گرم‌مثبت و قارچ‌ها، بسیار مؤثر است. امواج فراصوت در نمونه حباب‌های کاویتاسیون ایجاد می‌کنند که با فروپاشی خود، امواج ضربه‌ای تولید می‌کنند و دیواره‌ها و غشاهای سلولی را می‌شکنند. این فرایند، تخریب کامل سلولی و آزادسازی کارآمد محتویات درون‌سلولی، مانند DNA، RNA و پروتئین‌ها را تضمین می‌کند.
قطعه‌قطعه‌سازی کنترل‌شده DNA
برای کاربردهایی مانند توالی‌یابی نسل جدید، اغلب لازم است DNA به قطعات کوچک‌تر و یکنواخت برش داده شود. فراصوت‌دهی امکان کنترل دقیق فرایند قطعه‌قطعه‌سازی را فراهم می‌کند و به پژوهشگران اجازه می‌دهد قطعات DNA را با اندازه دلخواه به دست آورند. این کنترل برای آماده‌سازی کتابخانه‌های توالی‌یابی و تضمین کیفیت بالای داده‌های توالی ضروری است.
بهبود همگن‌سازی نمونه
در پژوهش‌های میکروبیوم، نمونه‌ها اغلب حاوی مخلوط متنوعی از میکروارگانیسم‌ها هستند. فراصوت‌دهی به توزیع یکنواخت این میکروارگانیسم‌ها در نمونه کمک می‌کند و نتایج یکسان و تکرارپذیر را تضمین می‌کند. این همگن‌سازی برای تحلیل کمّی دقیق، مانند تعیین فراوانی میکروبی یا اندازه‌گیری فعالیت‌های متابولیکی مشخص، ضروری است.
استخراج قابل‌اعتماد متابولیت‌ها
استخراج قابل‌اعتماد متابولیت‌ها با فراصوت‌دهی، روشی پرکاربرد در متابولومیکس برای جداسازی مولکول‌های کوچک از نمونه‌های زیستی است. فراصوت‌دهی از ارتعاشات مکانیکی استفاده می‌کند که غشاهای سلولی را تخریب می‌کنند و آزادسازی متابولیت‌های درون‌سلولی در یک حلال را تسهیل می‌کنند. این روش کارآمد، تکرارپذیر و سازگار با انواع مختلف نمونه‌هاست و ازاین‌رو ابزاری ارزشمند برای مطالعات متابولومیکس با ظرفیت پردازش بالا و مطالعات هدفمند به شمار می‌رود. درباره استخراج فراصوتی متابولیت‌ها بیشتر بخوانید!
«این نامه را برای تشکر از شما بابت تجربه فوق‌العاده‌مان در استفاده از سونیکاتور UIP400MTP شما برای لیز یکنواخت و یکسان باکتری‌ها در نمونه‌های میکروبیوم مدفوع می‌نویسم. ما در حال گسترش مرزهای فناوری لیز با ظرفیت پردازش بالا هستیم و دستگاه شما برای این کار کاملاً مناسب است. برخی از نکات برجسته عبارت‌اند از:
- سهولت کاربری – استفاده از دستگاه آسان است و سفارشی‌سازی آن با گزینه‌های منو به‌سادگی انجام می‌شود
- ظرفیت پردازش بالا – برای پردازش پلیت‌ها عالی است و هر بار 96 نمونه را پردازش می‌کند
- فراصوت‌دهی یکنواخت همه ظروف – دستگاه توانست میزان یکسانی از فراصوت‌دهی را به همه خانه‌ها اعمال کند که برای کاربرد ما حیاتی بود
- پشتیبانی تیم Hielscher – پشتیبانی عالی بود؛ شما همواره برای آموزش، پاسخ‌گویی به پرسش‌ها و رفع مشکلات در کنار ما بودید و پیشنهادهایتان به ما کمک کرد به هدفمان برسیم.
بار دیگر از کمک و همراهی شما در طول تلاشمان برای بهینه‌سازی پروتکل‌ها سپاسگزارم.»
Mark D. Driscoll, Ph.D. – مدیر ارشد علمی – Intus Biosciences
فراصوت‌دهی چگونه در پژوهش‌ها و تشخیص‌های مرتبط با میکروبیوم به کار می‌رود؟
متابولومیکس، متاژنومیکس و متاپروتئومیکس در پژوهش‌های میکروبیوم به هم پیوسته‌اند، زیرا در کنار هم درکی جامع از جوامع میکروبی و عملکردهای آن‌ها ارائه می‌دهند. لیز، خالص‌سازی پروتئین و قطعه‌قطعه‌سازی DNA / RNA از مراحل ضروری آماده‌سازی نمونه هستند که با استفاده از سونیکاتور پلیت 96 خانه‌ای UIP400MTP تسهیل می‌شوند.
متابولومیکس و تحلیل متابولوم
متابولومیکس شامل مطالعه نظام‌مند متابولیت‌های کوچک‌مولکول در یک سامانه زیستی است. در پژوهش‌های میکروبیوم، از فراصوت‌دهی برای لیز سلول‌های میکروبی و آزادسازی متابولیت‌های درون‌سلولی استفاده می‌شود. با استفاده از سونیکاتور پلیت 96 خانه‌ای UIP400MTP می‌توان تعداد زیادی نمونه را به‌سرعت پردازش کرد. سپس متابولیت‌های استخراج‌شده با استفاده از روش‌های پیشرفته‌ای مانند طیف‌سنجی جرمی (MS) و طیف‌سنجی تشدید مغناطیسی هسته‌ای (NMR) کمّی‌سازی می‌شوند. داده‌های حاصل، تصویری لحظه‌ای از وضعیت متابولیکی یک میکروبیوم ارائه می‌دهند و شناختی از فعالیت‌ها و برهم‌کنش‌های بیوشیمیایی درون جوامع میکروبی فراهم می‌کنند.
متاژنومیکس و متاترنسکریپتومیکس
متاژنومیکس شامل تحلیل جامع ماده ژنتیکی است که مستقیماً از نمونه‌های محیطی به دست می‌آید. فراصوت‌دهی با لیز سلول‌های میکروبی برای استخراج DNA باکیفیت، نقشی حیاتی در این فرایند دارد؛ این DNA سپس برای شناسایی و کمّی‌سازی گونه‌های میکروبی موجود توالی‌یابی می‌شود. در متاترنسکریپتومیکس، RNA با استفاده از روش‌های مشابه فراصوت‌دهی استخراج می‌شود تا الگوهای بیان ژن در جوامع میکروبی مختلف بررسی شوند. برای توالی‌یابی DNA و RNA، اسیدهای نوکلئیک باید به قطعاتی با طول مشخص برحسب جفت‌باز تبدیل شوند. همه این کارها با سونیکاتور UIP400MTP با ظرفیت پردازش بالا، به‌طور قابل‌اعتماد و سریع انجام می‌شوند!
پروتئومیکس
تحلیل‌های پروتئومیکس مستلزم استخراج پروتئین‌ها از سلول‌های میکروبی هستند. فراصوت‌دهی به‌طور مؤثر برای تخریب سلول‌ها و آزادسازی پروتئین‌ها در محلول به کار می‌رود. سپس می‌توان این پروتئین‌ها را خالص‌سازی و تحلیل کرد تا نقش‌های عملکردی آن‌ها در میکروبیوم و مشارکتشان در مسیرهای متابولیکی مشخص شود. با سونیکاتور پلیت چندخانه‌ای UIP400MTP می‌توانید لیز و استخراج پروتئین را در عرض چند دقیقه انجام دهید و به نتایجی تکرارپذیر برای شناخت فرایندهای زیستی هدایت‌شده توسط پروتئین‌ها در جوامع میکروبی دست یابید.
متاپروتئومیکس
متاپروتئومیکس تحلیل پروتئومیکس را به کل جوامع میکروبی گسترش می‌دهد و مجموع محتوای پروتئینی را برای درک بروز عملکردها و برهم‌کنش‌ها در میکروبیوم مطالعه می‌کند. از فراصوت‌دهی برای لیز سلول‌ها و آزادسازی پروتئین‌ها استفاده می‌شود؛ این پروتئین‌ها سپس خالص‌سازی شده و با روش‌هایی مانند طیف‌سنجی جرمی تحلیل می‌شوند. این رویکرد شناختی دقیق از فرایندهای زیستی فعال و سازگاری‌های جوامع میکروبی در محیط‌های مختلف ارائه می‌دهد.
از ظرفیت بالای پردازش سونیکاتور پلیت چندخانه‌ای UIP400MTP بهره ببرید و پژوهش و تحلیل میکروبیوم خود را تسهیل کنید!
سونیکاتور UIP400MTP با ظرفیت پردازش بالا برای پژوهش‌های میکروبیوم در پلیت‌های چندخانه‌ای، پلیت‌های 96 خانه‌ای، لوله‌ها و پتری‌دیش‌ها.
سونیکاتور پلیت چندخانه‌ای UIP400MTP برای آماده‌سازی نمونه‌ها با ظرفیت پردازش بالا در تشخیص‌های مرتبط با میکروبیوم.
سونیکاتور پلیت چندخانه‌ای UIP400MTP آماده‌سازی نمونه‌ها با ظرفیت پردازش بالا را، برای مثال در پژوهش‌ها و تشخیص‌های مرتبط با میکروبیوم، تسهیل می‌کند.
سونیکاتور پلیت 96 خانه‌ای UIP400MTP: مایع انتقال‌دهنده فراصوت همه خانه‌ها را احاطه می‌کند و فراصوت‌دهی یکنواخت هر نمونه را فراهم می‌سازد
ویژگی‌های کلیدی سونیکاتور پلیت چندخانه‌ای UIP400MTP
| فراصوت‌دهی با ظرفیت پردازش بالا | UIP400MTP که کاملاً برای پلیت‌های 96 خانه‌ای و سایر پلیت‌های چندخانه‌ای مناسب است، امکان فراصوت‌دهی هم‌زمان و یکسان چندین نمونه را فراهم می‌کند و زمان آماده‌سازی نمونه‌ها را به‌طور چشمگیری کاهش داده و ظرفیت انجام آزمایش‌هایی با تعداد زیاد نمونه را افزایش می‌دهد. |
| از پلیت چندخانه‌ای دلخواه خود استفاده کنید | UIP400MTP برای فراصوت‌دهی هر نوع پلیت چندخانه‌ای استاندارد، پلیت PCR یا پلیت میکروتیتر طراحی شده است. شما مناسب‌ترین پلیت را برای آزمایش‌های خود انتخاب می‌کنید. از آنجا که UIP400MTP به مواد و لوازم مصرفی اختصاصی نیاز ندارد، هزینه‌های شما به میزان زیادی کاهش می‌یابد! |
| فراصوت‌دهی بدون تماس | سونیکاتور پلیت چندخانه‌ای UIP400MTP بدون وارد کردن هیچ چیزی به داخل نمونه، فراصوت شدید اعمال می‌کند. می‌توانید پلیت‌های چندخانه‌ای مهروموم‌شده، ظروف بسته و ویال‌ها را فراصوت‌دهی کنید. Hielscher نگهدارنده‌های نمونه سفارشی را برای هر نوع ویال یا ظرف غیراستاندارد در اختیارتان قرار می‌دهد. |
| دقت و کنترل | کنترل دقیق و نرم‌افزار هوشمند به شما امکان می‌دهند پارامترهای فراصوتی را به‌گونه‌ای تنظیم کنید که به بهترین شکل با نیازهای خاص پردازشی شما مطابقت داشته باشند. در هر آزمایش به بیشترین کارایی و اثربخشی فراصوت‌دهی دست می‌یابید. |
| کنترل دما | دمای مشخصی را برای فراصوت‌دهی خود تنظیم کنید. سونیکاتور پلیت UIP400MTP می‌تواند دمای نمونه را پایش کرده و فراصوت‌دهی را متناسب با آن تنظیم کند. یک مایع خنک‌کننده در گردش، هر خانه 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. هر نوبت فراصوت‌دهی، گزارشی تفصیلی از فراصوت‌دهی برای ارزیابی و مستندسازی تولید می‌کند. 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. |
| مستحکم و قابل‌اعتماد | UIP400MTP که در آلمان مطابق با بالاترین استانداردهای کیفیت طراحی و ساخته شده است، علاوه بر قدرت بالا، دوام چشمگیری نیز دارد. طراحی آن مطابق با استانداردهای صنعتی است و به‌راحتی سختی‌های استفاده روزانه در محیط آزمایشگاهی پرتقاضا را تحمل می‌کند. می‌توانید از UIP400MTP به‌طور پیوسته، 24 ساعت در روز و 7 روز در هفته، در عملیات با ظرفیت پردازش بالا استفاده کنید. |
- کارایی بالا
- فناوری روز
- قابلیت اطمینان و استحکام
- کنترل دقیق و قابل‌تنظیم فرایند
- نرم‌افزار هوشمند
- قابلیت‌های هوشمند (مانند قابلیت برنامه‌ریزی، ثبت داده‌ها، کنترل از راه دور)
- کاربری آسان و ایمن
- نیاز اندک به نگهداری
- CIP (شست‌وشو در محل)
طراحی، ساخت و مشاوره – کیفیت ساخت آلمان
دستگاه‌های فراصوتی Hielscher به بالاترین استانداردهای کیفیت و طراحی شهرت دارند. استحکام و کاربری آسان، ادغام بی‌دردسر دستگاه‌های فراصوتی ما در تأسیسات صنعتی را امکان‌پذیر می‌کنند. دستگاه‌های فراصوتی Hielscher به‌راحتی از عهده شرایط سخت و محیط‌های پرتقاضا برمی‌آیند.
Hielscher Ultrasonics شرکتی دارای گواهینامه ISO است و بر دستگاه‌های فراصوتی با عملکرد بالا، مجهز به فناوری روز و برخوردار از کاربری آسان، تأکید ویژه‌ای دارد. البته دستگاه‌های فراصوتی Hielscher با CE مطابقت دارند و الزامات UL، CSA و RoHs را برآورده می‌کنند.
سونیکاتور بدون تماس UIP400MTP برای آماده‌سازی نمونه‌های میکروبیوم در پلیت‌های چندخانه‌ای.
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
- 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.
پرسش‌های متداول درباره پژوهش‌های میکروبیوم
فراصوت‌دهی چه اثری بر باکتری‌ها دارد؟
فراصوت‌دهی با استفاده از امواج صوتی با فرکانس بالا، سلول‌های باکتریایی را تخریب می‌کند و با ایجاد کاویتاسیون، امواج ضربه‌ای و نیروهای مکانیکی تولید می‌کند که به لیز سلولی و آزادسازی محتویات درون‌سلولی منجر می‌شوند.
از چه روش‌هایی برای مطالعه میکروبیوم‌ها استفاده می‌شود؟
روش‌های مطالعه میکروبیوم‌ها شامل روش‌های توالی‌یابی DNA مانند توالی‌یابی ژن 16S rRNA و متاژنومیکس، و همچنین ترنسکریپتومیکس، پروتئومیکس و متابولومیکس برای تحلیل عملکردها و برهم‌کنش‌های میکروبی است. برای تفسیر حجم گسترده داده‌های تولیدشده از ابزارهای بیوانفورماتیک استفاده می‌شود.
چه روش‌هایی در تحلیل میکروبیوم به کار می‌روند؟
روش‌های مورد استفاده در تحلیل میکروبیوم شامل توالی‌یابی ژن 16S rRNA برای تعیین نمایه رده‌بندی، توالی‌یابی متاژنومی برای تحلیل جامع ژنتیکی، متاترنسکریپتومیکس برای مطالعه بیان ژن، متاپروتئومیکس برای تحلیل پروتئین‌ها و متابولومیکس برای شناسایی محصولات متابولیکی است. ابزارهای بیوانفورماتیک برای پردازش و تفسیر داده‌ها ضروری هستند.
متابولومیکس، متاژنومیکس و متاپروتئومیکس در پژوهش‌های میکروبیوم چیستند؟
در پژوهش‌های میکروبیوم، متابولومیکس مولکول‌های کوچک و متابولیت‌های تولیدشده توسط میکروب‌ها را تحلیل می‌کند و شناختی از فعالیت‌های متابولیکی آن‌ها ارائه می‌دهد. متاژنومیکس شامل توالی‌یابی مجموعه ژنوم‌های جوامع میکروبی برای درک ترکیب ژنتیکی و ظرفیت عملکردی آن‌هاست. متاپروتئومیکس کل محتوای پروتئینی یک میکروبیوم را مطالعه می‌کند و بیان عملکردی ژن‌ها و نقش‌های پروتئین‌ها را در جامعه میکروبی آشکار می‌سازد.
کلنی‌های باکتریایی در پژوهش‌های میکروبیوم چه هستند؟
کلنی‌های باکتریایی در پژوهش‌های میکروبیوم، گروه‌هایی از باکتری‌ها هستند که از یک یا چند سلول روی محیط کشت جامد رشد کرده و توده‌های قابل‌مشاهده تشکیل می‌دهند. این کلنی‌ها نماینده جمعیت‌های کلونال هستند که برای مطالعه ویژگی‌ها، تنوع و عملکردهای سویه‌های باکتریایی مشخص در یک جامعه میکروبی استفاده می‌شوند.
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا را در مقیاس‌های آزمایشگاهی تا صنعتی تولید می‌کند.