Recherche sur le microbiome et analyses cliniques simplifiées par sonication
La sonication est une technique puissante, largement utilisée dans la recherche sur le microbiome et l’analyse clinique, qui facilite une préparation d’échantillons à haute cadence. La méthode ultrasonore est particulièrement efficace pour le traitement d’échantillons biologiques complexes, comme ceux contenant des micro-organismes. L’utilisation de la sonication facilite la lyse cellulaire, l’extraction et l’analyse des acides nucléiques, des protéines et des métabolites, permettant une compréhension plus approfondie des communautés microbiennes et de leur rôle dans la santé et la maladie. Les sonicateurs à haute cadence Hielscher sont réputés pour leur précision, leur efficacité et la reproductibilité de leurs résultats, ce qui en fait un excellent choix pour les études du microbiome.
Tirez parti de la sonication à haute cadence dans la recherche sur le microbiome
Le sonicateur pour plaques 96 puits UIP400MTP simplifie la recherche sur le microbiome grâce à une préparation d’échantillons à haute cadence
Préparation d’échantillons à haute cadence avec le sonicateur pour plaques 96 puits UIP400MTP
Applications de la sonication dans la recherche sur le microbiome
Lyse cellulaire efficace
La sonication est très efficace pour lyser les cellules microbiennes, y compris celles dotées de parois cellulaires résistantes, comme les bactéries Gram positives et les champignons. Les ondes ultrasonores génèrent dans l’échantillon des bulles de cavitation qui implosent et créent des ondes de choc qui rompent les parois et les membranes cellulaires. Ce processus garantit une disruption cellulaire complète et une libération efficace du contenu intracellulaire, tel que l’ADN, l’ARN et les protéines.
Fragmentation contrôlée de l’ADN
Pour des applications telles que le séquençage de nouvelle génération, il est souvent nécessaire de cisailler l’ADN en fragments plus petits et uniformes. La sonication offre un contrôle précis du processus de fragmentation, permettant aux chercheurs d’obtenir des fragments d’ADN de la taille souhaitée. Ce contrôle est essentiel pour préparer les banques de séquençage et garantir des données de séquence de haute qualité.
Homogénéisation améliorée des échantillons
Dans la recherche sur le microbiome, les échantillons contiennent souvent un mélange diversifié de micro-organismes. La sonication contribue à obtenir une répartition uniforme de ces micro-organismes au sein de l’échantillon, garantissant des résultats cohérents et reproductibles. Cette homogénéisation est cruciale pour une analyse quantitative précise, par exemple pour déterminer l’abondance microbienne ou mesurer des activités métaboliques spécifiques.
Extraction fiable des métabolites
L’extraction fiable des métabolites par sonication est une technique largement utilisée en métabolomique pour isoler de petites molécules à partir d’échantillons biologiques. La sonication utilise des vibrations mécaniques qui rompent les membranes cellulaires, facilitant la libération des métabolites intracellulaires dans un solvant. Cette méthode est efficace, reproductible et compatible avec divers types d’échantillons, ce qui en fait un outil précieux pour les études métabolomiques à haute cadence et ciblées. En savoir plus sur l’extraction ultrasonore des métabolites !
« Je vous écris pour vous remercier de notre expérience fantastique avec votre sonicateur UIP400MTP pour la lyse bactérienne uniforme et homogène d’échantillons de microbiome fécal. Nous repoussons les limites de la technologie de lyse à haute cadence, et votre instrument est parfaitement adapté à cette tâche. Voici quelques-uns des points forts :
- Facilité d’utilisation – l’instrument est simple à utiliser, et la personnalisation est aisée grâce aux options du menu
- Haute cadence – excellent pour la manipulation des plaques, avec 96 échantillons à la fois
- Sonication homogène de tous les récipients – l’appareil a pu délivrer la même quantité de sonication à tous les puits, ce qui était crucial pour notre application
- Assistance de l’équipe Hielscher – l’assistance a été excellente, vous avez toujours été là pour nous lors de la formation, pour répondre à nos questions et résoudre les problèmes, avec des suggestions qui nous ont aidés à atteindre notre objectif.
Merci encore pour votre aide et votre soutien pendant que nous travaillions à l’optimisation de nos protocoles. »
Mark D. Driscoll, Ph.D. – Directeur scientifique – Intus Biosciences
Comment la sonication est-elle appliquée dans la recherche et le diagnostic du microbiome ?
La métabolomique, la métagénomique et la métaprotéomique sont étroitement liées dans la recherche sur le microbiome, car elles offrent ensemble une compréhension globale des communautés microbiennes et de leurs fonctions. La lyse, la purification des protéines et la fragmentation de l’ADN / ARN sont des étapes essentielles de préparation des échantillons, simplifiées grâce au sonicateur pour plaques 96 puits UIP400MTP.
Métabolomique et analyse du métabolome
La métabolomique consiste en l’étude systématique des métabolites de petite taille moléculaire au sein d’un système biologique. Dans la recherche sur le microbiome, la sonication est utilisée pour lyser les cellules microbiennes et libérer les métabolites intracellulaires. Un grand nombre d’échantillons peut être traité rapidement avec le sonicateur pour plaques 96 puits UIP400MTP. Les métabolites extraits sont ensuite quantifiés à l’aide de techniques avancées telles que la spectrométrie de masse (MS) et la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN). Les données obtenues fournissent un instantané de l’état métabolique d’un microbiome, révélant des informations sur les activités biochimiques et les interactions au sein des communautés microbiennes.
Métagénomique et métatranscriptomique
La métagénomique implique l’analyse complète du matériel génétique prélevé directement à partir d’échantillons environnementaux. La sonication joue un rôle crucial dans ce processus en lysant les cellules microbiennes afin d’extraire un ADN de haute qualité, qui est ensuite séquencé pour identifier et quantifier les espèces microbiennes présentes. En métatranscriptomique, l’ARN est extrait par des méthodes de sonication similaires afin d’étudier les profils d’expression génique de différentes communautés microbiennes. Pour le séquençage de l’ADN et de l’ARN, les acides nucléiques doivent être fragmentés à une certaine longueur en paires de bases. Toutes ces tâches sont réalisées de manière fiable et rapide par le sonicateur à haute cadence UIP400MTP !
Protéomique
Les analyses protéomiques nécessitent l’extraction des protéines des cellules microbiennes. La sonication est utilisée efficacement pour rompre les cellules et libérer les protéines dans la solution. Ces protéines peuvent ensuite être purifiées et analysées afin de comprendre leurs rôles fonctionnels au sein d’un microbiome et leur implication dans les voies métaboliques. Avec le sonicateur pour plaques multipuits UIP400MTP, vous pouvez réaliser la lyse et l’extraction des protéines en quelques minutes, avec des résultats reproductibles permettant de mieux comprendre les processus biologiques pilotés par les protéines dans les communautés microbiennes.
Métaprotéomique
La métaprotéomique étend l’analyse protéomique à des communautés microbiennes entières, en étudiant le contenu protéique collectif afin de comprendre l’expression fonctionnelle et les interactions au sein du microbiome. La sonication est utilisée pour lyser les cellules et libérer les protéines, qui sont ensuite purifiées et analysées par des techniques telles que la spectrométrie de masse. Cette approche fournit des informations détaillées sur les processus biologiques actifs et les adaptations des communautés microbiennes dans divers environnements.
Tirez parti de la capacité de traitement à haute cadence du sonicateur pour plaques multipuits UIP400MTP et facilitez vos recherches et analyses sur le microbiome !
Sonicateur à haute cadence UIP400MTP pour la recherche sur le microbiome en plaques multipuits, plaques 96 puits, tubes et boîtes de Petri.
Sonicateur pour plaques multipuits UIP400MTP pour la préparation d’échantillons à haute cadence dans le diagnostic du microbiome.
Le sonicateur pour plaques multipuits UIP400MTP facilite la préparation d’échantillons à haute cadence, par exemple dans la recherche et le diagnostic du microbiome.
Sonicateur pour plaques 96 puits UIP400MTP : le liquide de transmission des ultrasons entoure tous les puits et assure une sonication uniforme de chaque échantillon
Principales caractéristiques du sonicateur pour plaques multipuits UIP400MTP
| Sonication à haute cadence | Parfaitement adapté aux plaques 96 puits et autres plaques multipuits, l’UIP400MTP permet la sonication simultanée et identique de plusieurs échantillons, ce qui réduit considérablement la durée de préparation des échantillons et augmente la cadence des analyses portant sur un grand nombre d’échantillons. |
| Utilisez la plaque multipuits de votre choix | L’UIP400MTP est conçu pour soniquer toutes les plaques multipuits, plaques PCR ou microplaques standard. Vous choisissez la plaque la plus adaptée à vos expériences. Comme l’UIP400MTP ne nécessite pas de consommables propriétaires, vous économisez beaucoup d’argent ! |
| Ultrasonication sans contact | Le sonicateur pour plaques multipuits UIP400MTP applique des ultrasons intenses sans rien introduire dans l’échantillon. Vous pouvez soniquer des plaques multipuits scellées, des récipients fermés et des flacons. Hielscher vous fournit des porte-échantillons personnalisés pour tous les flacons ou récipients non standard. |
| Précision et contrôle | Une commande précise et un logiciel intelligent vous permettent de régler les paramètres ultrasonores de façon optimale selon vos besoins de traitement spécifiques. Vous obtenez une efficience et une efficacité de sonication maximales pour chaque expérience. |
| Contrôle de la température | Réglez une température spécifique pour votre sonication. Le sonicateur pour plaques UIP400MTP peut surveiller la température de l’échantillon et ajuster la sonication en conséquence. Un liquide de refroidissement en recirculation refroidit chaque puits de la plaque pour un contrôle précis de la température. |
| Enregistrement des données et commande à distance | Chaque cycle de sonication peut être commandé depuis un ordinateur. Aucune installation de logiciel n’est nécessaire. Vous pouvez utiliser votre navigateur habituel (p. ex. Chrome, Firefox, Edge ou Safari) sur n’importe quel système d’exploitation (p. ex. MacOS, Windows, Android, iOS ou Linux) pour commander et surveiller l’UIP400MTP à distance. Chaque cycle de sonication génère un protocole de sonication détaillé pour l’évaluation et la documentation. Le fichier de protocole est au format CSV non propriétaire, que vous pouvez ouvrir avec le programme de votre choix, p. ex. Microsoft Excel, Apple Numbers ou OpenOffice Calc. |
| Robuste et fiable | Conçu et fabriqué en Allemagne selon les normes de qualité les plus élevées, l’UIP400MTP est non seulement puissant, mais aussi remarquablement durable. Sa conception répond aux normes industrielles et résiste aisément aux contraintes d’une utilisation quotidienne dans un environnement de laboratoire exigeant. Vous pouvez utiliser l’UIP400MTP en continu, 24 heures par jour, 7 jours par semaine, dans des opérations à haute cadence. |
- haute efficacité
- technologie de pointe
- fiabilité et robustesse
- contrôle de processus précis et réglable
- logiciel intelligent
- fonctions intelligentes (p. ex. programmables, enregistrement des données, commande à distance)
- utilisation simple et sûre
- faible entretien
- CIP (nettoyage en place)
Conception, fabrication et conseil – Qualité Made in Germany
Les ultrasonicateurs Hielscher sont réputés pour leurs normes de qualité et de conception les plus élevées. Leur robustesse et leur facilité d’utilisation permettent une intégration aisée de nos ultrasonicateurs dans les installations industrielles. Les conditions difficiles et les environnements exigeants sont facilement maîtrisés par les ultrasonicateurs Hielscher.
Hielscher Ultrasonics est une entreprise certifiée ISO qui accorde une importance particulière aux ultrasonicateurs haute performance alliant technologie de pointe et convivialité. Bien entendu, les ultrasonicateurs Hielscher sont conformes CE et satisfont aux exigences UL, CSA et RoHs.
Sonicateur sans contact UIP400MTP pour la préparation d’échantillons de microbiome en plaques multipuits.
Bibliographie / Références
- 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.
Questions fréquentes sur la recherche sur le microbiome
Quel est l’effet de la sonication sur les bactéries ?
La sonication rompt les cellules bactériennes à l’aide d’ondes sonores à haute fréquence, provoquant une cavitation qui génère des ondes de choc et des forces mécaniques, entraînant la lyse cellulaire et la libération du contenu intracellulaire.
Quelles méthodes sont utilisées pour étudier les microbiomes ?
Les méthodes d’étude des microbiomes comprennent des techniques de séquençage de l’ADN telles que le séquençage du gène de l’ARNr 16S et la métagénomique, ainsi que la transcriptomique, la protéomique et la métabolomique pour analyser les fonctions et les interactions microbiennes. Des outils bioinformatiques sont employés pour interpréter les vastes quantités de données générées.
Quelles sont les techniques utilisées dans l’analyse du microbiome ?
Les techniques utilisées dans l’analyse du microbiome comprennent le séquençage du gène de l’ARNr 16S pour le profilage taxonomique, le séquençage métagénomique pour une analyse génétique complète, la métatranscriptomique pour étudier l’expression génique, la métaprotéomique pour analyser les protéines et la métabolomique pour identifier les produits métaboliques. Les outils bioinformatiques sont essentiels au traitement et à l’interprétation des données.
Que sont la métabolomique, la métagénomique et la métaprotéomique dans la recherche sur le microbiome ?
Dans la recherche sur le microbiome, la métabolomique analyse les petites molécules et les métabolites produits par les microbes, fournissant des informations sur leurs activités métaboliques. La métagénomique consiste à séquencer les génomes collectifs des communautés microbiennes afin de comprendre leur composition génétique et leur potentiel fonctionnel. La métaprotéomique étudie l’ensemble du contenu protéique d’un microbiome, révélant l’expression fonctionnelle des gènes et les rôles que jouent les protéines au sein de la communauté microbienne.
Que sont les colonies bactériennes dans la recherche sur le microbiome ?
Dans la recherche sur le microbiome, les colonies bactériennes sont des groupes de bactéries issus d’une seule ou de quelques cellules cultivées sur un milieu de culture solide, formant des amas visibles. Ces colonies représentent des populations clonales utilisées pour étudier les caractéristiques, la diversité et les fonctions de souches bactériennes spécifiques au sein d’une communauté microbienne.
Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs à ultrasons haute performance du laboratoire à la taille industrielle.