Hielscher Ultrasound Technology

Sonication Lysis: cell pagkagambala & Bunutan

Cell paghiwalay o lysis ay karaniwang bahagi ng araw-araw na paghahanda sa sampol sa biotech laboratories. Ang layunin ng lysis ay upang maputol ang mga bahagi ng mga cell wall o ang kumpletong cell upang palabasin ang mga biyolohikal na mga molecule. Ang tinatawag na lata lysate binubuo sa hal. plasmid, receptor assays, protina, ang DNA, RNA at iba pa. Sumusunod na mga hakbang ng mga lysis ay fractionation, organelle paghihiwalay o / at protina pagkuha at pagdadalisay. Mga kinopyang materyal (= lysate) ay magkawalay at sumasailalim sa karagdagang imbestigasyon o application, e.g. para sa mga proteomic pananaliksik. Ultrasonic homogenizers ay karaniwang kasangkapan para sa matagumpay na cell lysis. Habang ang ultrasonic iting ay maaaring ipinantay sa pamamagitan ng pagsasaayos ng mga parameter ng proseso, ang tindi ng optimal sonication mula sa masyadong malambot na napakahirap ay maaaring itakda nang paisa-isa para sa bawat sangkap at daluyan upang matugunan ang mga kinakailangan ng partikular na application.

Istraktura ng cell

Selula ay protektado ng isang bayang permeable lamad ng plasma na binubuo sa isang phospho-kontrolin bilayer (din protina-kontrolin bilayer; nabuo sa pamamagitan ng hydrophobic lipid at hydrophilic posporus molecule na may nakabaon na mga protina na mga molecule) at lumilikha ng isang harang sa pagitan ng cell interiors (ay) at ang ekstraselyular na kapaligiran. Ang mga selula ng halaman at prokaryotic na mga selula ay napaliligiran ng isang cell wall. Dahil sa maramihang mga layer makapal cell wall ng selulusa, ang mga selula ng halaman ay mas mahirap na lyse kaysa sa mga selula ng hayop. Sa loob ng cell, tulad ng mga sumasakop, Nukleyus ng selula, mitochondrion, ay nagpapatatag sa pamamagitan ng cytoskeleton.
Pamamagitan ng lysing ng mga selula, ito ay para sa Bumubunot at paghihiwalay ng mga sumasakop, protina, DNA, mRNA o iba pang biomolecules.

Sonication ay karaniwang ginagamit para sa sample na paghahanda ng mga cell na bagay.

Larawan 1: Ultrasonic pagkuha mula sa mga selula: ang mikroskopiko nakahalang section (TS) ng apical puno ng mint (Mentha piperita) ay nagpapakita ng mga mekanismo ng kilos sa panahon ng ultrasonic pagkuha mula sa mga selula (parangal sa 2000 x) [Sanggunian: Vilkhu et al. 2011]

Mga pamamaraan

Mayroong ilang mga paraan upang lysate selula, na kung saan ay maaaring Hatiin sa mekanikal at kemikal na pamamaraan, na kasama ang paggamit ng detergents o solvents, sa application ng mataas na presyon, o ang paggamit ng isang rosaryo gilingan o ng isang Pranses na press. Ang pinaka-problemang disbentahe ng mga pamamaraang ito ay ang mga mahihirap na kontrol at pagsasaayos ng parameter ng proseso at nang sa gayon ay epekto.
Ang mga pangunahing kawalan ng karaniwang lysis pamamaraan:

Lysis ng iba 't ibang pamamaraan

Talahanayan: Ang mga maginoo pamamaraan ng cell lysis ay magkaroon ng malaking kawalan

Sa kabilang banda, sonication ay isang napaka mahusay at maaasahan na tool para sa cell paghiwalay na nagpapahintulot para sa isang kumpletong kontrol sa mga parametro ng sonication. Tinitiyak nito ang isang mataas na selectivity sa materials na release at produkto na kadalisayan. [Balasundaram et al. 2009] Ito ay angkop sa lahat ng mga uri ng cell at madaling na angkop sa maliliit at malalaking saklaw. Ultrasonicators ay madaling linisin. Isang ultrasonic homogenizer laging tampok sa malinis na lugar (CIP) at pakuluin lugar (SIPSIP) function. Ang sonotrode ay binubuo sa isang napakalaking Titan sungay na pinahiran o flushed sa tubig o solvent (depende sa uring na daluyan). Ang pagpapanatili ng ultrasonicators ay dahil sa kanilang robustness halos neglectable.

lysis

Lysis ay sensitibo na proseso. Sa panahon ng mga lysis winasak ang proteksyon ng cell lamad, gayunman ang inactivation, denaturation at marawal na kalagayan ng mga kinopyang protina ng isang unphysiological na kapaligiran (paglihis mula sa halaga ng pH) kailangan maiiwasan. Samakatuwid, sa pangkalahatang lysis ay isinasagawa sa isang buffer solusyon. Karamihan na hirap bumangon mula sa hindi mapigilang cell pagkagambala na nagreresulta sa isang untargeted na release ng lahat intracellular materyal o / at ang denaturation ng target na produkto.

Ultrasonic cell lysis ay maaaring gamitin para sa paghahanda ng sample sa lab at para sa produksyon ng malaking mga volyum. I-click upang palakihin!

Larawan 1:200 watts malakas ultrasonic homogenizer UP200Ht digital pamamahala at awtomatikong pagtatala para sa mga maaasahan at maaaring ipa-photocopy na data ng cell lysis.

Ultrasonic Lysis

Sa pangkalahatan, ang lysis ng sample sa lab ay magdadala sa pagitan ng 15 segundo at 2 minuto. Ang tindi ng sonication ay tunay madali upang ayusin sa pamamagitan ng malawak na pagtatakda ng isang sonication oras pati na rin sa pamamagitan ng pagpili ng mga tamang kagamitan, ito ay posible upang maputol ang cell membranes napaka malumanay o talagang biglang, depende sa istraktura ng cell at sa layunin ng lysis ( e.g. bunutan ng DNA ay nangangailangan ng mas malambot na sonication, kumpletong protina pagkuha ng bakterya ay nangangailangan ng isang mas matinding paggamot ng ultratunog). Ang temperatura sa panahon ng proseso ay sinusubaybayan sa pamamagitan ng isang integrated temperatura sensor at ay ay maaaring madaling kinokontrol sa pamamagitan ng pagpapalamig (ice bath o daloy ng cell sa paglamig ng jacket) o sa pamamagitan ng sonication sa pulsed mode. Sa panahon ng sonication ng pulso-mode, payagan ang mga maikling sonication pagsabog cycle ng 1-15 segundo tagal para sa init pagwawaldas at paglamig sa panahon na nangangailangan ng panahon.
Buong proseso na itinaboy ng ultratunog ay ganap na maaaring ipa-photocopy at Dire-diretso nasusukat.

Ultrasonic homogenizer VialTweeter para sa paghahanda ng sabay-sabay ang sample ng hanggang sa 10 test tubes. (I-click upang palakihin!)

Ang ultrasonic aparato VialTweeter ay nagbibigay-daan para sa paghahanda ng sabay-sabay ang sample ng hanggang 10 ng pitong mangkok sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng proseso.

Ultrasonic Homogenizers

Iba 't ibang uri ng Ultrasonic aparato payagan ang para sa pagtutugma ng mga halimbawang paghahanda mithiin at tiyakin sa mga palakaibigan at operasyon na kapanatagan. Probe-uri ultrasonicators ay ang pinaka-karaniwang mga aparato sa lab. Ang mga ito ay pinaka-angkop para sa paghahanda ng mga maliliit at kalagitnaan ng laki ang mga sampol sa Volume ng 0.1 mL hanggang 1000 mL. Payagan ang mga kapangyarihan ng iba 't ibang sukat at sonotrodes upang iakma ang ultrasonicator sa sample na dami at ang sisidlan para sa pinaka epektibo at mahusay na mga sonicating na mga resulta. Ang probe ng ultrasonic aparato ay ang pinakamahusay na pagpipilian kapag may mga single na sampol na maging handa.

Kung magkaroon ng higit pang sampol upang maging handa, e.g. 8 vials ng cell na solusyon, ang mga aparato tulad ng VialTweeter o isang ultrasonic na cuphorn ay ang pinaka-angkop na homogenizer para lysis. Ilang vials ay sonicated sa parehong oras, sa ginagawa. Ito nakakatipid hindi lamang oras, pero Tinitiyak din sa parehong paggamot ng lahat na mga halimbawa, na gumagawa ng mga resulta sa mga sample maaasahan at maihahambing. Bukod pa rito, pag-iwas ni pagtutuon ng ultrasonic sonotrode (kilala rin bilang ultrasonic probe, sungay, tip, o daliri) ay iwasan. Dahil ginamit ang mga mangkok, nakakaubos paglilinis at halimbawang pagkawala dahil sa decanting ng sisidlan ay malimutan.
Para sa mas mataas na Volume, hal. para sa mga komersyal na produksyon ng mga extracts ng mga cell, tuloy-tuloy ultrasonic system sa isang daloy ng cell reaktor ay pinakaangkop. Daloy ng tuloy-tuloy at maging ng mga naprosesong materyal assures isang kahit sonication. Lahat ng mga parameter ng pagkakawatak-watak ng ultrasonic proseso ay pinahusay at nababagay sa mga hinihingi ng aplikasyon at mga partikular na cell na materyal.

Ulirang pamamaraan para sa ultrasonic lysing ng bacterial cell:

  • Paghahanda ng mga cell suspensyon: Cell Bolitas dapat maging ganap suspendido sa isang buffer solusyon pamamagitan homogenizing (pumili ng iyong buffer solusyon na tugma sa mga sumusunod na pagsusuri, e.g. partikular na chromatography pamamaraan). Idagdag ang lysozymes at / o iba pang mga additives, kung kinakailangan (sila ay dapat ding tugma sa paghihiwalay / kahulugan ng pagpapadalisay). Paghaluin / homogenize ang solusyon malumanay sa ilalim ng malumanay sonication hangga 't hindi nakakamtan ang kumpletong suspensyon.
  • Ultrasonic lysis: ilagay ang sample sa isang ice bath. Para sa cell pagkagambala, sonicate ang suspensyon sa 60-90 ikalawang bursts (gamit ang iyong ultrasonicator pulse mode).
  • Paghihiwalay: Centrifuge ang lysate (hal. 10 pagre sa 10,000 x g; sa 4degC). Ihiwalay ang supernatant mula sa mga cell pellet mabuti. Ang supernatant ay ang kabuuang cell lysate. Matapos ang pagsasala ng mga supernatant, kayo ay makakuha ng isang clarified na likido ng mga protina ng natutunaw na cell.

Ang pinaka-karaniwang application para sa mga ultrasonicators sa biology at biotechnology ay:

  • Paghahanda ng katas ng cell
  • Kaguluhan ng pampaalsa, bakterya, magtanim ng mga selula, malambot & mahirap cell tissue, nucleic materyal
  • Pagkuha ng protina
  • Paghahanda at paghihiwalay ng mga enzymes
  • Produksyon ng antigens
  • DNA bunutan at / o naka-target fragmentation
  • liposome paghahanda
Homogenizers ng ultrasound ng mataas na kapangyarihan tulad ng UIP1000hd ay ginagamit para sa cell pagkagambala at pagkuha sa batch o tuloy-tuloy na daloy-bagaman mode. (I-click upang palakihin!)

Mga sistema ng ultrasonic benchtop tulad ng mga UIP1000hd (1kW) ay maaaring proseso ng mas malaking bolyum ng biyolohikal na materyal.

Ang Makapupung na mga application ng mga sanga ultratunog out sa mga sektor ng biotechnology, bioengineering, mikrobiyolohiya, molecular biology, byokimika, immunology, bacteriology, virology, proteomics, genetics, pisyolohiya, cellular biology, hematology, at botany.

Para sa mga pagsusuri at optimization ng mga aplikasyon ng kustomer, Hielscher Ultrasonics ay nagbibigay ng isang kompleto Ultrasonic proseso laboratoryo. Mangyaring makipag-ugnay sa amin para sa karagdagang impormasyon!

Panitikan/mga reperensya

  • Balasundaram, B.; Harrison, S.; Bracewell, D. G. (2009): Advance sa produkto ang release ng mga estratehiya at epekto sa bioprocess disenyo. Ang mga trend sa Biotechnology 27/8, 2009. pahina 477-485.
  • Vilkhu, K.; Si Manases, r; Mawson, r.; Sabi ni Ashokkumar, M. (2011): Ultrasonic Recovery at pagbabago ng pagkain sangkap. Sa: Feng / Barbosa-Cánovas / Weiss (2011): teknolohiya Ultrasound para sa pagkain at Bioprocessing. New York: Springer, 2011. p. 345-368.

Makipag-ugnay sa amin / tanungin para sa karagdagang impormasyon

Makipag-usap sa amin tungkol sa iyong mga kinakailangan sa pagproseso. Inirerekomenda namin ang mga pinaka-angkop setup at pagproseso parameter para sa inyong proyekto.





Mangyaring tandaan natin Patakaran sa privacy.