La préparation des échantillons avant l'analyse peut nécessiter divers processus pré-analytiques tels que l'homogénéisation des tissus, la lyse, l'extraction des protéines, de l'ADN, de l'ARN, des organites et autres substances intracellulaires, la dissolution et le dégazage. Le VialTweeter est un dispositif ultrasonique unique qui prépare simultanément plusieurs tubes à échantillons dans des conditions exactement identiques. Grâce à la sonication indirecte des tubes à essai fermés, la contamination croisée et la perte d'échantillons sont évitées.

Préparation de l'échantillon par ultrasons

L'ultrason est une technique courante de traitement des échantillons afin de les préparer pour des analyses telles que la réaction en chaîne des polymères (PCR), les Western Blots, les essais, le séquençage moléculaire, la chromatographie, etc. L'ultrason est une technique largement utilisée dans les laboratoires pour traiter les échantillons avant l'analyse. L'un des principaux avantages de la sonication est que le principe de fonctionnement des ultrasons est basé sur des forces purement mécaniques. La lyse et la désintégration cellulaire par ultrasons sont obtenues par des forces de cisaillement sonomécaniques, ce qui confère à l'ultrasonification l'avantage que les solvants utilisés pour l'extraction des protéines peuvent également être utilisés pendant la lyse. Les perturbateurs cellulaires à ultrasons tels que le VialTweeter brisent les parois / membranes cellulaires et favorisent le transfert de masse entre l'intérieur de la cellule et le solvant. Ainsi, l'analyte (par exemple, ADN, ARN, protéines, organites, etc.) est efficacement transféré de la matrice cellulaire dans le solvant. ) sont efficacement transférés de la matrice cellulaire dans le solvant. Cela signifie que les étapes de la trempe et de l'extraction se chevauchent avec le processus de désintégration cellulaire par ultrasons, ce qui rend la lyse par ultrasons très efficace. En outre, la préparation des échantillons par ultrasons ne nécessite pas de détergents ni d'autres réactifs de lyse, qui pourraient altérer et détruire la structure du lysat, et est connue pour les problèmes de purification qui en résultent. Autre méthode de lyse, la perturbation enzymatique nécessite de longues périodes d'incubation et donne des résultats souvent non reproductibles. La préparation d'échantillons par ultrasons permet de surmonter les problèmes courants de la préparation d'échantillons tels que l'homogénéisation des tissus, la désintégration des cellules, la lyse, l'extraction des protéines et la solubilisation du lysat. Comme l'intensité du traitement par ultrasons peut être contrôlée et ajustée avec précision à l'échantillon biologique, la dégradation et la perte d'échantillon sont évitées. La température de l'échantillon, le mode d'impulsion et la durée de la sonication sont automatiquement surveillés et contrôlés pour garantir des résultats optimaux.

Le VialTweeter est particulièrement pratique pour les travaux de laboratoire qui nécessitent la préparation simultanée de plusieurs échantillons dans les mêmes conditions. Le VialTweeter est une sonotrode à ultrasons en bloc qui peut contenir jusqu'à 10 flacons (par exemple, des tubes Eppendorf, centrifugeuse, NUNC, cryo-flacons) et les sonifie intensément dans des conditions précisément contrôlées. Comme l'énergie ultrasonore est couplée à travers les parois des flacons dans le milieu d'échantillonnage, les flacons restent fermés pendant le traitement. Ainsi, la perte d'échantillon et la contamination croisée sont complètement évitées.

Flacons et tubes pour le VialTweeter

Le VialTweeter est adapté pour contenir 10 tubes coniques ou à fond rond courants tels que les tubes Eppendorf, les tubes à centrifuger, les cryo-flacons et divers types de flacons NUNC, mais les trous peuvent être adaptés à d'autres tailles de flacons et de tubes sur demande. Veuillez nous indiquer le type de tubes à essai que vous souhaitez utiliser afin que nous puissions modifier votre VialTweeter en conséquence. Pour les tubes à essai plus grands tels que les tubes Falcon et autres récipients, béchers et vaisseaux à essai, le VialPress est une solution pratique.

Le VialTweeter avec VialPress

Alors que le VialTweeter lui-même, avec ses 10 trous de tubes, est déjà un appareil à ultrasons unique et très fonctionnel, l'accessoire VialPress rend le VialTweeter encore plus polyvalent et flexible dans son fonctionnement. Le VialPress est un accessoire pour le VialTweeter consistant en une barre de fixation qui permet de fixer des tubes d'échantillons plus grands tels que des tubes Falcon ou d'autres béchers de test de taille petite à moyenne à l'avant du VialTweeter. La photo de gauche montre le VialTweeter tenant 10 fioles Eppendorf dans le bloc, tandis que le VialPress fixe un tube à essai plus grand à l'avant pour la sonication. Le VialPress peut contenir jusqu'à 5 tubes à essai plus grands pour une sonication intense.

Protocoles de préparation des échantillons du VialTweeter

Le VialTweeter est largement utilisé pour sonifier les échantillons biologiques. Avant l'analyse, les échantillons doivent être préparés pour des analyses et des tests biochimiques ou biophysiques, par exemple par lyse, homogénéisation des tissus, extraction de protéines, cisaillement de l'ADN/ARN, dégazage, etc. Le VialTweeter réalise ces procédés ultrasoniques de manière fiable et fournit des résultats reproductibles. Une application courante du VialTweeter est la lyse/rupture de cellules de tissus de mammifères (humains et animaux) ainsi que de cellules bactériennes et de particules virales. Les échantillons biologiques traités avec succès par le VialTweeter comprennent des cellules épithéliales de poumon humain, des cellules souches hématopoïétiques, des cellules de leucémie myéloïde, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Francisella tularensis, Yersinia pestis, Streptococcus pyogenes, Caulobacter crescentus, Mycoplasma pneumoniaeLe complexe mycobactéries / Mycobacterium tuberculosis (MTBC) et de nombreuses autres cellules bactériennes, botaniques et microbiennes.
Vous trouverez ci-dessous une sélection de protocoles utilisant le VialTweeter.

Lyse d'E.Coli avec VialTweeter pour la détermination du glutathion in vivo

La bactérie Escherichia coli de la souche MG1655 a été cultivée en milieu minimal MOPS dans un volume total de 200 ml jusqu'à atteindre un A600 de 0,5. La culture a été divisée en cultures de 50 ml pour le traitement du stress. Après 15 minutes d'incubation avec de l'allicine 0,79 mM, du diamide 1 mM ou du diméthyl sulfoxyde (témoin), les cellules ont été récoltées à 4 000 g à 4°C pendant 10 minutes. Les cellules ont été lavées deux fois avec du tampon KPE avant la remise en suspension des granules dans 700µl de tampon KPE. Pour la déprotéinisation, 300µl d'acide sulfosalicylique à 10% (p/v) ont été ajoutés avant la désintégration des cellules par ultrasons (3 x 1 min ; VialTweeter ultrasonicator). Les surnageants ont été recueillis après centrifugation (30 min, 13 000 g, 4°C). Les concentrations d'acide sulfosalicylique ont été réduites à 1 % par l'ajout de 3 volumes de tampon KPE. Les mesures du glutathion total et du GSSG ont été effectuées comme décrit ci-dessus. Les concentrations de glutathion cellulaire ont été calculées sur la base d'un volume de cellules d'E. coli de 6,7×10-15 litres et d'une densité cellulaire de A600 0,5 (équivalent à 1×108 cellules ml-1 de culture). Les concentrations de GSH ont été calculées en soustrayant 2 [GSSG] du glutathion total. (Müller et al. 2016)

Lyse cellulaire avec VialTweeter avant spectrométrie d'absorption atomique dans un four à graphite

Le Bacillus subtilis 168 (trpC2) a été exposé à un stress antibiotique pendant 15 minutes, puis les cellules ont été récoltées à 3 320 x g, lavées cinq fois avec 100 mM Tris/1 mM EDTA, pH 7,5, remises en suspension dans 10 mM Tris, pH 7,5 et perturbées par ultrasons dans un instrument Hielscher VialTweeter. (Wenzel et al. 2014)

Préparation de l'échantillon du VialTweeter avant la spectrométrie de masse

Les granulés de cellules lyophilisées de cellules souches/progénitrices hématopoïétiques CD34 humaines ont été remis en suspension dans 10µl (200µl pour la préparation HEK293 en vrac pour la série de dilution des peptides) d'urée 8 M dans 100 mM de carbonate acide d'ammonium et lysés par sonication avec le Hielscher VialTweeter à une amplitude de 60%, un cycle de 60% et une durée de 20s pendant trois fois avec refroidissement intermédiaire sur glace. (Amon et al. 2019)

Protocoles de préparation d'échantillons à l'aide du VialPress

La laitue fraîche (Lactuca sativa) a été homogénéisée dans un tampon HEPES de 0,5 M (pH 8, ajusté au KOH) à un rapport de 1 g de plante (poids frais) pour 200, 100, 50 ou 20 ml de solution tampon. Le rapport entre la masse de la plante et le volume de la solution tampon a été modifié pour maintenir le volume total de l'homogénéat entre 3,5 et 12 ml. Le rapport entre la masse de la plante et le volume de la solution tampon a été modifié pour maintenir le volume total de l'homogénéat entre 3,5 et 12 ml, ce qui a permis l'homogénéisation avec la sonde. Les homogénats ont ensuite été soumis à une échographie indirecte à l'aide d'un UP200St avec VialTweeter équipé de la VialPress 200xt (Hielscher Ultrasonics GmbH, Allemagne) pendant 3 min (80 % d'impulsion et 100 % de puissance). L'utilisation de cet appareil a permis d'éviter toute contamination. (Laughton et al. 2019)

Contrôle fiable de la température pendant la sonication avec le VialTweeter

La température est un facteur crucial qui influe sur le processus et qui est particulièrement important pour le traitement des échantillons biologiques. Comme toutes les techniques de préparation mécanique des échantillons, la sonication crée de la chaleur. Cependant, la température des échantillons peut être bien contrôlée en utilisant le VialTweeter. Nous vous présentons différentes options pour surveiller et contrôler la température de vos échantillons tout en les préparant avec le VialTweeter et le VialPress pour l'analyse.

1. Contrôle de la température de l'échantillon : Le processeur ultrasonique UP200St, qui pilote le VialTweeter, est équipé d'un logiciel intelligent et d'un capteur de température enfichable. Branchez le capteur de température sur l'UP200St et insérez la pointe du capteur de température dans l'un des tubes d'échantillonnage. Grâce à l'écran tactile numérique en couleur, vous pouvez définir dans le menu de l'UP200St une plage de température spécifique pour votre échantillon de sonication. L'ultrasonateur s'arrêtera automatiquement lorsque la température maximale sera atteinte et fera une pause jusqu'à ce que la température de l'échantillon soit descendue à la valeur inférieure de la température réglée ∆. Ensuite, la sonication redémarre automatiquement. Cette fonction intelligente empêche la dégradation induite par la chaleur.
2. Le bloc VialTweeter peut être pré-refroidi. Mettez le bloc VialTweeter (uniquement la sonotrode sans transducteur !) au réfrigérateur ou au congélateur pour pré-refroidir le bloc en titane, ce qui permet de retarder l'augmentation de la température de l'échantillon. Si possible, l'échantillon lui-même peut aussi être pré-refroidi.
3. Utilisez de la glace sèche pour refroidir pendant la sonication. Utilisez un plateau peu profond rempli de glace sèche et placez le VialTweeter sur la glace sèche afin que la chaleur puisse se dissiper rapidement.

Les clients du monde entier utilisent le VialTweeter et le VialPress pour leur travail quotidien de préparation d'échantillons dans les laboratoires biologiques, biochimiques, médicaux et cliniques. Grâce au logiciel intelligent et au contrôle de la température du processeur UP200St, la température est contrôlée de manière fiable et la dégradation des échantillons induite par la chaleur est évitée. La préparation d'échantillons par ultrasons avec le VialTweeter et le VialPress donne des résultats très fiables et reproductibles !

Détails techniques du VialTweeter

Le VialTweeter est une sonotrode à bloc en titane qui peut contenir jusqu'à 10 fioles dans les trous du bloc. En outre, jusqu'à 5 tubes à essai plus grands peuvent être fixés à l'avant du VialTweeter à l'aide de la VialPress. Le VialTweeter est conçu de manière à ce que l'énergie des ultrasons soit distribuée uniformément dans chaque flacon inséré pour garantir des résultats de sonication fiables et uniformes. Un petit pivot permet de régler la sonotrode du VialTweeter sur un sol inégal et d'aligner les tubes à essai verticalement.

Les avantages du VialTweeter un coup d'oeil

• sonication intense d'un maximum de 10 flacons simultanément
• Sonication indirecte à haute intensité ultrasonique à travers la paroi du vaisseau dans l'échantillon.
• sonication indirecte évite la contamination croisée et la perte échantillon
• Résultats reproductibles grâce à une amplitude de sonication réglable et contrôlable
• La VialPress vous permet de soniquer des tubes plus grands
• Amplitude réglable de 20 à 100%.
• Mode d'impulsion réglable de 0 à 100%
• autoclavable

Le VialTweeter est alimenté par le UP200Stun puissant processeur à ultrasons de 200 watts. L'UP200St est équipé d'un logiciel intelligent qui permet le contrôle précis de tous les paramètres importants du processus ultrasonore tels que l'amplitude, le temps de sonication, la pulsation et la température. Cela fait du VialTweeter un outil fiable pour obtenir des résultats reproductibles dans les laboratoires de biologie et de biochimie.
L'amplitude peut être ajustée entre 20 et 100% et permet ainsi d'adapter l'intensité des ultrasons à votre échantillon. Par exemple, le cisaillement et la fragmentation de l'ADN et de l'ARN nécessitent une amplitude plus faible pour éviter la production de trop petits fragments d'ADN, l'homogénéisation des tissus du cerveau de la souris nécessite une sonication de haute intensité. Choisissez l'amplitude, l'intensité et la durée idéales de la sonication via le menu intelligent et intuitif du processeur UP200St. Le menu et les paramètres sont facilement accessibles et utilisables via un écran tactile en couleur. Dans les réglages, vous pouvez prédéfinir les paramètres de sonication tels que l'amplitude, le mode pulsation / cycle, la durée de sonication, l'apport total d'énergie et les limites de température. Dans la recherche et la production, la répétabilité des essais et des résultats des tests est cruciale. Cela signifie que l'enregistrement précis des conditions du processus et des protocoles de sonication est extrêmement important. Le protocole de données automatique enregistre toutes les données de sonication dans un fichier CSV sur une carte SD intégrée, afin que vous puissiez facilement vérifier et comparer les différents cycles de sonication. Toutes les données du processus ultrasonore peuvent être facilement accessibles et partagées sous forme de fichier CSV.
Hielscher Ultrasons s'efforce de vous fournir une technologie avancée pour faciliter et améliorer vos travaux de recherche !