Genomitutkimus helpottaa sonikaatiota

Genomitutkimus on mullistanut käsityksemme biologisista järjestelmistä ja mahdollistanut erilaisten sairauksien ja ominaisuuksien taustalla olevien monimutkaisten geneettisten mekanismien selvittämisen. Sonikaatio, tekniikka, joka kehitettiin alun perin solukalvojen hajottamiseen, on löytänyt laajan hyödyllisyyden genomitutkimuksessa. Tässä artikkelissa on yleiskatsaus sonikoinnin soveltamisesta genomitutkimuksissa, mukaan lukien DNA: n eristäminen ja pirstoutuminen, kromatiinin immunosaostus (ChIP) ja seuraavan sukupolven sekvensointikirjastojen valmistelu. Tässä artikkelissa on yleiskatsaus sonikoinnin periaatteista, menetelmistä ja sovelluksista genomitutkimuksessa ja esitellään sinulle sopivimmat sonikaattorit genomitutkimukseen.

Sonikaattorit genomitutkimuksessa

Koetintyyppinen sonikaattori UP100H biologisten näytteiden valmistukseen, esimerkiksi DNA: n pirstoutuminen, kromatiinin leikkaus, solulyysi.Genomitutkimus on edistynyt merkittävästi viime vuosikymmeninä, ja sitä on vauhdittanut korkean suorituskyvyn sekvensointitekniikoiden ja innovatiivisten kokeellisten menetelmien kehittäminen. Nämä edistysaskeleet ovat helpottaneet genomien, epigenomien ja transkriptomin kattavaa analysointia ja tarjonneet tietoa sairauksien geneettisestä perustasta, evoluutiosta ja fenotyypin vaihtelusta.
Sonikaatio, mekaaninen prosessi, johon liittyy ultraäänen fyysisten voimien soveltaminen molekyylirakenteiden häiritsemiseen, on noussut monipuoliseksi työkaluksi genomitutkimuksessa. Sonikaatio on vakiintunut tekniikka, jota käytetään DNA: n pirstoutumiseen, kromatiinin leikkaamiseen ja NGS-kirjaston valmisteluun.

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


 

Tämä opetusohjelma selittää, minkä tyyppinen sonikaattori on paras näytteenvalmistustehtäviin, kuten lyysiin, solujen häiriöihin, proteiinien eristämiseen, DNA: n ja RNA: n pirstoutumiseen laboratorioissa, analyysiin ja tutkimukseen. Valitse ihanteellinen sonikaattorityyppi sovelluksellesi, näytteen määrälle, näytteen numerolle ja läpäisykyvylle. Hielscher Ultrasonicsilla on ihanteellinen ultraäänihomogenisaattori sinulle!

Kuinka löytää täydellinen sonikaattori solujen häiriöihin ja proteiinien uuttamiseen tieteessä ja analyysissä

Videon pikkukuva

 

Sonikaatiosovellukset genomitutkimuksessa

Sonikaatiota käytetään biologisiin näytteisiin näytteen valmistamiseksi ennen määrityksiä, analyysejä tai valmisteltaessa muita loppupään prosesseja. Yleisimpiä näytteen valmistelusovelluksia, joissa käytetään sonikaatiota, ovat:

  • DNA: n pirstoutuminen: Määritysten ja muiden analyysitekniikoiden valmisteluvaiheena genomi-DNA on leikattava tietyn kokoiseksi fragmenteiksi.
    Sonikaatiota käytetään genomi-DNA: n tarkkaan pirstomiseen, mikä mahdollistaa halutun kokoisten DNA-fragmenttien tuottamisen erilaisiin loppupään sovelluksiin, mukaan lukien PCR, kloonaus ja eteläinen blottaus. Sonikaatio tarjoaa etuja entsymaattisiin menetelmiin verrattuna, koska se mahdollistaa fragmentin koon ja jakautumisen joustavan hallinnan. Korkean suorituskyvyn näytteenvalmistus UIP400MTP-levysonikoijalla virtaviivaistaa suurten näytemäärien käsittelyä.
    Lue lisää ultraäänestä DNA: n pirstoutuminen ja Plasmidien pirstoutuminen!
  • Kromatiinin immunosaostus (ChIP): ChIP on laajalti käytetty tekniikka proteiini-DNA-vuorovaikutusten, kuten histonimodifikaatioiden ja transkriptiotekijän sitoutumisen, tutkimiseen. Sonikaatiolla on ratkaiseva rooli kromatiinin pirstomisessa pienemmiksi fragmenteiksi (~ 200-1000 emäsparia), jotka ovat alttiita immunosaostukselle. Tämä mahdollistaa kiinnostaviin proteiineihin liittyvien tiettyjen genomialueiden eristämisen ja analysoinnin.
  • Seuraavan sukupolven sekvensointi (NGS): Korkean suorituskyvyn sekvensointitekniikat, kuten Illumina ja Ion Torrent, vaativat pirstoutunutta DNA: ta . Sonikaatio helpottaa genomi-DNA: n hallittua pirstoutumista tasakokoisten DNA-fragmenttien tuottamiseksi, joita käytetään myöhemmin kirjaston rakentamiseen. Tämä varmistaa genomisisällön tarkan esittämisen ja parantaa sekvensoinnin tehokkuutta.
    Lue lisää sonikoinnin käytöstä seuraavan sukupolven sekvensointiin!
  • Täydellinen VialTweeterin asennus: VialTweeter sonotrode ultraääniprosessorilla UP200St

    VialTweeter-sonikaattori useiden injektiopullojen samanaikaiseen näytteen valmistukseen

    Kuinka valitsen parhaan sonikaattorin DNA: han liittyvään tutkimukseeni?

    Termi “sonication” käytetään ultraäänisovelluksen eri modi-sovelluksiin. Yleisimmät menetelmät ovat ultraäänihaude ja koetintyyppinen sonikaattori. Alla löydät, miksi oikea sonicator-valinta parantaa tutkimuksesi laatua ja pätevyyttä.

    Tutustu eri ultraäänilaitemallien eroihin, niiden etuihin ja rajoituksiin. Täällä sukellamme genomitutkimuksessa yleisimmin käytettyihin sonicator-malleihin.

    Kylpy sonikaatio: Miksi kylpytyyppiset sonikaattorit antavat sinulle epäluotettavia, toistettavia tuloksia? Genominäytteet sijoitetaan vesihauteeseen, joka on varustettu useilla ultraääniantureilla, jotka on kiinnitetty vesisäiliön pohjaan. Akustisen kavitaation täplät esiintyvät hyvin epätasaisesti säiliön läpi eivätkä tarjoa johdonmukaista ultraäänitehoa. Tämä menetelmä käsittelee näytteitä vaihtelevalla intensiteetillä eikä anna toistettavia tuloksia näytteen valmistuksessa, kuten DNA: n pirstoutuminen. Tämän epätasaisen käsittelyn seurauksena DNA-fragmentin koon hallintaa ei anneta. Yhteisellä ultraäänihauteella luotettava, toistettava tutkimus on mahdotonta.
    Haluatko oppia lisää koetintyyppisestä sonikaattorista vs. ultraäänihauteesta? Klikkaa tästä!

    Toisin kuin ultraäänihaude, Hielscher ovat tarkasti hallittavia sonikaattoreita, jotka tuottavat voimakasta ultraääntä. Sonikoinnin intensiteetti voidaan virittää tarkasti sovellukseen siten, että vältetään biologisten näytteiden ei-toivottu hajoaminen. Varmistaa nukleiinihappojen ja muiden biomolekyylien optimaalisen säilymisen näytteen käsittelyn aikana. Tämä on erityisen hyödyllistä genomitutkimuksessa, jossa näytteiden eheys on kriittistä loppupään analyysissä. Älykkäät ominaisuudet, kuten ohjelmoitava asetus, selaimen kaukosäädin ja automaattinen tietojen tallennus, helpottavat laboratorioiden tutkimustyötä.

    Hielscher Sonicator -mallit genomitutkimukseen

    • Koettimen tyyppinen sonikaatio: Sonikaatioanturi työnnetään suoraan näyteputkeen, mikä mahdollistaa paikallisen sonikoinnin ja pirstoutumisparametrien tarkan hallinnan. Tätä menetelmää suositellaan pienille näytemäärille, kuten yksittäisille injektiopulloille tai dekantterilasia.
      Täältä löydät kaikki koetintyyppiset sonikaattorit DNA:n pirstoutumiseen ja näytteen valmisteluun!
    • CupHorn ja UIP400MTP: Hielscher-sonicator-mallit Ultrasonic Cuphorn ja UIP400MTP Plate Sonicator eroavat merkittävästi tavallisesta ultraäänihauteesta tai puhdistussäiliöstä. Vaikka ensimmäisessä näkymässä ultraääniaaltojen epäsuoran siirron periaate vesihauteen kautta näyttää samanlaiselta – ero Hielscherin ultraäänikuppitorven tai levysonikaattorin ja yhteisen ultraäänihauteen välillä ei voisi olla suurempi! Hielscher-järjestelmissä kuppitorven ja levysonikaattorin täydellinen pohja sekoitetaan tasaisesti voimakkaalla ultraäänellä. Tämä tarkoittaa, että koko pinta värähtelee täsmälleen samalla amplitudilla ja taajuudella. Kuolleita, sonikoimattomia pisteitä ei löydy, kaikki näytteet sonikoidaan samalla intensiteetillä! Tämä varmistaa yhdenmukaiset, toistettavat tulokset ultraääninäytteen valmistelussa.
      Löydät lisätietoja ultraäänikuppisarvesta täältä!
      Löydät lisätietoja levy-sonicatorista UIP400MTP täältä!
    • VialTweeter: VialTweeter käyttää värähtelevän injektiopullon säilytyslohkon sonotrodin ainutlaatuista muotoilua ultraäänienergian siirtämiseksi suoraan näytepulloihin ilman upottamista vesihauteeseen tai muuhun väliaineeseen. Tämä epäsuora mutta erittäin tehokas sonikaatiomenetelmä on ihanteellinen jopa 10 suljetun injektiopullon hoitoon ja välttää ristikontaminaatiota.
      Lue lisää jopa 10 suljetun injektiopullon kontaminaatiovapaasta sonikaatiostaVialTweeter!
    Ultraäänikuppitorvi jopa 5 suljetun putken ja injektiopullon yhtenäiseen ja voimakkaaseen sonikointiin tasaisen ja nopean steriilin näytteen homogenointiin.

    ultraääni CupHorn suljettujen putkien ja injektiopullojen voimakkaaseen sonikaatioon steriiliä DNA-pirstoutumista varten.

    Informaatio pyyntö




    Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


    Sonikaattorit automatisoiduissa järjestelmissä – Yksinkertainen integrointi

    Hielscherin ultraäänilaitteita voidaan ohjata etänä selaimen ohjauksen avulla. Sonikaatioparametreja voidaan seurata ja säätää tarkasti prosessivaatimusten mukaan.Hielscher-sonikaattorit voidaan integroida automatisoituihin järjestelmiin. Avoimen verkkoliitännän ja ohjelmointiominaisuuksien ansiosta Hielscher-sonikaattorit soveltuvat automaatioon. Integrointi automaatioon ja robotiikkaan mahdollistaa genominäytteiden korkean suorituskyvyn käsittelyn, mikä helpottaa laajamittaisia tutkimuksia ja yksilöllisiä lääketieteellisiä aloitteita. Mahdollisuus integroida sonikaattorisi automaattiseen näytteenvalmistusjärjestelmään optimoi näytteen käsittelyn ja varmistaa tehokkaan, toistettavan ja turvallisen näytteenkäsittelyn useissa sovelluksissa ja näytetyypeissä.

    Miksi Hielscher Ultrasonics?

    • korkea hyötysuhde
    • Uusi tekniikka
    • luotettavuus & kestävyys
    • säädettävä, tarkka prosessinohjaus
    • erä & linjassa
    • minkä tahansa aseman
    • älykkäät ohjelmistot
    • älykkäät ominaisuudet (esim. ohjelmoitava, dataprotokolla, kaukosäädin)
    • Helppo ja turvallinen käyttää
    • Huono kunnossapito
    • CIP (clean-in-place)

    Suunnittelu, valmistus ja konsultointi – Laatu valmistettu Saksassa

    Hielscherin ultraäänilaitteet ovat tunnettuja korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppo käyttö mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscherin ultraäänilaitteet käsittelevät helposti karkeita olosuhteita ja vaativia ympäristöjä.

    Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys, joka painottaa erityisesti korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteita, joissa on uusinta tekniikkaa ja käyttäjäystävällisyyttä. Tietenkin Hielscherin ultraäänilaitteet ovat CE-yhteensopivia ja täyttävät UL: n, CSA: n ja RoHs: n vaatimukset.

    Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä laboratorion ultraäänilaitteiden likimääräisestä käsittelykapasiteetista, jotka ovat ihanteellisia näytteenvalmistustehtäviin, kuten DNA: n ja RNA: n pirstoutumiseen, solulyysiin sekä DNA: n ja proteiinien eristämiseen:

    Laite Teho [W] Tyyppi Tilavuus [ml]
    UIP400MTP-työkalu 400 mikrolevyille 6 – 3456 kaivoa
    VialTweeter 200 enintään 10 injektiopullolle ja puristinmahdollisuudelle 00,5 – 1,5
    UP50H 50 Probe-tyyppinen 00,01 – 250
    UP100H 100 Probe-tyyppinen 00,01 – 500
    Uf200 ः t 200 Probe-tyyppinen 00,1 – 1000
    UP200St 200 Probe-tyyppinen 00,1 – 1000
    UP400St 400 Probe-tyyppinen 5,0 – 2000
    Cuphorn 200 CupHorn, sonoreaktori 10 – 200
    GDmini2 200 kontaminoitumaton virtaussolu

    Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!

    Kysy lisä tietoja

    Käytä alla olevaa lomaketta pyytääksesi lisätietoja ultraääniprosessoreista, sovelluksista ja hinnasta. Keskustelemme mielellämme prosessistasi kanssasi ja tarjoamme sinulle vaatimukset täyttävän ultraäänijärjestelmän!









    Huomaathan, että Tietosuojakäytäntö.


    Tämä videoleike näyttää Hielscherin ultraäänihomogenisaattorin UP100H, ultraäänilaitteen, jota käytetään laajalti näytteiden valmistukseen laboratorioissa.

    Ultraääni homogenisaattori UP100H

    Videon pikkukuva



    Usein kysyttyjä kysymyksiä genomiikasta ja sonikaatiosta

    Täältä löydät vastaukset useimmin kysyttyihin kysymyksiin, kun kyse on ultrasonicationista ja genomitutkimuksesta.

    Mitä sonikaatio DNA: han?

    Sonikaatio hajottaa DNA: n pienemmiksi fragmenteiksi soveltamalla korkeataajuisia ääniaaltoja, jotka luovat mekaanisia voimia, jolloin DNA-säikeet rikkoutuvat satunnaisissa kohdissa. Sonikoinnin voimakkuuden säätäminen mahdollistaa suurempien tai pienempien DNA-fragmenttien luomisen riippuen myöhemmän käsittelyn ja analyysin vaatimuksista.

    Mikä on DNA: n pirstoutumisen sonikaatioprotokolla?

    Tyypillinen DNA: n pirstoutumisen sonikaatioprotokolla sisältää ultraääniaaltojen levittämisen DNA-näytteisiin puskuriliuoksessa lyhyiden purskeiden sarjaan, jota seuraa jäähdytysvälit näytteen kuumenemisen estämiseksi. Parametrit, kuten amplitudi, kesto ja syklin numero, optimoidaan näytetyypin ja halutun fragmentin koon perusteella.

    Miten sonikaatio toimii DNA-leikkauksessa?

    DNA-leikkauksen sonikaatio käsittää hallittujen mekaanisten voimien soveltamisen DNA-molekyyleihin ultraääniaaltojen avulla. Nämä voimat häiritsevät vetysidoksia ja muita vuorovaikutuksia, jotka pitävät DNA-säikeitä yhdessä, mikä johtaa satunnaisiin katkoksiin ja DNA: n pirstoutumiseen pienempiin paloihin.

    Kuinka kauan sinun pitäisi sonikoida DNA -näytteitä?

    DNA-näytteiden sonikoinnin kesto riippuu tekijöistä, kuten näytteen tilavuudesta, pitoisuudesta ja halutusta fragmentin koosta. Tyypillisesti sonikaatio suoritetaan lyhyille purskeille, jotka vaihtelevat muutamasta sekunnista useisiin minuutteihin, jäähdytysväleillä näytteen ylikuumenemisen estämiseksi.

    Mikä on paras sonikaattori DNA: n eristämiseen?

    Parhaan sonikaattorin valinta DNA-eristykseen riippuu tekijöistä, kuten näytteen tilavuudesta, läpäisykyvystä ja halutusta fragmenttikoosta. Joitakin suosittuja vaihtoehtoja ovat Hielscher UIP400MTP levy-sonicator, VialTweeter, CupHorn ja ultraäänianturi UP100H. Nämä sonikaattorit tarjoavat tarkan hallinnan sonikaatioparametreista ja soveltuvat erilaisiin DNA-eristyssovelluksiin tutkimuslaboratorioissa.

    Mikä on genomiikka?

    Genomiikka on monitieteinen biologian haara, joka syventyy genomien täydellisen koostumuksen, toimintojen, evoluution, kartoituksen ja muokkaamisen ymmärtämiseen. Genomi kattaa kaiken organismin DNA: n, joka koostuu sekä sen geeneistä että niiden monimutkaisesta kolmiulotteisesta organisaatiosta. Toisin kuin genetiikka, joka keskittyy yksittäisiin geeneihin ja niiden perintömalleihin, genomiikan tavoitteena on karakterisoida ja kvantifioida kattavasti kaikki organismin geenit selvittämällä niiden vuorovaikutusta ja vaikutusta koko organismiin. Geeneillä on keskeinen rooli proteiinisynteesin ohjaamisessa, jota entsyymit ja lähettimolekyylit helpottavat. Nämä proteiinit puolestaan muodostavat elinten ja kudosten rakenneosat, säätelevät biokemiallisia prosesseja ja helpottavat solujen välistä viestintää. Genomiikka kattaa kokonaisten genomien sekvensoinnin ja analysoinnin, jossa käytetään korkean suorituskyvyn DNA-sekvensointitekniikoita ja bioinformatiikan työkaluja genomien rakenteen ja toimintojen tulkitsemiseksi kokonaisuudessaan.
    Genomiikka on organismin koko geneettisen materiaalin tutkimus, mukaan lukien sen DNA-sekvenssi, organisaatio, toiminta ja vaihtelu. Se kattaa geenien analysoinnin, niiden vuorovaikutukset ja niiden vaikutuksen piirteisiin ja käyttäytymiseen. Genomitutkimus sisältää erilaisia tekniikoita ja lähestymistapoja genomien rakenteen ja toiminnan ymmärtämiseen sekä niiden rooliin terveydessä, sairaudessa, evoluutiossa ja muissa biologisissa prosesseissa.

    Genomitutkimuksen tavoitteena on:

    • Sekvenssin genomit: Tähän sisältyy nukleotidien (A, T, C ja G) järjestyksen määrittäminen organismin DNA: ssa. Tämä voi olla koko genomi tai tietyt kiinnostavat alueet.
    • Analysoi geneettistä vaihtelua: Genomitutkimus tutkii DNA-sekvenssien vaihteluita yksilöiden tai populaatioiden välillä, mikä voi antaa tietoa sairauksien, ominaisuuksien ja evoluutioprosessien geneettisestä perustasta.
    • Funktionaalinen genomiikka: Tämä kenttä tutkii, miten geenit toimivat ja ovat vuorovaikutuksessa toistensa ja ympäristön kanssa. Se sisältää transkriptomiikan (geeniekspression tutkimus), proteomiikan (proteiinien tutkimus) ja metabolomiikan (metaboliittien tutkimus).
    • Vertaileva genomiikka: Vertaamalla eri lajien genomeja tutkijat voivat paljastaa evolutiivisia suhteita, tunnistaa suojeltuja alueita ja ymmärtää biologisen monimuotoisuuden geneettistä perustaa.
    • Lääketieteellinen genomiikka: Lääketieteen genomitutkimus keskittyy sairauksien geneettisen perustan ymmärtämiseen, sairausriskin ennustamiseen sekä yksilöllisten hoitojen ja interventioiden kehittämiseen.

    Genomitutkimus on johtanut merkittäviin edistysaskeliin lääketieteen, maatalouden, evoluutiobiologian ja biotekniikan kaltaisilla aloilla, mikä edistää ymmärrystämme elämästä molekyylitasolla ja parantaa ihmisten terveyttä ja hyvinvointia.

    Kirjallisuus / Referenssit


    Korkean suorituskyvyn ultraääni! Hielscherin tuotevalikoima kattaa koko spektrin kompaktista laboratorion ultraäänilaitteesta penkki-top-yksiköihin täysteollisiin ultraäänijärjestelmiin.

    Hielscher Ultrasonics valmistaa korkealaatuisia ultraäänihomygenisoijia laboratorio että teollisen koon mukaan.


    Keskustelemme mielellämme prosessistanne.

    Otetaan yhteyttä.