Hielscherin kudosten ultraäänihomogenisaattorien käyttö
Ennen solunsisäisten makromolekyylien, kuten proteiinien, soluelinten, entsyymien tai aktiivisten yhdisteiden, puhdistamista tai karakterisointia on välttämätöntä käyttää tehokasta menetelmää kudosten lyysiin ja solujen hajotukseen. Ultraäänikäsittely on erittäin tehokas solunäytteiden valmistelumenetelmä, joka vapauttaa solunsisäiset aineet nopeasti puskuriliuokseen. Kudosten ultraäänihomogenoinnissa syntyviä mekaanisia leikkausvoimia voidaan säätää tarkasti kullekin materiaalille sopiviksi. Tämä mahdollistaa pehmeiden kudosten hellävaraisen valmistelun tai DNA:n/RNA:n pilkkomisen leikkausvoimilla miedommassa ultraäänikäsittelyssä sekä voimakkaan ultraäänikavitaation solujen hajottamiseksi (esim. Nannochloropsis-levien ja hiivan käsittelyssä).
Alla on valikoima kudoksia, soluja ja muuta biologista materiaalia sekä suositeltuja ultraäänikäsittelymenettelyjä ja ohjeita näytteiden tehokkaaseen valmisteluun kudosten ultraäänihomogenisaattorilla tai soluhajottimella.
Laboratorion ultraäänilaite UP200Ht (200W, 26kHz) näytteiden valmisteluun
Lysaattien, homogenaattien ja uutteiden valmistaminen biologisista materiaaleista
Aakkosjärjestyksessä:
Acetobacter suboxydans
Actinomyces
ALP- ja LDH-aktiivisuus
ALP- ja LDH-aktiivisuuden sekä proteiinipitoisuuden määritys
Pakastettuja solunäytteitä sulatettiin 20 min jäillä, minkä jälkeen solut lysoitiin 1% Triton X-100:aa sisältävällä PBS:llä 50 min ajan jäillä. Solulyysin aikana kutakin näytettä ultraäänikäsiteltiin 1 min ajan 80 W:n teholla ultraääniprosessorilla UP100H (Hielscher Ultrasonics).
Laitesuositus:
UP100H
Viite/tutkimusjulkaisu:
Bernhardt, A. et al. (2008): Mineralisoitu kollageeni – keinotekoinen solunulkoinen luumatriisi – edistää luuytimen stroomasolujen osteogeenistä erilaistumista.
Amorfinen trikalsiumfosfaatti (ATCP)
ATCP-nanohiukkaset, jotka ovat poikkeuksellisen reaktiivinen lähtöaine hydroksiapatiitin muodostumiselle, dispergoitiin kloroformiin, joka sisälsi 5 % (w/w) Tween20:tä suhteessa PLGA:han, käyttämällä Hielscherin ultraäänilaitetta UP400S 320W:n teholla 5 min ajan. Käsittelyssä käytettiin pulssitusta (50%) hiukkasten relaksaation mahdollistamiseksi.
Laitesuositus:
UP400S
Viite/tutkimusjulkaisu:
Mohn, Dirk; Ege, Duygu; Feldman, Kirifl; Schneider, Oliver D.; Imfeld, Thomas; Boccaccini, Aldo R. (2014): Pallomaiset kalsiumfosfaattinanohiukkastäyteaineet mahdollistavat erittäin bioaktiivisten luunkiinnityslaitteiden valmistamisen polymeerien työstömenetelmillä. Ilmainen kirjasto 01 toukokuu 2010. 21. tammikuuta 2014.
Antosyaanit
Antosyaanit: peonidiinin, malvidiinin, syanidiinin, petunidiinin ja delfinidiinin diglukosidit, monoglukosidi, asyloidut monoglukosidit ja asyloidut diglukosidit: uutto rypäleen kuoresta 40 sekunnissa; pH 5,0; materiaalin ja uuttoliuottimen suhde 1:6.
Laitesuositus:
UP100H
Antrakinonit
Antrakinonien uutto Morinda citrifolia -kasvin juurista
Laitesuositus:
UP400S
Aprikoosin siemenet
Ultraääniesikäsittely ennen öljyn uuttamista Jatropha curcas L. -kasvin siemenistä uuton tehostamiseksi.
Laitesuositus:
UP400S
Artemisia selengensis Turcz
Rutiinin uutto (1,0g jauhettua näytettä 30 mL:ssa metanolia) 25°C:ssa 5–10 minuutissa.
Laitesuositus:
UP50H
Aspergillus flavus
Aspergillus flavus -sienen inaktivointi ultraäänellä Sabouraud-kasvatusalustassa
Laitesuositus:
UP200S
B. sphaericus / Bacillus sphaericus
Bacillus anthracis sterne 34F2 -itiöt
Bacillus anthracis sterne 34F2-, Bacillus cereus ATCC 21281- ja Bacillus thuringiensis ATCC 33680 -itiöiden poistaminen ultraäänellä. Natriumhypokloriitin käyttö 150 ppm:n pitoisuutena yhdessä ultraäänen kanssa johti itiöiden inaktivoitumiseen.
Laitesuositus:
UP200S 100%:n amplitudilla
Viite/tutkimusjulkaisu:
Pamarthi, S.R. et al.: Ultraäänen tehokkuus Bacillus-suvun itiöiden poistamisessa erilaisiin kosketuspintoihin kiinnittyneistä monimutkaisista elintarvikematriiseista.
Bacillus cereus ATCC 21281 -itiöt
Bacillus anthracis sterne 34F2-, Bacillus cereus ATCC 21281- ja Bacillus thuringiensis ATCC 33680 -itiöiden poistaminen ultraäänellä. Natriumhypokloriitin käyttö pitoisuudella 150 ppm yhdessä ultraäänen kanssa johti itiöiden inaktivoitumiseen.
Laitesuositus:
UP200S 100 %:n amplitudilla
Viite / tutkimusjulkaisu:
Pamarthi, S.R. et al.: Ultraäänen tehokkuus erilaisiin kosketuspintoihin kiinnittyneisiin monimutkaisiin elintarvikematriiseihin sisältyvien Bacillus spp -itiöiden poistamisessa.
Bacillus subtilis
Suuritehoinen, matalataajuinen ultraääni vähentää jatkuvasti bakteerisolujen määrää pienissä bakteerisuspensiotilavuuksissa, eli solujen kuoleminen on vallitseva vaikutus. Suuremmissa tilavuuksissa ultraäänikäsittely lisää aluksi solujen määrää, mikä viittaa bakteeripaakkujen hajoamiseen. Tämän alkuvaiheen nousun jälkeen solumäärä kuitenkin laskee, kun paakkujen hajoaminen päättyy ja solujen kuolemisen merkitys kasvaa.
Laitesuositus:
UP200St
Viite / tutkimusjulkaisu:
Joyce, E.; Phull, S. S.; Lorimer, J. P.; Mason, T. J. (2003): Ultraäänen kehittäminen ja arviointi bakteerisuspensioiden käsittelyyn. Tutkimus taajuuden, tehon ja ultraäänikäsittelyajan vaikutuksesta viljeltyihin Bacillus-lajeihin. Ultrason. Sonochem. 10/2003. s. 315–318.
Ohran alfa-amylaasi
Ohran alfa-amylaasin aktiivisuuden lisääminen tai estäminen: Näyte (10 g ohransiemeniä) dispergoitiin 80 ml:aan vesijohtovettä suoralla ultraäänikäsittelyllä käyttäen ultraäänen intensiteettinä 20, 60 ja 100 %:n amplitudia, 50 %:n käyttöjaksoa sekä lisäsekoitusta. Sonotrodi upotettiin noin 9 mm:n syvyyteen liuokseen. Liuosta käsiteltiin vakiolämpötilassa 30C° 5, 10 ja 15 min ajan.
Laitesuositus:
UP200S, amplitudit: 20, 60 ja 100 %; käyttöjakso 50 %; sonotrodi S3, 30C°.
Viite / tutkimusjulkaisu:
Yaldagard et al. (2008): Ultraäänitehon vaikutus ohran alfa-amylaasin aktiivisuuteen siementen kylvön jälkeisessä käsittelyssä
Merirokkojen naupliustoukat
Mesoeläinplanktonin solujen hajotus / tappaminen: Ultraäänikäsittelyllä on saavutettu 61–97 %:n kuolleisuus käytettäessä neljää tilavuusvirtaa (200, 400, 520 ja 800 lh-1) ja neljää amplitudia (25, 50, 75 ja 100 %).
Laitesuositus:
UIP2000hd
Viite / tutkimusjulkaisu:
Viitaslo et al. (2005): Otsoni, ultraviolettivalo, ultraääni ja vetyperoksidi painolastiveden käsittelymenetelminä – kokeita mesoeläinplanktonilla vähäsuolaisessa murtovedessä.
Bifidobakteerikannat: B. breve ATCC 15700, B. animalis subsp. lactis (BB-12), B. longum (BB-46)
Bakteerisolujen hajotus ja ß-galaktosidaasin vapauttaminen Bifidobacteria-kannoista B. breve ATCC 15700, B. animalis subsp. Lactis (BB-12) ja B. longum (BB-46): Bakteeriviljelmään sekoitettua pastöroitua maitoa (100 mL) käsiteltiin ultraäänellä. Kavitaatio hajottaa bakteerisolut ja vapauttaa samalla ß-galaktosidaasia.
Laitesuositus:
UIP1000hd: amplitudi: 10 %, teho: 80 W, amplitudi: 100 %, teho: 200 W; sonotrodi BS2d34; 15–30 min.
Viite / tutkimusjulkaisu:
Hung et al. (2009): Ultraääniavusteinen jogurtin fermentointi probiooteilla.
BL21(DE3) pAtHNL -solut (Arabidopsis thaliana -solut)
Solujen hajotus: 15 g BL21-(DE3)_pAtHNL-soluja suspendoitiin hitaasti 50 mM:n kaliumfosfaattipuskuriin (pH 7,5) lämpötilassa 0 degC.
Laitesuositus:
UP200S + sonotrodi S14D: tehotiheydellä 70 W/cm2 (4 x 5 min), jäähdytys jäähauteessa
Viite / tutkimusjulkaisu:
Okrob, D. et al (2009): Arabidopsis thaliana -kasvin hydroksinitriililyaasi: reaktioparametrien määrittäminen enantiomeerisesti puhtaiden syanohydriinien synteesiin puhtaalla ja immobilisoidulla katalyytillä. Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 2399 – 2408.
Verisolut (puna- ja valkosolut)
Boldon lehdistä saatava boldiini (Peumus boldus Molina)
Boldon tärkeä vaikuttava yhdiste on boldiini ((S)-2,9-dihydroksi-1,10-dimetoksiaporfiini), joka kuuluu katekiinin ((2S,3R)-2-(3,4-dihydroksifenyyli)-3,4-dihydro-1(2H)-bentsopyraani-3,5,7-trioli) ohella boldon lehtien alkaloidi- ja flavonoidifraktion pääkomponentteihin. Boldiini on voimakas antioksidantti, joka kärsii vapaiden radikaalien välittämistä peroksidatiivisista vaurioista ja toimii tehokkaana hydroksyyliradikaalien sieppaajana.
Uuttomenetelmä: Tyypillisessä uuttomenettelyssä boldon lehtinäytteitä uutettiin 1 L:lla tislattua vettä ilmakehän paineessa käyttäen ultraäänilaitetta UIP1000hd erä- ja läpivirtaustilassa. Uuttoaika vaihtelee välillä 10–40 min, ultraäänen intensiteetti välillä 10–23 W/cm2 ja lämpötila välillä 10–70 °C. Parhaat tulokset saavutettiin seuraavissa olosuhteissa: ultraäänen intensiteetti 23 W/cm2 40 min ajan lämpötilassa 36 °C
Tulokset: Analyysitulokset osoittavat, että suuritehoinen ultraäänikäsittely tehostaa analyytin vapautumista boldon kasvimatriisista huomattavasti tavanomaista menetelmää nopeammin: sama saanto saavutettiin ultraäänikäsittelyllä 30 min ajassa, kun taas tavanomainen uuttoaika oli 2 h.
Chemat (2013) ja hänen työtoverinsa ovat osoittaneet, että ultraääniavusteinen uutto parantaa kasviuuton tehokkuutta, lyhentää uuttoaikaa ja suurentaa uutteiden pitoisuutta (samalla liuotin- ja kasvimateriaalimäärällä). Analyysi osoitti optimoiduiksi olosuhteiksi seuraavat: ultraäänikäsittelyn teho 23 W/cm2 käytettäessä laitetta UIP1000hd 40 min ajan lämpötilassa 36 °C. Ultraääniuuton optimoidut parametrit mahdollistavat tavanomaista maserointia paremman uuton: prosessiaika on lyhyempi (30 min 120 min sijaan), saanto suurempi, energiatehokkuus parempi, puhtaus parempi, turvallisuus parempi ja tuotteen laatu parempi.
Laitesuositus:
UIP1000hd varustettuna sonotrodilla BS2d34 ja virtauskennolla
Viite / tutkimusjulkaisu:
Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J.; Chemat, F. (2013): Boldon lehtien (Peumus boldus Mol.) erä- ja jatkuvatoiminen ultraääniavusteinen uutto. International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750–5764.
Naudan seerumin albumiini (BSA)
Mikrokapselointi poly(maito-ko-glykolihappoon) 40 s ajassa.
Laitesuositus:
GDmini
Viite / tutkimusjulkaisu:
Freitas et al. (2005): Läpivirtaava ultraääniemulgointi yhdistettynä staattiseen mikrosekoitukseen mikropallojen aseptisessa tuotannossa liuotinuutolla.
Aivorunko + lisämunuainen
Dispergointi ja nukleotidianalyysi; näytekoko: 10 mg:n näytteet 10 ml:ssa nestettä.
Laitesuositus:
UP50H
Candida albicans
Hiilihydraatit, polysakkaridit ja muut funktionaaliset yhdisteet
Hiilihydraattien, polysakkaridien ja muiden funktionaalisten yhdisteiden uutto
Laitesuositus:
UP200St
Rosmariinista saatava karnosiinihappo
Karnosiinihapon, aktiivisen yhdisteen, uutto rosmariinista.
Laitesuositus:
UP400S
Kapsaisinoidit
Kapsaisinoidien (kapsaisiinin, nordihydrokapsaisiinin) uutto chilipaprikoista: Capsicum frutescens -paprikoista saatiin kapsaisinoideja ultraääniuutolla seuraavissa olosuhteissa: liuotin: 95 % (v/v) etanoli, liuottimen tilavuuden ja massan suhde 10 ml/g, ultraääniuuttoaika 40 min, uuttolämpötila 45 °C. Uuttosaanto: 85 % kapsaisinoideista
Laitesuositus:
UP400S
Karotenoidit, beetakarotenoidit
cDNA
Poly-A-RNA puhdistettiin Dynabeads mRNA -puhdistussarjalla (Invitrogen) valmistajan ohjeiden mukaisesti ja käsiteltiin 30 min ajan lämpötilassa 37 °C TURBO DNase -entsyymillä (Ambion; 0,2 yksikköä / 1 μg RNA:ta). Ensimmäisen ja toisen juosteen synteesissä noudatettiin valmistajan protokollaa. Noin 500 ng kaksijuosteista cDNA:ta pilkottiin ultraäänikäsittelyllä käyttäen Hielscherin ultraäänilaitetta UTR200. DNA eroteltiin 2 %:n korkean erotuskyvyn agaroosigeelissä, ja 230–270 bp:n fragmentit leikattiin irti.
Laitesuositus:
UTR200 tai TD_CupHorn
Viite / tutkimusjulkaisu:
Delft, J. van; Gaj, St.; Lienhard,M.; Albrecht, M. W.; Kirpiy, A.; Brauers, K.; Claessen, S.; Lizarraga, D.; Lehrach, H.; Herwig, R.; Kleinjans, J. (2012): RNA-Seq tarjoaa uutta tietoa transkriptomin vasteista, jotka syntyvät karsinogeenisen bentso[a]pyreenin vaikutuksesta. Toxicological Sciences 130/2, 2012. 427–439.
Caryophanon latum
Glukosamiinin, muramiinihapon, alaniinin, glutamiinihapon ja lysiinin uutto caryophanon datum -bakteerista.
Laitesuositus:
UP100H
Selluloosa
Isotooppisesti homogeenisen selluloosan homogenointi/valmistus.
Laitesuositus:
UP200S; jäähauteessa
Lähde/tutkimusjulkaisu:
Laumer ym. (2009): Uusi lähestymistapa selluloosan homogenointiin mikromäärien käyttämiseksi stabiilien isotooppien analyyseissä.
Eukalyptusselluloosan CNC-nanokiteistä valmistetut selluloosananokiteet (CNC)
Eukalyptusselluloosan CNC-nanokiteistä valmistettuja selluloosananokiteitä (CNC) muokattiin reaktiolla metyyliadipoyylikloridin kanssa (CNCm) tai etikka- ja rikkihapon seoksen kanssa (CNCa). Tätä varten kylmäkuivatut CNC-, CNCm- ja CNCa-nanokiteet dispergoitiin uudelleen puhtaisiin liuottimiin (EA, THF tai DMF) pitoisuuteen 0,1 wt% sekoittamalla magneettisekoittimella yön yli lämpötilassa (24 ± 1) C. Tämän jälkeen niitä käsiteltiin 20 min ultraäänihauteessa käyttäen Hielscher Ultrasonics (Saksa) -yrityksen UP100H-laitetta, jossa oli 130 W/cm2:n sonotrodi, lämpötilassa 24 ± 1 degC. Sen jälkeen CNC-dispersioon lisättiin CAB:tä niin, että lopullinen polymeeripitoisuus oli 0,9 wt%.
Laitesuositus:
UP100H; 24 degC:ssa 20 min ajan.
Lähde/tutkimusjulkaisu:
Blachechen, L. S. ym. (2013): Selluloosananokiteiden kolloidisen stabiilisuuden ja niiden selluloosa-asetaattibutyraattimatriisiin dispergoituvuuden välinen vuorovaikutus. Cellulose 2013.
Sokeriruokobagassista saatava selluloosa
ChIP-määritys
Ultraäänikäsittelyä käytetään solujen lyysiin kromatiinin vapauttamiseksi. Mietoa (pulssitettua) ultraäänikäsittelyä käytetään kromatiinin fragmentointiin. Lisäksi ultraääni nopeuttaa vasta-aineiden sitoutumista kohdeproteiineihin ja lyhentää siten immunosaostukseen kuluvaa aikaa.
Laitesuositus:
UP100H
Lähde/tutkimusjulkaisu:
Basselet, P. ym. (2008): Näytteiden käsittely enterohemorragisen Escherichia colin (EHEC) DNA-sirupohjaista analyysiä varten.
Lauri, A. (2005): Terälehtien kehityksen molekyylianalyysi X-ChIP- ja kaksihybriditekniikalla. Väitöskirja, Kölnin yliopisto 2005.
Kromatiini
Kromatiinin pilkkominen leikkausvoimilla
Laitesuositus:
UP400S; 30 %:n amplitudilla ja 0,5:n käyttöjaksolla; jäillä.
Lähde/tutkimusjulkaisu:
Oh ym. (2003): Steroleja säätelevään elementtiin sitoutuva proteiini 1 säätelee asetyyli-CoA-karboksylaasigeeniä maksassa.
Kromatiinin eristys
MEL DS19 -solujen lysaattia ultraäänikäsiteltiin 10 jakson, kukin 20 s ajan 70 %:lla enimmäislähtötehosta käyttäen Hielscherin 200 W:n UP200H-ultraääniprosessoria
Laitesuositus:
UP200H; 70 % enimmäislähtötehosta; pulssitila: 10 jaksoa, kukin 20 s.
Lähde/tutkimusjulkaisu:
Kang, H. Ch. ym. (2010): PIAS1 säätelee CP2c:n paikantumista ja aktiivisen promoottorikompleksin muodostumista erytroidisoluspesifisessä a-globiinin ilmentymisessä. Nucleic Acids Res. 38/ 16, 2010. s. 5456–5471.
Kromatografia
Adsorbentin ultraäänikäsittely liuottimessa poistaa agglomeraatit muutamassa sekunnissa ja mahdollistaa tasaisen, helposti pakattavan kolonnin valmistamisen. Soveltuu adsorbentin (esim. silikageelin) valmisteluun ennen pylväskromatografiaa.
Laitesuositus:
UP400S
Vesikirput
Mesoeläinplanktonin solujen hajotus
Laitesuositus:
UP2000hd virtauskennolla
Lähde/tutkimusjulkaisu:
Viitaslo ym. (2005): Otsoni, ultraviolettivalo, ultraääni ja vetyperoksidi painolastiveden käsittelymenetelminä – kokeita mesoeläinplanktonilla vähäsuolaisessa murtovedessä.
Aikuiset hankajalkaiset ja kopepodiitit
Mesoeläinplanktonin solujen hajotus: ultraäänikäsittelyllä neljällä tilavuusvirralla (200, 400, 520 ja 800 lh-1) ja neljällä amplitudilla (25, 50, 75 ja 100 %) on saavutettu 87–99 %:n kuolleisuus.
Laitesuositus:
UIP2000hd virtauskennolla
Lähde/tutkimusjulkaisu:
Viitaslo ym. (2005): Otsoni, ultraviolettivalo, ultraääni ja vetyperoksidi painolastiveden käsittelymenetelminä – kokeita mesoeläinplanktonilla vähäsuolaisessa murtovedessä.
Hankajalkaisten naupliustoukat
Mesoeläinplanktonin solujen hajotus: ultraäänikäsittelyllä neljällä tilavuusvirralla (200, 400, 520 ja 800 lh-1) ja neljällä amplitudilla (25, 50, 75 ja 100 %) on saavutettu 87–99 %:n kuolleisuus.
Laitesuositus:
UIP2000hd virtauskennolla
Lähde/tutkimusjulkaisu:
Viitaslo ym. (2005): Otsoni, ultraviolettivalo, ultraääni ja vetyperoksidi painolastiveden käsittelymenetelminä – kokeita mesoeläinplanktonilla vähäsuolaisessa murtovedessä.
COS7-solut
Lyysi 400 μl:ssa puskuriliuosta
Laitesuositus:
UP200S; 7 sykliä
Viite / tutkimusjulkaisu:
Zaim (2005): Nesprin-2-puutteisten hiirten analyysi.
Cryptosporidium parvum
Cryptosporidium parvaum -alkueläimen inaktivointi vedessä ultraäänellä.
Laitesuositus:
UP400S
Viite / tutkimusjulkaisu:
Tsukamoto, I.; Yim, B.; Stavarache, C. E.; Furuta, M.; Hashiba, K.; Maeda, Y. (2004): Saccharomyces cerevisiae -hiivan inaktivointi ultraäänisäteilytyksellä. Ultrasonics Sonochemistry 11/2004. s. 61–65.
Kubosomit
Kubosomeja – joko tyhjiä tai fluoroforimolekyyleillä seostettuja – valmistettiin dispergoimalla sopiva määrä monooleiinia Pluronic F108 -liuokseen UP100H-ultraäänilaitteella. Fluoresoivien kubosomien valmistamiseksi fluorofori dispergoitiin sulatettuun monooleiiniin hellävaraisella ultraäänikäsittelyllä ennen dispergointia Pluronic F108 -liuokseen. Samaa menettelyä noudatettiin, kun fluoresoiviin kubosomeihin ladattiin myös kversetiiniä.
Näyte: näytekoko: 4 mL – noin 96,4 wt% vettä, 3,3 wt % monooleiinia ja 0,3 wt% Pluronic F108:aa. Fluoroforin prosenttiosuus oli 2,5 × 10−3 ja 2,8 × 10−3 wt%. Lisätyn kversetiinin määrä: 6,4 × 10−6 wt%.
Ultraäänikäsittely: UP100H, amplitudi 90 %, pulssisykli 0,9, 10 min ajan.
Laitesuositus:
UP100H
Viite / tutkimusjulkaisu:
Murgia, S.; Bonacchi,S.; Falchi, A. M.; Lampis, S.; Lippolis, V.; Meli, V.; Monduzzi, M.; Prodi, L.; Schmidt, J.; Talmon, Y.; Caltagirone, C. (2013): Lääkeaineella ladatut fluoresoivat kubosomit: monipuolisia nanohiukkasia mahdollisiin teranostisiin sovelluksiin. Langmuir 29, 2013. 6673–6679.
Dekkera bruxellensis
Dekkera bruxellensis -hiivan inaktivointi vedessä ultraäänellä
Laitesuositus:
UIP1500hd
Viite / tutkimusjulkaisu:
Borthwick, K. A. J.; Coakley, W. T.; McDonnell, M. B.; Nowotny, H.; Benes, E.; Grfschl, .M (2005): Uuden kompaktin ultraäänilaitteen kehittäminen solujen hajotukseen. J. Microbio. Meths. 60/2005. s. 207–216. / Lörincz, A. (2004): Hiivasolujen hajotus ultraäänellä vesipohjaisissa suspensioissa. Biosys. Eng. 89/ 2004. s. 297–308. / Tsukamoto, I.; Yim, B.; Stavarache, C. E.; Furuta, M.; Hashiba, K.; Maeda, Y. (2004): Saccharomyces cerevisiae -hiivan inaktivointi ultraäänisäteilytyksellä. Ultrason. Sonochem. 11/2004. s. 61–65.
Dekkera/Brettanomyces bruxellensis
Inaktivointi 90–120 sekunnissa.
Laitesuositus:
UIP1500hd
Viite / tutkimusjulkaisu:
katso edellä
DNA
DNA:n fragmentointi: 100 μL:n ultraäänikäsittely 2 min ajan UP100H-laitteella tai 100 μL:n ultraäänikäsittely 4 min ajan UTR200-laitteella.
Laitesuositus:
UP100H, UTR200 tai VialTweeter
Viite / tutkimusjulkaisu:
Larguinho M. ym. (2010): Nopean ja tehokkaan ultraääneen perustuvan menetelmän kehittäminen DNA:n fragmentointiin.
Drosophila melanogaster -lajin S2-solut
Soluproteiinien uutto Drosophila melanogaster S2 -soluista: Pakastetut S2-solut (1,56108) lysoitiin 1 mL:ssa jääkylmää homogenointipuskuria (100 mM Tris-HCl, pH 7,5, 1 % SDS), ja niiden annettiin olla jäällä 10 min ajan. Solulyysi viimeisteltiin ultraäänikäsittelyllä jäällä (6 615 pulssijaksoa, 0,5 s:n pulssi; 75 %:n intensiteetti) Hielscher UP200S -ultraääniprosessorilla.
Laitesuositus:
UP200S (200 W), 75 %:n intensiteetti, pulssitila: 6 615 pulssijaksoa, 0,5 s:n pulssi.
Viite / tutkimusjulkaisu:
Schwientek, T. ym. (2007): Peräkkäisiin lektiinikäsittelyihin perustuva lähestymistapa Drosophila melanogaster S2 -solujen musiinityyppisen O-glykoproteomin tutkimiseen. Proteomics 7, 2007. s. 3264–3277.
E. coli -johdannaiset
E. coli -johdannaiskantojen solujen hajotus: Pakastetut pelletit, jotka vastasivat näytetilavuutta Vculture = 4/OD mL, suspendoitiin uudelleen 580 μL:aan 10 mM:n kaliumfosfaattipuskuria, pH 7, joka sisälsi 1 mM EDTA:ta. Lisättiin 20 μL lysotsyymiä (pitoisuus 1 g L-1), ja solususpensiota inkuboitiin jäillä noin 30 min. Tämän jälkeen solut hajotettiin jatkuvalla ultraäänikäsittelyllä ultraäänilaitteella (UP 200S Ultraschallprozessor, Dr. Hielscher GmbH, Teltow) jäillä 50 %:n amplitudilla 20 sekunnin ajan. Liukoiset ja liukenemattomat solufraktiot erotettiin sentrifugoimalla nopeudella 13 000 rpm 20 min ajan. Liukenemattomat proteiinit pestiin kahdesti 10 mM:n kaliumfosfaattipuskurilla, pH 7, joka sisälsi 1 mM EDTA:ta, ja säilytettiin –20 °C:ssa.
Laitesuositus:
UP200S 50 %:n amplitudilla
Viite / tutkimusjulkaisu:
HA (2005): Aktiivisen rekombinanttiproteiinin tuotannon optimointi: Escherichia colin pienten lämpösokkiproteiinien IbpA:n ja IbpB:n vaikutus inkluusiokappaleiden uudelleenaktivointiin in vivo.
Echinococcus granulosus -antigeeni
Solulyysi ja hajotus: Täysikasvuisen E. granulosuksen liukoisen proteiinin homogenisoitu näyte, joka oli valmistettu jäädyttämällä nestetypessä ja sulattamalla 42 ◦C:ssa, ultraäänikäsiteltiin 110 V:n jännitteellä ja 170 W:n teholla 3 x 15 sekuntia jäillä. Tämän jälkeen näytettä sentrifugoitiin 15 min ajan 10 000 g:llä. Proteiinipitoisuus mitattiin Bradfordin menetelmällä, ja näyte säilytettiin -20 ◦C:ssa.
Laitesuositus:
UP200S; 170 W, jäähdytys jäillä; 3 x 15 sekuntia.
Viite / tutkimusjulkaisu:
Tabar et al. (2010): Lampaiden hydatidoosin serodiagnostiikka hydatidinesteellä, protoskoleksilla ja Echinococcus granulosuksen koko organismin antigeenilla.
Escherichia coli Gr-
Escherchia coli Gr- -bakteerin ultraääni-inaktivointi maidossa ja mehuissa.
Laitesuositus:
UP100H
Viite / tutkimusjulkaisu:
Zenker, M.; Heinz, V.; Knorr, D. (2003): Ultraääniavusteisen lämpökäsittelyn käyttö nestemäisten elintarvikkeiden säilyvyyden parantamiseen ja laadun säilyttämiseen. J Food Prot 66/2003. s. 1642–1649.
Escherichia coli Gr- suolaliuoksessa
Escherchia coli Gr- -bakteerin ultraääni-inaktivointi suolaliuoksessa.
Laitesuositus:
UP100H
Viite / tutkimusjulkaisu:
Duckhouse, H.; Mason, T. J.; Phull, S. S.; Lorimer, J. P. (2004): Ultraäänikäsittelyn vaikutus hypokloriitilla tehtävään mikrobidesinfiointiin. Ultrason. Sonochem. 11/ 2004. s. 173–176.
Escherichia coli Gr- vedessä
Escherchia coli Gr- -bakteerin ultraääni-inaktivointi vedessä.
Laitesuositus:
UP100H
Viite / tutkimusjulkaisu:
Furuta, M.; Yamaguchi, M.; Tsukamoto, T.; Yim, B.; Stavarache, C. E.; Hasiba, K.; Maeda, Y. (2004): Escherichia colin inaktivointi ultraäänellä. Ultrason. Sonochem. 11/2004. s. 57–60.
Glaukooma, näköhermon pää
RNA:n fragmentointi näköhermonpäistä (rottien silmistä): Näköhermonpää (ONH) jäädytettiin kuivajäällä ja säilytettiin 80 °C:ssa ennen uuttoa. RNA eristettiin ultraäänikäsittelemällä jäädytetyt näköhermonpäät reagenssipakkauksen uuttopuskurissa MS 0,5 -anturilla (UP50H) ja noudattamalla sen jälkeen Arcturus-reagenssipakkauksen ohjeita, mukaan lukien DNaasikäsittely mahdollisen DNA:n poistamiseksi. Puhdistetun RNA:n määrä määritettiin.
Laitesuositus:
UP50H MS0.5-anturilla
Viite / tutkimusjulkaisu:
Johnson et al. (2007): Laaja-alaiset muutokset näköhermonpään geeniekspressiossa kohonneelle silmänpaineelle altistumisen jälkeen rotan glaukoomamallissa.
Glykosaminoglykaani kondroitiinisulfaatti (CS)
CS:n määritys dimetyylimetyleenisinimenetelmällä
Solujen uudelleensuspendointi: Mikrosentrifugiputkissa olevat CS-pelletit suspendoitiin uudelleen 0,5 ml:aan Hankin tasapainotettuun suolaliuokseen (HBSS) valmistettua 0,1 mg/ml:n papaiiniliuosta ultraäänisonotrodin (UP 100H, Hielscher Ultrasonics GmbH, Saksa) pulsseilla jaksoasetuksella 1 ja 100 %:n amplitudilla 3 sekunnin ajan. Tämän jälkeen entsymaattinen hajotus tapahtui 60 °C:ssa 24 h ajan.
Entsyymivälitteistä immunosorbenttimääritystä (ELISA) varten solut suspendoitiin sitten tislattuun ja deionisoituun veteen pitoisuuteen 106 solua/ml ja pidettiin pakastimessa –70 °C:ssa yön yli solulyysin helpottamiseksi. Tämän jälkeen solut homogenisoitiin ultraäänikäsittelemällä 40 sekunnin ajan Hielscherin UP100H-ultraäänikudoshomogenisaattorilla.
Laitesuositus:
UP100H
Viite / tutkimusjulkaisu:
Vandrovcova et al. (2011): Poly-(laktidi-ko-glykolidi) (PLGA) -materiaalin kollageeni- ja kondroitiinisulfaattipinnoitteiden (CS) vaikutus osteoblastien kaltaisiin MG 63 -soluihin. Physiol. Res. 60; 2011. 797–813.
HaCaT-solut
HaCaT-solujen lyysi kromatiinin immunosaostusta (ChIP) varten: HaCaT-solut fiksoitiin 1%:n formaldehydillä 10 minuutin ajan lämpötilassa 37uC. Fiksoidut solut lysoitiin RIPA-puskurissa ja käsiteltiin ultraäänellä jäällä 100W:n ultraäänilaitteella amplitudilla = 1 ja käyttösuhteella = 100% käyttäen 12:ta yhden minuutin pulssia (12 x 1 min).
Laitesuositus:
UP100H; 12 min jäällä,
Viite / tutkimusjulkaisu:
Zhang et al. (2007): Basonukliini säätelee osaa HaCaT-solujen ribosomaalisista RNA-geeneistä.
Hepariini: hepariinin depolymerointi
Ultraäänimenetelmä mahdollistaa pienimolekyylisen hepariinin (LMWH) valmistuksen. Tätä varten hepariini depolymeroidaan vetyperoksidin katalysoimalla radikaalireaktiolla. Reaktio on erittäin nopea ja kestää alle 1 tunnin, ja fysikaalis-kemiallinen depolymerointiprosessi perustuu mietoihin reaktio-olosuhteisiin, ei vaadi voimakkaita tai myrkyllisiä reagensseja ja tuottaa kemiallisista artefakteista vapaan tuotteen. Ultraääniprosessi soveltuu siten hyvin LMWH:n laajamittaiseen tuotantoon sekä luonnollisista sulfatoiduista polysakkarideista valmistettavien analogien tuotantoon.
Ultraäänimenettely:
Fraktioimattoman hepariinin fysikaalis-kemiallista depolymerointia varten hepariini liuotettiin veteen lopulliseen pitoisuuteen 25 mg/mL (5 mL), minkä jälkeen se depolymeroitiin ultraääniavusteisella radikaalireaktiolla. Reaktioseos käsiteltiin ultraäänellä käyttäen anturityyppistä ultraäänilaitetta UP50H. Ultraäänilaite oli varustettu halkaisijaltaan 3mm:n anturilla (mikrokärki MS3), joka tuotti 180μm:n amplitudin. Prosessori tuotti sähköisellä herätteellä mekaanisia pitkittäisvärähtelyjä 30 kHz:n taajuudella. Reaktioseos pidettiin 60°C:ssa Radleys®-reaktorissa, ja ultraääniaaltoja käytettiin 0,5 sekunnin pulsseina seoksen kuumenemisen estämiseksi. Liuoksesta otettiin nollahetken osanäyte (250μl) ennen reaktion käynnistämistä lisäämällä vetyperoksidia ja kohdistamalla seokseen ultraääniaaltoja samanaikaisesti. Vetyperoksidia lisättiin siten, että lopulliseksi vetyperoksidi/hepariini-massasuhteeksi (w/w) saatiin 0,15 (3,75 mg/mL).
Laitesuositus:
UP50H sonotrodilla MS3
Viite / tutkimusjulkaisu:
Achour, Oussama; Bridiau, Nicolas; Godhbani, Azza; Le Joubioux, Florian; Bordenave Juchereau, Stephanie; Sannier, Fredéric; Piot, Jean-Marie; Fruitier Arnaudin, Ingrid; Maugard, Thierry (2013): Antikoagulanttivaikutteisen pienimolekyylisen hepariinin (LMWH) ultraääniavusteinen valmistus. Carbohydrate Polymers 97; 2013. 684–689.
Humala
Aktiivisten yhdisteiden / yrttiuutteiden uutto vedessä ja etanolissa.
Laitesuositus:
UP400S
Lactobacillus (eri Lactobacillus-kantojen lyysi ja DNA:n eristys)
Lactobacillus-kannat: L. pontis, L. sanfranciscensis, L. farciminis, L. panis, L. oris, L. vaginalis ja L. reuteri, L. sp.
Menettely: DNA:n eristämiseksi yksittäisistä pesäkkeistä kehitettiin ultraäänilyysiprotokolla. Yksi pesäke (halkaisija 2–3 mm) suspendoitiin 100μl:aan lyysipuskuria (20 mM EDTA, 10 mM Tris [pH 7,9], 1% Triton X-100, 500 mM guanidiini-HCl, 250 mM NaCl). Solut lysoitiin 1 minuutin ultraäänikäsittelyllä käyttäen anturityyppistä ultraäänilaitetta UP50H. Kun oli lisätty 150μl kylmää etanolia (-20°C), seos sentrifugoitiin QIAamp-kudoseristyspakkauksen sentrifugointipylvään läpi ja eluoitiin lopuksi 60μl:lla puskuria (10 mM Tris [pH 7,5]).
Yksittäisten puhdasviljelmien nopeaa ja luotettavaa tunnistamista varten PCR-määritys yhdistettiin nopeaan DNA:n eristysmenettelyyn. Aikaa vievät entsymaattiset lyysimenettelyt ja bakteerien vaihteleva herkkyys lysotsyymille voitettiin solujen ultraäänikäsittelyllä, jota seurasi puhdistus ja konsentrointi sitomalla DNA piidioksidimatriisiin. Yhden pesäkkeen solumateriaalin todettiin riittävän PCR:ään.
Laitesuositus:
UP50H
Viite / tutkimusjulkaisu:
Müller, M. R. A. (2000): Viljafermentaatioiden mikrobiekosysteemin karakterisointi molekyylibiologisilla menetelmillä. Väitöskirja, Kölnin yliopisto, 2000.
Lactobacillus acidophilus Gr+
Lactobacillus acidophilus Gr+ -bakteerin inaktivointi ultraäänellä maidossa ja mehuissa.
Laitesuositus:
UIP500hd
Viite / tutkimusjulkaisu:
Zenker, M.; Heinz, V.; Knorr, D. (2003): Ultraääniavusteisen lämpökäsittelyn käyttö nestemäisten elintarvikkeiden säilöntään ja laadun säilyttämiseen. J Food Prot 66/2003. s. 1642–1649.
Legionella pneumophila Gr+ laimennetussa kasvatusalustassa
Legionella pneumophila Gr+ -bakteerin inaktivointi ultraäänellä laimennetussa kasvatusalustassa.
Laitesuositus:
UIP500hd
Viite / tutkimusjulkaisu:
Dadjour, M. F.; Ogino, C.; Matsumura, S.; Nakamura, S.; Shimizu N. (2006): Legionella pneumophilan desinfiointi ultraäänikäsittelyllä TiO2:n kanssa. Water Res 40/2006. s. 1137–1142.
Leuconostoc mesenteroides
Leukosyyttien lysotsyymiaktiivisuus myelosyyttisessä leukemiassa: solususpensiota käsiteltiin ultraäänellä 15 min, ja näytteiden lysotsyymiaktiivisuus määritettiin. Leukosyyttien lysotsyymipitoisuus määritettiin yksikössä ug./10 solua.
Laitesuositus:
UP50H
Leukosyyttien isoentsyymiaktiivisuus myelosyyttisessä leukemiassa
Näytteenvalmistelu: solususpensiota käsiteltiin ultraäänellä, ja näytteiden lysotsyymiaktiivisuus määritettiin. Leukosyyttien lysotsyymipitoisuus määritettiin yksikössä ug/106.
Laitesuositus:
UP200St
Liposomit
Pienten yksilamellaaristen vesikkelien (SUV) muodostaminen
Lue lisää liposomien valmistuksesta ultraäänellä napsauttamalla tästä!
Laitesuositus:
UP50H; 3 jaksoa, kukin 5 min; jäähauteessa.
Malakiittivihreä
Malakiittivihreän (voimakkaan bakterisidin) sonofotokatalyyttinen hajotus: pelkkä fotokatalyyttinen hajotus on huomattavasti nopeampaa kuin sonolyyttinen hajotus, ja tehokkuutta voidaan parantaa yhdistämällä nämä kaksi prosessia. Malakiittivihreä on voimakas bakterisidi ja erittäin ekotoksinen meribakteereille, mutta se muuntuu orgaanisiksi yhdisteiksi, jotka ovat vähemmän myrkyllisiä tai myrkyttömiä.
Laitesuositus:
UP400S
Mangiferiinin asylointi
Mangiferiini (1,3,6,7-tetrahydroksi-2-[3,4,5-trihydroksi-6-(hydroksimetyyli)oksan-2-yyli]ksanten-9-oni; kaava: C19H18O11) on polyfenoli, jolla on C-glykosyyliksantonirakenne ja jota esiintyy monissa kasvilajeissa. Mangiferiinilla on erilaisia farmakologisia vaikutuksia. Lipaasi voi katalysoida mangiferiinin regioselektiivistä asylointia erittäin tehokkaasti ultraäänikäsittelyn aikana. Perinteisiin menetelmiin verrattuna ultraääniavusteinen katalyysi erottuu edukseen lyhyemmän reaktioajan ja suurempien saantojen ansiosta. Mangiferiinin ultraääniavusteisen asyloinnin optimaalisiksi olosuhteiksi todettiin seuraavat:
lipaasi: PCL, asyylinluovuttaja: vinyyliasetaatti; reaktioliuotin: DMSO, reaktiolämpötila: 45 degC, ultraääniteho: 200W; substraattisuhde: asyylinluovuttaja/mangiferiini 6/1, entsyymimäärä: 6 mg/ml
Regioselektiivisen asyloinnin saanto oli jopa 84%.
Laitesuositus:
UP200St tai UP200Ht
Viite / tutkimusjulkaisu:
vrt.: Wang, Z.; Wang, R.; Tian, J.; Zhao, B; Wei, X.F.; Su, Y.L.; Li, C.Y.; Cao, S.G.; Wang, L. (2010): Ultraäänen vaikutus lipaasin katalysoimaan mangiferiinin regioselektiiviseen asylointiin vedettömissä liuottimissa. J. Asian Nat Prod. Res. 12/1, 2010. 56–63.
Molekyylien uutto
Uuttomenettely kipsin, rheoliitin, basaltin, edfell-tuhkan ja obsidiaanilasin uuttamiseen:
1g:n regoliitti- tai murskattu kivinäyte uutetaan nesteellä ultraäänisäteilytyksen alaisena kohdemolekyylien uuttamiseksi ja liuottamiseksi. Tätä varten lasisessa koeputkessa olevaan 1g:n analoginäytteeseen lisättiin 3ml MeOH P80:tä, ja näytettä käsiteltiin ultraäänellä 20 minuuttia anturityyppisellä ultraäänilaitteella UP50H asetettuna 40 %:n amplitudille. Seoksen annettiin seistä 10 minuuttia, ja sedimentoituneen analoginäytteen yläpuolelle muodostunut samea supernatantti dekantoitiin 1,5 ml:n sentrifugiputkiin. Uutettujen komponenttien hävikin minimoimiseksi niiden adsorboituessa hydrofobisesta polymeeristä valmistettujen sentrifugiputkien pinnoille putket blokattiin ensin 0,5 %:n (w/v) BSA-liuoksella, joka oli valmistettu 100 mM:n HEPES-puskuriin, pH 7,4. Supernatantit kirkastettiin sentrifugoimalla 17 000 G:ssä 10 minuuttia ja säilytettiin 2–8 °C:ssa lasisissa näytepulloissa immunomääritykseen asti.
Laitesuositus:
UP50H
Viite / tutkimusjulkaisu:
Rix, C.(2012): Elämän havaitseminen Marsissa ja Life Marker Chip: vasta-ainemääritykset orgaanisten molekyylien havaitsemiseksi Mars-näytteiden nesteuutteista. Väitöskirja, Cranfieldin yliopisto 2012.
Hiiren maksapelletit
Pelletit pestiin ja ultraäänikäsiteltiin 5 min ajan lisäämällä vielä 0,5 mL LB2:ta, minkä jälkeen niitä sentrifugoitiin 12 000 g:ssä vielä 20 min ajan. Tuloksena saadut kaksi supernatanttifraktiota kerättiin talteen. Lopuksi pelletit liuotettiin 0,5 mL:aan puskuria, joka sisälsi 40 mM Tris-emästä, 5 M ureaa, 2 M tioureaa, 4 % CHAPS:ia, 100 mM DTT:tä ja 0,5 % (v/v) biolyte 3-10:tä (LB3), ja ne ultraäänikäsiteltiin ja sentrifugoitiin 12 000 g:ssä 20 min ajan.
Laitesuositus:
UP200S; 5 min ajan.
Viite / tutkimusjulkaisu:
Gazzana ym. (2009): Päivitys hiiren maksan proteomista.
Hiiren maksasuspensio
Näytteen homogenointi solulysaatin valmistamiseksi.
Laitesuositus:
UP200S; 3 x 20 s.
Viite / tutkimusjulkaisu:
Gazzana ym. (2009): Päivitys hiiren maksan proteomista.
Penicillium digitatum
Penicillium digitatum -sienen (kasvipatogeeni) inaktivointi ultraäänellä Sabouraud-kasvatusalustassa.
Laitesuositus:
UP200St
Viite / tutkimusjulkaisu:
López-Malo, A.; Palou, E.; Jiménez-Fernández, M.; Alzamora, S. M.; Guerrero, S. (2005): Monitekijäinen sienten inaktivointi yhdistämällä lämpöavusteinen ultraäänikäsittely ja antimikrobiset aineet. J. Food Eng. 67/ 2005. s. 87–93.
Fykosyaniini Spirulina platensis -levästä (Arthrospira platensis)
Fykosyaniinin uuttaminen Spirulina platensis (Arthrospira platensis) -soluista.
Laitesuositus:
UP400S
Kasvisolut ja kasvikudos
Tiiviiksi pakattuja kasvisoluja sisältävä 30 %:n (W/V) suspensio tislatussa vedessä hajotetaan ultraäänikäsittelyllä 1–15 min ajan; kasvikudoksen hajotus: 1 g kuivattua kudosta suspendoituna alkoholiin hajotetaan noin 5 min kestävällä ultraäänikäsittelyllä.
Laitesuositus:
UP100H
Verihiutaleet
Pleurotus tuberregium
Polysakkaridien uuttaminen syötävästä Pleurotus tuberregium -sienestä
Laitesuositus:
UP400S
Poly(maitohappo-ko-glykolihappo) (PLGA)
Naudan seerumialbumiinilla (BSA) ladatun poly(maitohappo-ko-glykolihapon) (PLGA) valmistus ultraäänikäsittelyllä 40 sekunnissa.
Laitesuositus:
Dmini; 40 s ajan.
Viite / tutkimusjulkaisu:
Freitas ym. (2005): Läpivirtaava ultraääniemulgointi yhdistettynä staattiseen mikrosekoitukseen mikropallojen aseptisessa valmistuksessa liuotinuutolla.
Omenan polyfenolit
Polyfenolien ultraääniuutto omenasta. Liuotin: vesipohjainen. Saanto kasvoi 6 %; ultraäänikäsittelyn intensiteetti: 20–75 Ws/ml; prosessilämpötila: kuumennettu 80 degC:seen.
Laitesuositus:
UIP2000hd
Viite / tutkimusjulkaisu:
Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Elintarvikkeiden ainesosien talteenotto ja muokkaus ultraäänellä. Teoksessa: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultraääniteknologiat elintarvikkeiden käsittelyssä ja bioprosessoinnissa. New York: Springer, 2011. s. 345–368.
Mustan teen polyfenolit
Polyfenolien ultraääniuutto mustasta teestä. Liuotin: vesipohjainen. Saanto kasvoi 6–18 %; ultraäänikäsittelyn intensiteetti: 8–10 Ws/ml; ympäristön paine, prosessilämpötila: kuumennettu 90 degC:seen.
Laitesuositus:
UIP2000hd
Viite / tutkimusjulkaisu:
Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Elintarvikkeiden ainesosien talteenotto ja muokkaus ultraäänellä. Teoksessa: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultraääniteknologiat elintarvikkeiden käsittelyssä ja bioprosessoinnissa. New York: Springer, 2011. s. 345–368.
Punaisten viinirypäleiden puristusjäännöksen polyfenolit
Polyfenolien ultraääniuutto punaisten viinirypäleiden puristusjäännöksestä. Liuotin: vesipohjainen. Saannon kasvu 11–35 %; ultraäänikäsittelyn intensiteetti: 20–75 Ws/ml; ympäristön paine.
Laitesuositus:
UIP2000hd
Viite/tutkimusjulkaisu:
Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Elintarvikkeiden ainesosien talteenotto ja muokkaus ultraäänellä. Teoksessa: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultraäänitekniikat elintarvike- ja bioprosessoinnissa. New York: Springer, 2011. s. 345–368.
Vihreän teen polyfenolit, aminohappo ja kofeiini
Sianliha: porsaan ulkofileiden suolaliemikäsittely
Ultraääniavusteista suolaliuossuolausta varten sian ulkofileet (Longissimus dorsi) upotettiin natriumkloridiliuokseen (40 g L−1) ja käsiteltiin 5 °C:ssa matalataajuisella ultraäänellä (20 kHz) pienellä intensiteetillä (2–4 W/cm−2). Tutkimuksessa selvitettiin ultraääniavusteisen suolauksen vaikutusta sian kudoksen mikrorakenteeseen, proteiinien denaturoitumiseen, vedensitomiskykyyn (WBC), vedenpidätyskykyyn (WHC), natriumkloridin diffuusiokertoimeen (D) ja lihan rakenneprofiiliin (TPA). Tulokset osoittivat, että ultraäänikäsittely aiheutti suotuisia mikrorakenteen muutoksia lihakudoksessa. Ultraäänikäsittely paransi vedenpidätyskykyä ja rakenneominaisuuksia verrattuna sekä rummussa käsiteltyihin että staattisesti suolaliuoksessa suolattuihin näytteisiin. Nämä myönteiset vaikutukset riippuivat kuitenkin voimakkaasti ultraäänen intensiteetistä. Suuremmat intensiteetit ja/tai pidemmät käsittelyajat aiheuttivat proteiinien denaturoitumista. Vakiodiffuusiokertoimeen perustuva malli pystyi kuvaamaan tarkasti NaCl:n diffuusiokinetiikkaa suolaliuossuolauksen aikana. Ultraäänikäsittely tehosti merkittävästi suolan diffuusiota verrattuna staattisissa olosuhteissa suolaliuoksessa suolattuihin näytteisiin, ja diffuusiokerroin kasvoi eksponentiaalisesti ultraäänen intensiteetin kasvaessa.
Laitesuositus:
UP200Ht varustettuna sonotrodilla S26d40
Viite/tutkimusjulkaisu:
Siro, I.; Ven, Cs.; Balla, Cs.; Jonas, G.; Zeke, I.; Friedrich, L. (2009): Ultraääniavusteisen suolaustekniikan soveltaminen natriumkloridin diffuusion parantamiseen sianlihassa. Elintarviketekniikan lehti 91/2, 2009. 353–362.
Porphyra yezoensis
Porphyra yezoensis -levän polysakkaridien hajotus ultraäänellä: 50 mL Porphyra yezoensis -polysakkaridiliuosta, jonka pitoisuus oli 1,0 g/100 mL (kuivapaino), käsiteltiin ultraäänellä 4 hr ajan UP400S-laitteella.
Laitesuositus:
UP400S; pulssitettu ultraääni (jaksot: 2 s päällä / 2 s pois päältä) 20 °C:ssa.
Jauheet
Jauhatus, agglomeraattien hajotus ja dispergointi pienen, suhteellisen tasaisen hiukkaskoon saavuttamiseksi.
Laitesuositus:
UP200St
Rotan luut
Rotan maksa
Hajotus ja kudoksen homogenointi UP400S-laitteella.
Laitesuositus:
UP400S; 3 kertaa, 30 s kerrallaan; jäillä.
Viite/tutkimusjulkaisu:
Oh ym. (2003): Sterolien säätelyelementtiin sitoutuva proteiini 1 säätelee asetyyli-CoA-karboksylaasigeeniä maksassa. Journal of Biological Chemistry 2003.
Rotan iho
Rauvolfia serpentina
Rebaudiosidi A
Kuivatuista ja jauhetuista stevian lehdistä otettuja 10 g:n näytteitä uutettiin 100 mL:ssa vettä jatkuvasti sekoittaen (magneettisekoittimella). pH-arvoa säädettiin 0,01 M:n natriumfosfaatilla, jonka pH oli 7. Näyte laitettiin 150 mL:n lasiseen dekantterilasiin ja käsiteltiin ultraäänellä anturityyppisellä ultraäänilaitteella (UIP500hd, 20 kHz, 500 W). Sonotrodin kärki upotettiin noin 1,5 cm:n syvyyteen stevianlehtilietteeseen. Ultraäänilaitteen lähtötehoksi asetettiin 350 W. Hellävarainen ultraäänikäsittely 350 W:n teholla 5–10 min ajan prosessilämpötilan pysyessä 30 °C:ssa tuotti rebaudiosidi A:ta 30–34 g kutakin 100 g:n näytettä kohti. Ultraäänikäsittelyn jälkeen uuteliuos sentrifugoitiin ja suodatettiin mikrohuokoisen 0,45 μm:n kalvon läpi; suodos otettiin rebaudiosidi A:n kokonaispitoisuuden määritykseen. Rebaudiosidi A:n kokonaispitoisuuteen perustuva uuttosaanto analysoitiin HPLC-menetelmällä.
Liuottimettomalla ultraääniavusteisella uutolla saavutettiin suuri rebaudiosidi A:n saanto verrattuna perinteisiin uuttomenetelmiin, kuten lämpöuuttoon tai maserointiin.
Laitesuositus:
UIP500hd
Riisitärkkelys
Hajotus, tärkkelyksen eristäminen ja proteiinin ja tärkkelyksen välisten ei-kovalenttisten sidosten katkaiseminen riisijauholietteessä (33 %) 20–40 min aikana.
Laitesuositus:
UP500hd; 20–40 min.
Rataseläimet
Mesoeläinplanktonin solujen hajotus: ultraäänikäsittelyllä neljällä tilavuusvirralla (200, 400, 520 ja 800 lh-1) ja neljällä amplitudilla (25, 50, 75 ja 100 %) on saavutettu 58–85 %:n kuolleisuus.
Laitesuositus:
UP2000 virtauskennolla
Lähde / tutkimusjulkaisu:
Viitaslo ym. (2005): Otsoni, ultraviolettivalo, ultraääni ja vetyperoksidi painolastiveden käsittelymenetelminä – kokeita mesoeläinplanktonilla vähäsuolaisessa murtovedessä. Journal of Marine Environmental Engineering, 8(1), 35–55.
S. fragilis
Saccharomyces cerevisiae
Hajotus
Laitesuositus:
UP400S
Lähde / tutkimusjulkaisu:
Guerrero, S,; López-Malo, A.; Alzamora, S. M. (2001): Ultraäänen vaikutus Saccharomyces cerevisiae -hiivan eloonjäämiseen: lämpötilan, pH:n ja amplitudin vaikutus. Innov. Food Sci. Emerg Technol. 2/2001. s. 31–39.
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae -hiivan inaktivointi ultraäänellä Sabouraud-kasvatusalustassa ja suolaliuoksessa.
Laitesuositus:
UP400S
Lähde / tutkimusjulkaisu:
Yap, A.; Jiranek, V.; Grbin, P.; Barnes, M.; Bates, D. (2007): Tutkimuksia suuritehoisen ultraäänen käytöstä tynnyrien ja lankkujen puhdistukseen ja desinfiointiin. Austr. NZ Wine Indust. J. 22(3)/ 2007. s. 96–104.
Sahrami, Crocus sativus
Aktiivisten yhdisteiden (aromi- ja väriaineiden) uutto.
Lue lisää sahramin uutosta napsauttamalla tästä!
Laitesuositus:
UP50H
Lähde / tutkimusjulkaisu:
Kadkhodaee ym. (2007): Aktiivisten yhdisteiden ultraääniuutto sahramista. Acta Hortic. 739, 2007. 417–425.
Salmonella Senftenberg 775W Gr-
Salmonella Senftenberg 775W Gr- -bakteerin inaktivointi ultraäänellä McIlvainen sitraatti-fosfaattipuskurissa tai ravintoliemessä.
Laitesuositus:
UP100H
Lähde / tutkimusjulkaisu:
Álvarez, I.; Manas, P.; Virto, R.; Condón, S. (2006): Salmonella Senftenberg 775W -bakteerin inaktivointi ultraääniaalloilla paineen alaisena eri veden aktiivisuuksilla. Int. J. Food Microbiol. 108/2006. s. 218–225.
Salvia miltiorrhiza Bunge
Biologisesti aktiivisten yhdisteiden uutto: Danshensun natriumsuola ja neljä tanshinonia (dihydrotanshioni I, tanshinoni I, kryptotanshinoni ja tanshinoni IIA).
Laitesuositus:
UP100H
Salvia officinalis
Aktiivisten yhdisteiden uutto Salvia Officinalis -kasvista (salvia) alle 2 tunnissa.
Laitesuositus:
UP50H
Seerumi
Lampaan kystiset maksat, keuhkot ja positiiviset verinäytteet (Echinococcus granulosus -antigeenit)
Lampaiden kystia sisältävät maksat ja keuhkot sekä positiiviset verinäytteet (Echinococcus granulosus -antigeenit karitsoissa): näytettä käsiteltiin tämän jälkeen ultraäänellä 2 × 15 sekunnin ajan jäillä, kunnes ehjiä protoskolekseja ei enää ollut näkyvissä.
Laitesuositus:
UP200S; 2 x 15 s.
Lähde / tutkimusjulkaisu:
Tabar ym. (2009): Vasta-ainevaste Echinococcus granulosus -loisen kystanesteen, protoskoleksin ja koko loisen antigeeneille karitsoissa. Journal of Veterinary Research, vuosikerta 10, numero 3; 2009. 283–288.
Sorbitaanitrioleaatti, etanoli (liuottimena) ja Bi-2212-jauhe
Dispergointiaineena käytettävää sorbitaanitrioleaattia, etanolia (liuottimena) ja Bi-2212-jauhetta sisältävän lietteen deagglomerointi.
Laitesuositus:
UP200S; 3 min ajan.
Viite / tutkimusjulkaisu:
Mora et al. (2009): Suprajohtavien pinnoitteiden valmistus rakenteellisille keraamisille laatoille.
Soijan isoflavonit
Soijan isoflavonien ultraääniuutto vedessä ja liuottimessa. Uuttotehokkuuden paraneminen kasvattaa saantoa jopa 15 %.
Laitesuositus:
UP200St
Viite / tutkimusjulkaisu:
Rostagno et al. (2003), johon viittaavat Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Elintarvikkeiden ainesosien talteenotto ja muokkaus ultraäänellä. Teoksessa: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultraääniteknologiat elintarvike- ja bioprosessoinnissa. New York: Springer, 2011. s. 345–368.
Soijaproteiini
Soijaproteiinin ultraääniuutto vedessä ja emäksessä (natriumhydroksidi). Saanto kasvoi 53 %. Jatkuvatoiminen ultraäänikäsittely todettiin panosuuttoa tehokkaammaksi (jatkuvatoiminen ultraäänikäsittely tuotti 23 % suuremman saannon kuin panostoiminen ultraäänikäsittely).
Laitesuositus:
UIP1000hd panoskäsittelyyn / dekantterilasiin sekä virtauskennoreaktorilla varustettuna jatkuvatoimiseen ultraäänikäsittelyyn.
Viite / tutkimusjulkaisu:
Moulton ja Wang (1982), joihin viittaavat Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Elintarvikkeiden ainesosien talteenotto ja muokkaus ultraäänellä. Teoksessa: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultraääniteknologiat elintarvike- ja bioprosessoinnissa. New York: Springer, 2011. s. 345–368.
Ihmisen siittiöiden päät
Ihmisen siittiöiden hännät
Stevia rebaudiana Bert.
Steviosidiglykosidin ultraääniuutto: 10 g:n näytteet Stevia rebaudianan kuivista lehdistä neljässä hiukkaskoossa (0,315 mm, 2 mm, 6,3 mm ja murskatut kuivat lehdet) sekoitettiin eri liuottimiin: tislattuun veteen ja vesi-etanoliseoksiin (55 % ja 70 %) käyttäen eri näytemassan ja liuotintilavuuden suhteita: 1/10, 1/8, 1/5 (w/v). Tämän jälkeen näytteet altistettiin ultraäänelle huoneenlämmössä. Ultraäänikäsittelyn kesto: < 5 min.
Laitesuositus:
UP200St
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Tehokkaat ultraäänilaitteet kaikkiin mittakaavoihin
Hielscher Ultrasonicsin soluhajottimia ja kudoshomogenisaattoreita on saatavilla kaikenkokoisina kaikille tilavuuksille. Tarvitsetpa ultraäänikäsittelyä pienille näytteille, suurille näytemäärille, kuten 96-kuoppalevyille, keskisuurille tilavuuksille tai rekkakuormallisille tunnissa, valikoimastamme löytyy ihanteellinen ultraäänilaite käyttökohteeseesi. Kompaktit, käsikäyttöiset ultraäänihomogenisaattorit sopivat optimaalisesti laboratorio- ja tutkimuskäyttöön, ja teollisuussarjamme kattaa koko tehoalueen 0,5 kW:sta 16 kW:iin ultraääniprosessoria kohden. Hielscherin ultraäänilaitteet voidaan asentaa laiteryhmiksi, joten niillä voidaan käsitellä käytännössä mitä tahansa tilavuuksia. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7-käytön raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä.
Edistyksellinen ja älykäs ohjelmisto mahdollistaa korkeimman tason prosessinhallinnan ja käyttömukavuuden. Kaikki ultraäänikäsittelyn tiedot tallennetaan automaattisesti sisäänrakennetulle SD-kortille. Muita älykkäitä ominaisuuksia ovat ultraäänikäsittelyn parametrien esiasetus ja tallennus, LAN-yhteys sekä etäohjaus selaimella.
Alla olevasta taulukosta saat käsityksen laboratoriokokoisten ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista kudosten homogenisoinnissa ja muissa näytteenkäsittelytehtävissä:
| Suositellut laitteet | Panostilavuus | Tilavuusvirta |
|---|---|---|
| UIP400MTP-ultraäänilaite 96-kuoppalevyille | monikuoppa- / mikrotiitterilevyt | n.a. |
| Ultraääni-CupHorn | CupHorn näytepulloille tai dekantterilasille | n.a. |
| GDmini2 | ultraäänimikrovirtausreaktori | n.a. |
| VialTweeter | 0,5–1,5 mL | n.a. |
| UP100H | 1–500 mL | 10–200 mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10–1 000 mL | 20–200 mL/min |
| UP400St | 10–2 000 mL | 20–400 mL/min |
| Ultraääniseulontalaite | n.a. | n.a. |
Ultraäänilaite UP200Ht varustettuna 2 mm:n mikrokärjellä S26d2 pienten näytteiden ultraäänikäsittelyyn