فراصوت‌دهی استریل لوله‌های آزمایش 5mL

این دستگاه Hielscher VialTweeter® با انتقال مستقیم انرژی فراصوتی از میان دیواره‌های لوله‌های آزمایش بستهٔ 5mL، پردازش دقیق و عاری از آلودگی نمونه‌ها را فراهم می‌کند. برخلاف روش‌های متداول فراصوت‌دهی که شامل تماس مستقیم با پروب‌ها یا استفاده از ظروف باز هستند، این رویکرد مبتنی بر ویال بسته، خطر آلودگی متقاطع، اتلاف نمونه و تشکیل آئروسل را از بین می‌برد. افزون بر این، سیستم امکان کنترل دقیق و برنامه‌ریزی پارامترهایی مانند دامنه، مدت فراصوت‌دهی و چرخهٔ کاری را فراهم می‌کند. این قابلیت دستیابی به نتایجی با تکرارپذیری بسیار بالا را حتی در کاربردهای حساس به دما یا دارای مخاطرات زیستی ممکن می‌سازد.

سونوتْرود جمع‌وجور VialTweeter® امواج فراصوت با شدت بالا را به یک لولهٔ 5mL منتقل می‌کند و اثرات کاویتاسیونی شدیدی ایجاد می‌کند. ساختار بسته، دست‌کاری نمونه را به حداقل می‌رساند، ایمنی زیستی را افزایش می‌دهد و ظرفیت پردازش نمونه‌ها را در گردش‌کارهای پژوهشی بالا می‌برد. این VialTweeter® با ظرفیت 5mL، چه برای تخریب سلولی، چه برای قطعه‌قطعه‌سازی مولکولی و چه برای پراکنده‌سازی نانوذرات استفاده شود، دقتی مقیاس‌پذیر را تضمین می‌کند.

این سامانه منحصربه‌فرد انرژی فراصوتی با شدت بالا منتقل می‌کند و فراصوت‌دهی یکنواخت لوله‌های نمونه دربسته را از همه طرف، بدون تماس مستقیم پروب، تضمین می‌کند.

فرایندها و کاربردهای پیشنهادی فراصوت‌دهی

همگن‌سازی فراصوتی بافت و لیز سلولی

نمونه‌های بافت زیستی یا سوسپانسیون‌های سلول‌های کشت‌شده در لوله‌های 5mL Eppendorf را می‌توان با استفاده از چرخه‌های کنترل‌شدهٔ فراصوت‌دهی، به‌طور مؤثر همگن و لیز کرد. نیروهای برشی شدید ناشی از کاویتاسیون، غشاهای سلولی را تخریب می‌کنند و محتویات درون‌سلولی را با حداقل تخریب حرارتی آزاد می‌سازند. پروتکل‌ها را می‌توان برای حالت پالسی تنظیم کرد (برای مثال، دامنهٔ 50%، پالس‌های 5×10s با 30s استراحت) تا پردازش ایمن مواد هدف حساس، مانند آنزیم‌ها یا اسیدهای نوکلئیک، تضمین شود. این رویکرد برای کاربردهای پژوهش‌های زیست‌پزشکی، آسیب‌شناسی و تحلیل تک‌سلولی ایدئال است.

استخراج پروتئین و آماده‌سازی آنزیم

استخراج پروتئین از رسوب‌های باکتریایی یا کشت‌های سلولی پستانداران اغلب مستلزم تخریب مؤثر غشا بدون واسرشتگی زیست‌مولکول‌های هدف است. VialTweeter® با ظرفیت 5mL روشی عاری از آلودگی برای استخراج پروتئین‌ها و آنزیم‌های دارای عملکرد فراهم می‌کند که سپس می‌توان آن‌ها را با کروماتوگرافی تمایلی یا طرد اندازه‌ای خالص‌سازی کرد. تکرارپذیری دامنه و انرژی ورودی، دستیابی به بازده‌های بهینه را در تکرارهای آزمایش امکان‌پذیر می‌سازد.

قطعه‌قطعه‌سازی و برش DNA/RNA

گردش‌کارهای توالی‌یابی نسل جدید و PCR کمی اغلب به قطعات DNA یا RNA در محدوده‌های اندازهٔ مشخص نیاز دارند. فراصوت‌دهی غیرمستقیم با VialTweeter® با ظرفیت 5mL، برش قابل‌پیش‌بینی اسیدهای نوکلئیک را امکان‌پذیر می‌کند و تشکیل کف و آلودگی را به حداقل می‌رساند. این ویژگی دستگاه را برای آماده‌سازی کتابخانه‌های ژنومی، به‌ویژه هنگام کار با نمونه‌های محدود یا ارزشمند، بسیار مناسب می‌کند. تکرارپذیری در تمام دفعات فراصوت‌دهی، آماده‌سازی نمونه با یکنواختی تحلیلی بالا را ممکن می‌سازد.

قطعه‌قطعه‌سازی فیبریل‌های آلفا‌سینوکلئین

در پژوهش‌های بیماری‌های تحلیل‌برندهٔ عصبی، به‌ویژه بیماری پارکینسون، برای مطالعهٔ تشکیل بذر و تجمع، قطعه‌قطعه‌سازی کنترل‌شدهٔ فیبریل‌های آلفا‌سینوکلئین ضروری است. VialTweeter® با استفاده از لوله‌های دربستهٔ 5mL، قطعه‌قطعه‌سازی یکنواخت فیبریل‌ها به بذرهایی کوچک‌تر از 50nm را امکان‌پذیر می‌کند که برای آزمون‌های تجمع در شرایط برون‌تنی اهمیت اساسی دارند. این پروتکل حداقل مواجههٔ کاربر را تضمین می‌کند و از گردش‌کارهای منطبق با BSL-2/BSL-3 پشتیبانی می‌کند. این کاربرد برای آزمایشگاه‌هایی که آمیلوئیدوپاتی‌ها یا رفتار شبه‌پریونی پروتئین‌ها را بررسی می‌کنند، ضروری است.

غیرفعال‌سازی ویروس‌ها و تخریب عوامل بیماری‌زا

از فراصوت‌دهی می‌توان برای تخریب ذرات ویروسی و سلول‌های باکتریایی به‌منظور دفع ایمن، بازیابی آنتی‌ژن یا استخراج RNA استفاده کرد. در قالب 5mL، پیکربندی ویال بسته برای غیرفعال‌سازی عوامل بیماری‌زا در شرایط کار در کابینت ایمنی زیستی ایدئال است. پروتکل‌های استانداردشده (برای مثال، پالس‌های 3×10s با دامنهٔ 80%) می‌توانند ویروس‌های پوشش‌دار مانند SARS-CoV-2 را بدون باز کردن لوله غیرفعال کنند. این کار از اپراتور محافظت می‌کند و آلودگی‌زدایی پس از پردازش را ساده‌تر می‌سازد.

واکنش‌های سونوشیمیایی در مقیاس کوچک

فراصوت‌دهی با ایجاد فشار بالای موضعی و گرادیان‌های دمایی ناشی از فروپاشی حباب‌های کاویتاسیون، واکنش‌های شیمیایی را تسهیل می‌کند. در سنتز آلی و کاتالیز، VialTweeter® با ظرفیت 5mL به شیمی‌دانان امکان می‌دهد مسیرهای تقویت‌شده با فراصوت، مانند شکستن پیوند، اکسایش یا پلیمریزاسیون امولسیونی را آزمایش کنند. قابلیت پردازش چندین واکنش آزمایشی در لوله‌های دربسته، تکرارپذیری و ایمنی را به‌ویژه هنگام کار با ترکیبات فرّار یا واکنش‌پذیر بهبود می‌بخشد.

پراکنده‌سازی و کلوخه‌زدایی نانوذرات

سوسپانسیون‌های نانوذرات اغلب به‌دلیل نیروهای واندروالس دچار کلوخه‌شدن شدید می‌شوند. VialTweeter® با ظرفیت 5mL انرژی فراصوتی کافی برای پراکنده‌سازی اکسیدهای فلزی، ذرات سیلیکا، ورقه‌های گرافن یا نانولوله‌های کربنی به‌صورت سوسپانسیون‌های کلوئیدی پایدار فراهم می‌کند. این امر تحلیل‌های بعدی مانند DLS، پتانسیل زتا یا مطالعات سمیت سلولی را تسهیل می‌کند. ساختار دربسته همچنین از مواجههٔ کارکنان با نانوذرات جلوگیری می‌کند.

آماده‌سازی نمونه‌های محیطی و خاک

آزمایشگاه‌های محیط‌زیستی که مقادیر ناچیز فلزات یا آلاینده‌های آلی را در خاک تحلیل می‌کنند، می‌توانند از استخراج در مقیاس میکرو با استفاده از قالب 5mL بهره‌مند شوند. نمونه‌ها در حلال‌های استخراج معلق می‌شوند و به‌صورت موازی پردازش می‌شوند. کاویتاسیون نفوذ حلال را افزایش می‌دهد و واجذب آنالیت‌ها از ماتریس‌های خاک را تسهیل می‌کند. این امر ضمن ساده‌تر کردن مراحل پاک‌سازی، به نرخ‌های بازیابی بالاتر منجر می‌شود و تغییرپذیری بین نمونه‌ها را کاهش می‌دهد.

صنایع و حوزه‌های پژوهشی

VialTweeter® با ظرفیت 5mL پیشرفتی چشمگیر در فناوری فراصوت آزمایشگاهی به شمار می‌رود. این دستگاه فراصوت‌دهی یکنواخت و شدیدِ حجم‌های بزرگ‌تر نمونه را در ظروف دربسته فراهم می‌کند – و خلأ مهم میان فراصوت‌دهی متداول میکروویال‌ها و سیستم‌های پروب باز را پر می‌کند. این ابزار، چه برای آماده‌سازی نمونه، چه برای پردازش شیمیایی و چه برای پراکنده‌سازی در مقیاس نانو، به پژوهشگران امکان می‌دهد تمیزتر، ایمن‌تر و با کنترل بیشتر کار کنند.

• پژوهش‌های زیست‌پزشکی (پروتئومیکس، ژنومیکس، متابولومیکس)
• آزمایشگاه‌های بالینی و تشخیصی
• پژوهش دربارهٔ تحلیل عصبی و فیبریل‌ها
• ویروس‌شناسی و آزمون‌های ایمنی زیستی
• سونوشیمی و توسعهٔ کاتالیزورها
• نانومواد و علم کلوئید
• تحلیل‌های محیط‌زیستی و خاک‌شناسی
• ایمنی مواد غذایی و کنترل کیفیت
• تحقیق و توسعهٔ دارویی