Protokolla, jossa käytetään Hielscherin moninäyteisiä sonikaattoreita biofilmi- ja proteomiikka-analyysissä
Moninäytteisten sonikaattoreiden, kuten VialTweeter Multi-Tube Sonicator ja UIP400MTP Microplate Sonicator, käyttö virtaviivaistaa laboratorion työnkulkuja korkean suorituskyvyn sovelluksissa. Molemmat laitteet mahdollistavat tarkan ja yhtenäisen ultraäänikäsittelyn useissa näytteissä, minimoimalla vaihtelun ja parantamalla toistettavuutta. Tämä on erityisen hyödyllistä kokeissa, jotka edellyttävät jatkuvaa näytteen analysointia, biofilmin irtoamista, proteiinien uuttamista tai proteolyyttistä pilkkomista, kun manuaaliset tai yhden näytteen menetelmät ovat vähemmän tehokkaita ja alttiita epäjohdonmukaisuudelle.
Virtaviivaista työnkulkuja moninäytteisillä sonikaattoreilla
Esimerkiksi UIP400MTP mahdollistaa mikrolevykaivojen samanaikaisen ultraäänikäsittelyn, mikä varmistaa biofilmien tai solumateriaalin tasaisen irtoamisen. Samaan aikaan VialTweeter tarjoaa useiden putkinäytteiden tarkan lyysin ja homogenoinnin ilman ristikontaminaatiota. Nämä sonikaattorit lyhentävät merkittävästi käsittelyaikoja, parantavat kokeellista toistettavuutta ja ylläpitävät korkeaa näytteen eheyttä, mikä tekee niistä välttämättömiä työkaluja mikrobiologian, proteomiikan ja molekyylibiologian tutkimuksessa.
Alla on yksityiskohtainen protokolla, joka on esimerkki Hielscherin moninäytteisten sonicator-mallien, VialTweeter Multi-Tube Sonicatorin ja Microplate Sonicator UIP400MTP: n käytöstä tutkimuksessa, johon liittyy E. coli -biofilmin muodostuminen ja sitä seuraava proteomiikka-analyysi.

Multi-well-levyn sonikaattori UIP400MTP – Luotettava näytteen valmistus suurella läpäisykyvyllä
Protokolla: Biofilmin muodostuminen, irtoaminen ja proteomiikka-analyysi Hielscherin moninäytesonikaattoreilla
1. Bakteeriviljelmän valmistelu
- Viljellään E. coli -bakteereja (kanta W3110) 30 °C:ssa, E. coli -biofilmin muodostumiselle suotuisassa lämpötilassa, tryptoniliemessä (TB) liemessä, joka sisältää:
– 10 g/l tryptoni
– 5 g/l NaCl - Täydennä antibiooteilla tarpeen mukaan plasmidin pidätyksen varmistamiseksi.
- Mikroskopia- ja promoottoriaktiivisuustutkimuksissa käytetään W3110 E. coli -kantaa genomisella tehostetun GFP:n (eGFP) raportoijalla rplL-promoottorin valvonnassa.
- Käytä GFP-reportteriplasmideita eri promoottorien käyttöön (esim. csgA, csgD, fliA, fliC, flhD ) hankkeen toteuttajien toimien mittaamiseksi.
2. Biofilmin viljely ja irtoaminen
- Kylvä 1,5 ml laimennettua bakteeriviljelmää kuoppaa kohti 12-kuoppaiseen levyyn (CellStar 12-kuoppalevyt, Greiner Bio-One).
- Inkuboidaan biofilmin muodostumisen mahdollistamiseksi.
- Poista planktoninen (tarttumaton) viljelmä varovasti.
– Jokainen kuoppa pestään 500 μl:lla PBS:ää.
– Irrota kiinnitetyt solut sonikoimalla 12-kuoppainen levy UIP400MTP mikrolevyn sonikaattorissa. UIP400MTP varmistaa tasaisen irtoamisen tuottamalla johdonmukaista ultraäänienergiaa kaikissa kaivoissa.
– Sonikaatioasetukset: 60% amplitudi, syklitila: 60 sekuntia päälle / 30 sekuntia pois.
3. Solujen kerääminen ja hajoaminen
- Sentrifugoidaan irronneita biofilmisoluja 4 500 g:ssa 5 minuutin ajan.
- Pestään pelletoidut kennot PBS:llä.
- Solut suspendoidaan uudelleen 100 μl:aan 2-prosenttista natriumlauroyylisarkosinaattia (SLS) ja inkuboidaan 95 °C:ssa 15 minuutin ajan.
- Sonikoidaan käyttämällä VialTweeter Multi-Tube Sonicator -laitetta täydellisen solulyysin varmistamiseksi.
– Sonikaatioasetukset: 100% amplitudi, 50 s ON / 10 s OFF 10 minuutin kokonaiskäyttöajaksi; Pidä näytteet jäällä.
4. Pelkistys ja alkylointi
- Lisätään 5 mM Tris(2-karboksietyyli)fosfiinia (TCEP) disulfidisidosten vähentämiseksi ja inkuboidaan 95 °C:ssa 15 minuuttia.
- Alkylaattiproteiinit 10 mM jodoasetamidilla 30 minuutin ajan 25 °C:ssa.
5. Proteiinien kvantifiointi ja pilkkominen
- Sentrifugoi lysaatit roskien poistamiseksi.
- Määritä proteiinin kokonaispitoisuus käyttämällä Pierce BCA Protein Assay Kit -sarjaa.
- Pilkotaan 50 μg proteiinia yhteensä 1 μg:lla trypsiiniä liuoksessa, joka sisältää 2 % SLS:ää ja 100 mM ammoniumbikarbonaattia.
- Inkuboidaan mädätysreaktiota yön yli 30 °C:ssa.
6. Peptidien puhdistus
- Saostetaan SLS lisäämällä 1,5 % trifluorietikkahappoa (TFA) ja sentrifugoimalla.
- Puhdista peptidit C18-mikrospin-kolonneilla.
- Kuivaa puhdistetut peptidit ja suspendoi uudelleen 0,1% TFA: han.
7. Nestekromatografia-massaspektrometria (LC-MS/MS)
- Analysoi peptidit Q-Exactive Plus -massaspektrometrillä yhdistettynä Ultimate 3000 RSLC -nanojärjestelmään.
- Peptidit erotetaan käänteisfaasisella HPLC-kolonnilla (75 μm × 42 cm), joka on pakattu C18-hartsilla (2,4 μm).
- Levitä gradientti 2% - 35% liuotin B (asetonitriili 0,15% muurahaishapolla) 140 minuutin ajan.
- Hanki tietoja käyttämällä korkean resoluution MS-skannauksia, joita seuraa tandem MS / MS-skannaukset 10 voimakkaimmasta ionista.
8. Tietojen analysointi
- Käsittele käsittelemätöntä LC-MS-dataa Progenesis-ohjelmistolla.
- Vie .mgf-tiedostoja ja analysoi niitä MASCOTilla.
- Suorita peptidikvantifiointi SafeQuantilla laadunvalvontaa ja väärän löydön säätöä varten.
- Suorita kaikki kokeet kahtena tai kolmena kappaleena toistettavuuden varmistamiseksi.
Moninäytteiset sonikaattorit korkean suorituskyvyn näytteen valmistukseen
Moninäytteiset sonikaattorimallit VialTweeter ja UIP400MTP parantavat merkittävästi kokeellisten työnkulkujen tarkkuutta ja tehokkuutta, erityisesti biofilmitutkimuksessa ja proteomiikassa. Niiden kyky käsitellä useita näytteitä yhdenmukaisesti takaa suuren läpimenokapasiteetin tietojen laadusta tinkimättä. Nämä edut yhdistettynä edellä kuvattuihin virtaviivaistettuihin työnkulkuihin tekevät Hielscherin moninäytteisistä sonikaattoreista välttämättömiä työkaluja nykyaikaiseen biologiseen tutkimukseen.
- korkea hyötysuhde
- Uusinta teknologiaa
- luotettavuus & rotevuus
- säädettävä, tarkka prosessinohjaus
- erä & Inline
- mille tahansa tilavuudelle
- Älykäs ohjelmisto
- älykkäät ominaisuudet (esim. ohjelmoitava, dataprotokolla, kaukosäädin)
- Helppo ja turvallinen käyttää
- vähän huoltoa vaativa
- CIP (puhdas paikan päällä)
Suunnittelu, valmistus ja konsultointi – Laatu valmistettu Saksassa
Hielscher-ultraääniastiat ovat tunnettuja korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppokäyttöisyys mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscher-ultraäänilaitteet käsittelevät helposti karkeita olosuhteita ja vaativia ympäristöjä.
Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys ja painottaa erityisesti korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteita, joissa on huipputeknologia ja käyttäjäystävällisyys. Tietenkin, Hielscher-ultraäänilaitteet ovat CE-yhteensopivia ja täyttävät UL: n, CSA: n ja RoHs: n vaatimukset.
Kirjallisuus / Viitteet / Tietosivut
- Download PDF “Protocol using Hielscher Multi-Sample Sonicators in Biofilm and Proteomic Analysis” – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet UIP400MTP – High-throughput Sonicator for Multiwell-Plates
- FactSheet VialTweeter – Simultaneous sonication of closed vials
- Shirley J.D., Nauta K.M., Carlson E.E. (2022): Live-Cell Profiling of Penicillin-Binding Protein Inhibitors in Escherichia coli MG1655. ACS Infectious Diseases Jul 8;8(7); 2022. 1241-1252.
- Teteneva N.A., Mart’yanov S.V., Esteban-López M., Kahnt J., Glatter T,. Netrusov A.I., Plakunov V.K., Sourjik V. (2020): Multiple drug-induced stress responses inhibit formation of Escherichia coli biofilms. Applied Environmental Microbiology 2020: 86:e01113-20.
- Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 2024.
- De Oliveira A, Cataneli Pereira V, Pinheiro L, Moraes Riboli DF, Benini Martins K, Ribeiro de Souza da Cunha MDL (2016): Antimicrobial Resistance Profile of Planktonic and Biofilm Cells of Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci. International Journal of Molecular Sciences 17(9):1423; 2016.
- Martins KB, Ferreira AM, Pereira VC, Pinheiro L, Oliveira A, Cunha MLRS (2019): In vitro Effects of Antimicrobial Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus saprophyticus Isolated From Patients With Urinary Tract Infections. Frontiers in Microbiology 2019.
Usein Kysytyt Kysymykset
Mikä on biofilmi?
Biofilmi on jäsennelty mikro-organismien yhteisö, joka on upotettu itse tuotettuun solunulkoiseen matriisiin (ECM) ja joka tarttuu pintoihin. Se suojaa ympäristön rasituksia, antibiootteja ja immuunijärjestelmää vastaan, mikä edistää pysyviä infektioita ja biologista likaantumista.
Mikä on Biofilm Detachment?
Biofilmin irtoaminen on prosessi, jossa mikrobisolut tai klusterit irtoavat biofilmirakenteesta joko aktiivisesti (entsymaattisen hajoamisen tai koorumin tunnistuksen kautta) tai passiivisesti (leikkausvoimien, ravinteiden ehtymisen tai mekaanisen häiriön vuoksi). Tämä helpottaa biofilmin leviämistä ja uusien pintojen kolonisaatiota.
Mitä ovat biofilmiin liittyvät proteiinit?
Biofilmiin liittyvät proteiinit (BAP) ovat mikrobipinnan tai erittyviä proteiineja, joilla on keskeinen rooli biofilmin muodostumisessa, stabiiliudessa ja adheesiossa. Näitä ovat adhesiinit, solunulkoiset entsyymit ja rakenneproteiinit, kuten kiharakuidut E. colissa tai BapA Staphylococcus aureuksessa.
Mikä on ECM biofilmeissä?
Biofilmien soluväliaine (ECM) on monimutkainen polysakkaridien, proteiinien, solunulkoisen DNA: n (eDNA) ja lipidien verkosto, joka koteloi mikrobisoluja. Se tarjoaa rakenteellisen eheyden, välittää tarttuvuutta, säilyttää kosteuden ja parantaa biokalvojen vastustuskykyä mikrobilääkkeille ja isännän puolustukselle.
Mikä toiminto täyttää Curli-kuidut?
Curli-kuidut ovat Escherichia colin ja siihen liittyvien bakteerien tuottamia solunulkoisia amyloidifibrillejä, joilla on ratkaiseva rooli biofilmin muodostumisessa, pinnan tarttumisessa ja isäntäkolonisaatiossa. Ne edistävät biofilmin eheyttä, parantavat vastustuskykyä ympäristön rasituksille ja helpottavat vuorovaikutusta isäntäkudosten kanssa infektion aikana. Lisäksi kiharakuidut osallistuvat immuunijärjestelmän aktivoitumisen edistämiseen ja ne on yhdistetty bakteerien pysyvyyteen ja patogeenisyyteen.

Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattoreita laboratorio jotta Teollisuuden koko.