Ultraäänikäsittely tehostaa mikrobiomitutkimusta ja kliinistä analyysiä
Ultraäänikäsittely on tehokas menetelmä, jota käytetään laajalti mikrobiomitutkimuksessa ja kliinisessä analyysissä suurten näytemäärien valmistelun helpottamiseksi. Ultraäänimenetelmä on erityisen tehokas monimutkaisten biologisten näytteiden, kuten mikro-organismeja sisältävien näytteiden, käsittelyssä. Ultraäänikäsittely helpottaa solujen lyysiä sekä nukleiinihappojen, proteiinien ja metaboliittien uuttoa ja analyysiä, mikä mahdollistaa mikrobiyhteisöjen ja niiden terveyteen ja sairauksiin liittyvien roolien syvällisemmän ymmärtämisen. Hielscherin suurten näytemäärien ultraäänilaitteet tunnetaan tarkkuudestaan, tehokkuudestaan ja toistettavista tuloksistaan, minkä ansiosta ne ovat erinomainen valinta mikrobiomitutkimuksiin.
Hyödynnä suurten näytemäärien ultraäänikäsittelyä mikrobiomitutkimuksessa
96-kuoppalevyjen ultraäänilaite UIP400MTP tehostaa mikrobiomitutkimusta mahdollistamalla suurten näytemäärien valmistelun
Suurten näytemäärien valmistelu 96-kuoppalevyjen ultraäänilaitteella UIP400MTP
Ultraäänikäsittelyn sovellukset mikrobiomitutkimuksessa
Tehokas solulyysi
Ultraäänikäsittely hajottaa erittäin tehokkaasti mikrobisoluja, myös sellaisia, joilla on lujat soluseinät, kuten grampositiivisia bakteereja ja sieniä. Ultraääniaallot synnyttävät näytteeseen kavitaatiokuplia, jotka luhistuvat ja synnyttävät soluseiniä ja solukalvoja rikkovia iskuaaltoja. Tämä prosessi varmistaa solujen perusteellisen hajotuksen ja solunsisäisten aineiden, kuten DNA:n, RNA:n ja proteiinien, tehokkaan vapautumisen.
Hallittu DNA:n fragmentointi
Uuden sukupolven sekvensoinnin kaltaisissa sovelluksissa DNA on usein pilkottava leikkausvoimilla pienemmiksi, tasakokoisiksi fragmenteiksi. Ultraäänikäsittely mahdollistaa fragmentointiprosessin tarkan hallinnan, jolloin tutkijat voivat saada halutun kokoisia DNA-fragmentteja. Tämä hallinta on ratkaisevan tärkeää sekvensointikirjastojen valmistelussa ja laadukkaan sekvenssidatan varmistamisessa.
Tehostettu näytteiden homogenointi
Mikrobiomitutkimuksessa näytteet sisältävät usein monipuolisen sekoituksen mikro-organismeja. Ultraäänikäsittely auttaa jakamaan nämä mikro-organismit tasaisesti näytteeseen, mikä varmistaa yhdenmukaiset ja toistettavat tulokset. Tämä homogenointi on ratkaisevan tärkeää tarkassa kvantitatiivisessa analyysissä, kuten mikrobien runsauden määrittämisessä tai tiettyjen metabolisten aktiivisuuksien mittaamisessa.
Luotettava metaboliittien uutto
Luotettava metaboliittien uutto ultraäänikäsittelyllä on metabolomiikassa laajalti käytetty menetelmä pienmolekyylien eristämiseen biologisista näytteistä. Ultraäänikäsittely hyödyntää mekaanista värähtelyä, joka rikkoo solukalvoja ja helpottaa solunsisäisten metaboliittien vapautumista liuottimeen. Menetelmä on tehokas, toistettava ja yhteensopiva erilaisten näytetyyppien kanssa, mikä tekee siitä arvokkaan työkalun suuria näytemääriä käsitteleviin ja kohdennettuihin metabolomiikkatutkimuksiin. Lue lisää metaboliittien ultraääniuutosta!
”Kirjoitan kiittääkseni teitä erinomaisesta kokemuksestamme käyttäessämme ultraäänilaitettanne UIP400MTP ulosteen mikrobiominäytteiden tasaiseen ja yhdenmukaiseen bakteerilyysiin. Viemme suurten näytemäärien lyysiteknologiaa äärirajoille, ja laitteenne soveltuu tehtävään hyvin. Keskeisiä vahvuuksia ovat:
- Helppokäyttöisyys – laitetta on helppo käyttää, ja mukauttaminen on suoraviivaista valikkovalintojen avulla
- Suuri näytteiden käsittelykapasiteetti – erinomainen levyjen käsittelyyn, 96 näytettä kerrallaan
- Kaikkien astioiden tasainen ultraäänikäsittely – laite pystyi kohdistamaan kaikkiin kuoppiin saman määrän ultraäänikäsittelyä, mikä oli ratkaisevan tärkeää sovelluksellemme
- Hielscherin tiimin tuki – tuki oli erinomaista: olitte aina apunamme koulutuksessa, vastasitte kysymyksiimme ja ratkoitte ongelmia sekä annoitte ehdotuksia, jotka auttoivat meitä saavuttamaan tavoitteemme.
Kiitos vielä kerran avustanne ja tuestanne, kun optimoimme menetelmäohjeitamme.”
Mark D. Driscoll, Ph.D. – tieteellinen johtaja – Intus Biosciences
Miten ultraäänikäsittelyä sovelletaan mikrobiomitutkimuksessa ja diagnostiikassa?
Metabolomiikka, metagenomiikka ja metaproteomiikka kietoutuvat toisiinsa mikrobiomitutkimuksessa, sillä ne tarjoavat yhdessä kattavan käsityksen mikrobiyhteisöistä ja niiden toiminnasta. Lyysi, proteiinien puhdistus ja DNA:n / RNA:n fragmentointi ovat keskeisiä näytteiden valmisteluvaiheita, joita tehostetaan 96-kuoppalevyjen ultraäänilaitteella UIP400MTP.
Metabolomiikka ja metabolomin analyysi
Metabolomiikka tarkoittaa biologisen järjestelmän pienimolekyylisten metaboliittien järjestelmällistä tutkimusta. Mikrobiomitutkimuksessa ultraäänikäsittelyä käytetään mikrobisolujen lyysiin, jolloin solunsisäiset metaboliitit vapautuvat. Suuria näytemääriä voidaan käsitellä nopeasti 96-kuoppalevyjen ultraäänilaitteella UIP400MTP. Uutettujen metaboliittien määrät määritetään tämän jälkeen edistyneillä menetelmillä, kuten massaspektrometrialla (MS) ja ydinmagneettisen resonanssin (NMR) spektroskopialla. Saatu data antaa tilannekuvan mikrobiomin metabolisesta tilasta ja tietoa mikrobiyhteisöjen biokemiallisesta toiminnasta ja vuorovaikutuksista.
Metagenomiikka ja metatranskriptomiikka
Metagenomiikka tarkoittaa suoraan ympäristönäytteistä saadun geneettisen materiaalin kattavaa analyysiä. Ultraäänikäsittelyllä on tässä prosessissa ratkaiseva rooli: se hajottaa mikrobisoluja laadukkaan DNA:n uuttamiseksi, minkä jälkeen DNA sekvensoidaan läsnä olevien mikrobilajien tunnistamiseksi ja niiden määrien määrittämiseksi. Metatranskriptomiikassa RNA uutetaan vastaavilla ultraäänikäsittelymenetelmillä geenien ilmentymisprofiilien tutkimiseksi eri mikrobiyhteisöissä. DNA:n ja RNA:n sekvensointia varten nukleiinihapot on fragmentoitava tiettyyn emäsparipituuteen. Suurten näytemäärien ultraäänilaite UIP400MTP suorittaa kaikki nämä tehtävät luotettavasti ja nopeasti!
Proteomiikka
Proteomiikka-analyysit edellyttävät proteiinien uuttamista mikrobisoluista. Ultraäänikäsittelyä käytetään tehokkaasti solujen hajotukseen, jolloin proteiinit vapautuvat liuokseen. Proteiinit voidaan tämän jälkeen puhdistaa ja analysoida niiden toiminnallisten roolien ymmärtämiseksi mikrobiomissa sekä niiden aineenvaihduntareitteihin osallistumisen selvittämiseksi. Monikuoppalevyjen ultraäänilaitteella UIP400MTP voit suorittaa lyysin ja proteiinien uuton muutamassa minuutissa ja saada toistettavia tuloksia, jotka auttavat ymmärtämään proteiinien ohjaamia biologisia prosesseja mikrobiyhteisöissä.
Metaproteomiikka
Metaproteomiikka laajentaa proteomiikka-analyysin kokonaisiin mikrobiyhteisöihin tutkimalla niiden yhteistä proteiinisisältöä toiminnallisen ilmentymisen ja mikrobiomin sisäisten vuorovaikutusten ymmärtämiseksi. Ultraäänikäsittelyä käytetään solujen lyysiin, jolloin proteiinit vapautuvat. Tämän jälkeen ne puhdistetaan ja analysoidaan esimerkiksi massaspektrometrialla. Tämä lähestymistapa antaa yksityiskohtaista tietoa mikrobiyhteisöjen aktiivisista biologisista prosesseista ja sopeutumisesta erilaisiin ympäristöihin.
Hyödynnä monikuoppalevyjen ultraäänilaitteen UIP400MTP suurta näytteiden käsittelykapasiteettia ja helpota mikrobiomitutkimustasi ja analyysiäsi!
Suurten näytemäärien ultraäänilaite UIP400MTP mikrobiomitutkimukseen monikuoppalevyissä, 96-kuoppalevyissä, putkissa ja petrimaljoissa.
Monikuoppalevyjen ultraäänilaite UIP400MTP suurten näytemäärien valmisteluun mikrobiomidiagnostiikassa.
Monikuoppalevyjen ultraäänilaite UIP400MTP helpottaa suurten näytemäärien valmistelua esimerkiksi mikrobiomitutkimuksessa ja diagnostiikassa.
96-kuoppalevyjen ultraäänilaite UIP400MTP: ultraääntä välittävä neste ympäröi kaikkia kuoppia ja mahdollistaa jokaisen näytteen tasaisen ultraäänikäsittelyn
Monikuoppalevyjen ultraäänilaitteen UIP400MTP keskeiset ominaisuudet
| Suurten näytemäärien ultraäänikäsittely | 96-kuoppalevyille ja muille monikuoppalevyille erinomaisesti soveltuva UIP400MTP mahdollistaa useiden näytteiden samanaikaisen, identtisen ultraäänikäsittelyn, mikä lyhentää merkittävästi näytteiden valmisteluaikaa ja kasvattaa suuria näytemääriä käsittelevän testauksen kapasiteettia. |
| Käytä valitsemaasi monikuoppalevyä | UIP400MTP on suunniteltu minkä tahansa vakiomallisen monikuoppalevyn, PCR-levyn tai mikrotiitterilevyn ultraäänikäsittelyyn. Valitset kokeisiisi parhaiten soveltuvan levyn. Koska UIP400MTP ei edellytä valmistajakohtaisia kulutustarvikkeita, säästät paljon rahaa! |
| Kosketukseton ultraäänikäsittely | Monikuoppalevyjen ultraäänilaite UIP400MTP kohdistaa näytteeseen voimakasta ultraääntä ilman, että näytteeseen työnnetään mitään. Voit ultraäänikäsitellä tiiviisti suljettuja monikuoppalevyjä, suljettuja astioita ja näytepulloja. Hielscher toimittaa räätälöityjä näytepidikkeitä kaikenlaisille vakiomallista poikkeaville näytepulloille tai astioille. |
| Tarkkuus ja hallinta | Tarkka ohjaus ja älykäs ohjelmisto mahdollistavat ultraääniparametrien asettamisen siten, että ne vastaavat optimaalisesti erityisiä käsittelytarpeitasi. Saat jokaiseen kokeeseen maksimaalisen ultraäänikäsittelyn tehokkuuden ja vaikuttavuuden. |
| Lämpötilan hallinta | Aseta ultraäänikäsittelyllesi tietty lämpötila. Levyjen ultraäänilaite UIP400MTP voi seurata näytteen lämpötilaa ja säätää ultraäänikäsittelyä sen mukaisesti. Kiertävä jäähdytysneste jäähdyttää levyn jokaista kuoppaa ja mahdollistaa tarkan lämpötilan hallinnan. |
| Raportointi ja etäohjaus | Jokaista ultraäänikäsittelyajoa voidaan ohjata tietokoneelta. Ohjelmiston asentamista ei tarvita. Voit käyttää tavallista selaintasi (esim. Chrome, Firefox, Edge tai Safari) missä tahansa käyttöjärjestelmässä (esim. MacOS, Windows, Android, iOS tai Linux) UIP400MTP:n etäohjaukseen ja seurantaan. Jokaisesta ultraäänikäsittelyajosta syntyy yksityiskohtainen ultraäänikäsittelyraportti arviointia ja dokumentointia varten. Raporttitiedosto on valmistajariippumattomassa CSV-muodossa, jonka voit avata haluamallasi ohjelmalla, esimerkiksi Microsoft Excelillä, Apple Numbersilla tai OpenOffice Calcilla. |
| Vankka ja luotettava | Saksassa korkeimpien laatustandardien mukaisesti suunniteltu ja valmistettu UIP400MTP on tehokas ja myös huomattavan kestävä. Sen rakenne täyttää teollisuuden standardit ja kestää helposti päivittäisen käytön rasitukset vaativassa laboratorioympäristössä. Voit käyttää UIP400MTP:tä jatkuvasti 24 tuntia vuorokaudessa, 7 päivänä viikossa suurten näytemäärien käsittelyssä. |
- korkea tehokkuus
- uusinta teknologiaa
- luotettavuus ja kestävyys
- säädettävä, tarkka prosessinohjaus
- älykäs ohjelmisto
- älykkäät ominaisuudet (esim. ohjelmoitavuus, tietojen tallennus, etäohjaus)
- helppo ja turvallinen käyttää
- vähäinen huoltotarve
- CIP (puhdistus paikallaan)
Suunnittelu, valmistus ja neuvonta – Saksassa valmistettua laatua
Hielscherin ultraäänilaitteet tunnetaan korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppokäyttöisyys mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscherin ultraäänilaitteet selviytyvät helposti ankarista olosuhteista ja vaativista ympäristöistä.
Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys, joka painottaa erityisesti suorituskykyisiä ultraäänilaitteita, joissa yhdistyvät uusin teknologia ja käyttäjäystävällisyys. Hielscherin ultraäänilaitteet ovat luonnollisesti CE-vaatimusten mukaisia ja täyttävät UL:n, CSA:n ja RoHs:n vaatimukset.
Kosketukseton ultraäänilaite UIP400MTP mikrobiominäytteiden valmisteluun monikuoppalevyissä.
Kirjallisuus / lähteet
- 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.
Usein kysyttyjä kysymyksiä mikrobiomitutkimuksesta
Mitä ultraäänikäsittely tekee bakteereille?
Ultraäänikäsittely hajottaa bakteerisoluja korkeataajuisilla ääniaalloilla, jotka aiheuttavat kavitaatiota. Kavitaatio synnyttää iskuaaltoja ja mekaanisia voimia, jotka johtavat solulyysiin ja solunsisäisten aineiden vapautumiseen.
Millä menetelmillä mikrobiomeja tutkitaan?
Mikrobiomien tutkimusmenetelmiin kuuluvat DNA:n sekvensointimenetelmät, kuten 16S rRNA -geenin sekvensointi ja metagenomiikka, sekä transkriptomiikka, proteomiikka ja metabolomiikka mikrobien toimintojen ja vuorovaikutusten analysoimiseksi. Syntyvän suuren datamäärän tulkinnassa käytetään bioinformatiikan työkaluja.
Mitä menetelmiä mikrobiomianalyysissä käytetään?
Mikrobiomianalyysissä käytettäviä menetelmiä ovat 16S rRNA -geenin sekvensointi taksonomista profilointia varten, metagenominen sekvensointi kattavaa geneettistä analyysiä varten, metatranskriptomiikka geenien ilmentymisen tutkimiseen, metaproteomiikka proteiinien analysointiin sekä metabolomiikka aineenvaihduntatuotteiden tunnistamiseen. Bioinformatiikan työkalut ovat välttämättömiä datan käsittelyssä ja tulkinnassa.
Mitä metabolomiikka, metagenomiikka ja metaproteomiikka tarkoittavat mikrobiomitutkimuksessa?
Mikrobiomitutkimuksessa metabolomiikka analysoi mikrobien tuottamia pienmolekyylejä ja metaboliitteja ja antaa tietoa niiden metabolisesta aktiivisuudesta. Metagenomiikassa sekvensoidaan mikrobiyhteisöjen yhteiset genomit niiden geneettisen koostumuksen ja toiminnallisen potentiaalin ymmärtämiseksi. Metaproteomiikka tutkii mikrobiomin koko proteiinisisältöä ja paljastaa geenien toiminnallisen ilmentymisen sekä proteiinien roolit mikrobiyhteisössä.
Mitä bakteeripesäkkeet ovat mikrobiomitutkimuksessa?
Mikrobiomitutkimuksessa bakteeripesäkkeet ovat yhdestä tai muutamasta solusta kiinteällä kasvualustalla kasvatettuja bakteeriryhmiä, jotka muodostavat näkyviä ryppäitä. Nämä pesäkkeet edustavat klonaalisia populaatioita, joita käytetään tiettyjen bakteerikantojen ominaisuuksien, monimuotoisuuden ja toimintojen tutkimiseen mikrobiyhteisössä.
Hielscher Ultrasonics valmistaa suorituskykyisiä ultraäänihomogenisaattoreita laboratoriokoosta aina teolliseen kokoluokkaan asti.