Préparation d’échantillons avec le sonicateur VialTweeter

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

Préparation d’échantillons par ultrasons

L’ultrasonication est une technique courante de traitement des échantillons visant à 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’ultrasonication est une technique largement utilisée en laboratoire pour le traitement préanalytique des échantillons. Un avantage majeur de la sonication est que le principe de fonctionnement des ultrasons repose sur des forces purement mécaniques. La lyse et la désintégration cellulaire par ultrasons sont obtenues grâce à des forces de cisaillement sonomécaniques, ce qui confère à l’ultrasonication l’avantage de pouvoir utiliser également pendant la lyse les solvants employés pour l’extraction des protéines. Les désintégrateurs cellulaires à ultrasons tels que le VialTweeter rompent les parois / membranes cellulaires et favorisent le transfert de masse entre l’intérieur de la cellule et le solvant. Ainsi, l’analyte (p. ex. ADN, ARN, protéines, organites, etc.) est efficacement transféré de la matrice cellulaire vers le solvant. Cela signifie que les étapes de quenching et d’extraction se chevauchent avec le processus de désintégration cellulaire par ultrasons, ce qui rend la lyse par ultrasons très efficace. De plus, la préparation d’échantillons par ultrasons ne nécessite pas de détergents ni d’autres réactifs de lyse, qui pourraient altérer et détruire la structure du lysat et sont connus pour entraîner des difficultés ultérieures lors de la purification. Une autre méthode de lyse, la désintégration enzymatique, nécessite de longs temps d’incubation et donne souvent des résultats non reproductibles. La préparation d’échantillons par ultrasons surmonte les problèmes courants de la préparation d’échantillons tels que l’homogénéisation de tissus, la désintégration cellulaire, la lyse, l’extraction de protéines et la solubilisation du lysat. Comme l’intensité du traitement par ultrasons peut être contrôlée avec précision et adaptée à l’échantillon biologique, la dégradation et la perte d’échantillon sont évitées. La surveillance et le contrôle automatiques de la température de l’échantillon, du mode pulsé et de la durée de sonication garantissent 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 bloc à ultrasons pouvant accueillir jusqu’à 10 flacons (p. ex. tubes Eppendorf, tubes de centrifugeuse, tubes NUNC, cryotubes) et les soumet à une sonication intense dans des conditions contrôlées avec précision. Comme l’énergie ultrasonore est couplée à travers les parois des flacons dans le milieu de l’échantillon, les flacons restent fermés pendant le traitement. Ainsi, la perte d’échantillon et la contamination croisée sont totalement évitées.

Flacons et tubes compatibles avec le VialTweeter

Le VialTweeter est conçu pour accueillir 10 tubes courants à fond conique ou rond, tels que des tubes Eppendorf, des tubes de centrifugeuse, des cryotubes et divers types de flacons NUNC, mais les orifices peuvent être adaptés sur demande à d’autres tailles de flacons et de tubes. Veuillez nous indiquer quel type de tubes à essai vous souhaitez utiliser afin que nous puissions modifier votre VialTweeter en conséquence. Pour les tubes à essai plus grands, tels que les tubes Falcon, ainsi que pour d’autres récipients d’essai, béchers et contenants, le VialPress est une solution pratique.
Pour en savoir plus sur le modèle VialTweeter VT26dxx adapté à la taille spécifique de vos tubes à essai, p. ex. les tubes Falcon !

Le VialTweeter avec VialPress

Si le VialTweeter lui-même, avec ses 10 orifices pour tubes, est déjà un appareil à ultrasons unique et hautement fonctionnel, l’accessoire VialPress rend le VialTweeter encore plus polyvalent et flexible à l’utilisation. Le VialPress est un accessoire du VialTweeter constitué d’une barre de serrage qui permet de fixer à l’avant du VialTweeter des tubes d’échantillons plus grands, tels que des tubes Falcon ou d’autres béchers d’essai de petite à moyenne taille. L’image de gauche montre le VialTweeter contenant 10 flacons Eppendorf dans le bloc, tandis que le VialPress fixe un tube à essai plus grand à l’avant pour la sonication. Le VialPress peut maintenir jusqu’à 5 tubes à essai plus grands pour une sonication intense.

Protocoles de préparation d’échantillons avec le VialTweeter

Le VialTweeter est largement utilisé pour la sonication d’échantillons biologiques. Avant l’analyse, les échantillons doivent être préparés pour des analyses et essais biochimiques ou biophysiques, p. ex. par lyse, homogénéisation de tissus, extraction de protéines, cisaillement de l’ADN / ARN, dégazage, etc. Le VialTweeter réalise ces processus ultrasoniques de manière fiable et fournit des résultats reproductibles. Une application courante du VialTweeter est la lyse/désintégration cellulaire de tissus de mammifères (humains et animaux) ainsi que de cellules bactériennes et de particules virales. Parmi les échantillons biologiques traités avec succès au VialTweeter figurent des cellules épithéliales pulmonaires humaines, des cellules souches hématopoïétiques, des cellules de leucémie myéloïde, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Francisella tularensis, Yersinia pestis, Streptococcus pyogenes, Caulobacter crescentus, Mycoplasma pneumoniae, des mycobactéries, le complexe Mycobacterium tuberculosis (MTBC) et de nombreuses autres cellules bactériennes, végétales et microbiennes.
Vous trouverez ci-dessous quelques protocoles sélectionnés utilisant le VialTweeter.

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

Des bactéries Escherichia coli de la souche MG1655 ont été cultivées dans un milieu minimal MOPS dans un volume total de 200ml jusqu’à atteindre une A600 de 0,5. La culture a été divisée en cultures de 50-ml pour le traitement de stress. Après 15 min d’incubation avec 0,79 mM d’allicine, 1 mM de diamide ou du diméthylsulfoxyde (contrôle), les cellules ont été récoltées à 4 000g à 4°C pendant 10 min. Les cellules ont été lavées deux fois avec du tampon KPE avant la remise en suspension des culots dans 700µl de tampon KPE. Pour la déprotéinisation, 300µl d’acide sulfosalicylique à 10% (w/v) ont été ajoutés avant la désintégration des cellules par ultrasonication (3 x 1 min ; ultrasonicateur VialTweeter). Les surnageants ont été recueillis après centrifugation (30 min, 13 000g, 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 cellulaires de glutathion ont été calculées sur la base d’un volume de cellules d’E. coli de 6,7×10-15 litre et d’une densité cellulaire de A600 0,5 (équivalant 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)

Fragmentation de fibrilles d’alpha-synucléine avec le VialTweeter

Le sonicateur VialTweeter est largement utilisé pour la fragmentation fiable et efficace des fibrilles et rubans d’alpha-synucléine. Cliquez ici pour trouver des descriptions détaillées, des protocoles et des références sur la fragmentation de l’alpha-synucléine avec le VialTweeter !

Lyse cellulaire avec le VialTweeter avant la spectrométrie d’absorption atomique en four graphite

Des Bacillus subtilis 168 (trpC2) ont été exposés à 15 min de stress antibiotique, 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 désintégrées par ultrasonication dans un instrument Hielscher VialTweeter. (Wenzel et al. 2014)

Préparation d’échantillons au VialTweeter avant la spectrométrie de masse

Les culots cellulaires lyophilisés de cellules souches/progénitrices hématopoïétiques humaines CD34􏰀 ont été remis en suspension dans 10µ􏰇l (200µl pour la préparation en vrac de HEK293 destinée à la série de dilutions peptidiques) d’urée 8 M dans 100 mM d’hydrogénocarbonate d’ammonium, puis lysés à l’aide d’une sonication avec le Hielscher VialTweeter à une amplitude de 60%, un cycle de 60% et une durée de 20s, trois fois, avec refroidissement intermédiaire sur glace. (Amon et al. 2019)

Protocoles de préparation d’échantillons avec le VialPress

De la laitue fraîche (Lactuca sativa) a été homogénéisée dans un tampon HEPES 0,5 M (pH 8, ajusté au KOH) selon un rapport de 1 g de plante (poids frais) pour 200, 100, 50 ou 20 mL de solution tampon. Le rapport entre la masse végétale et le volume de solution tampon a été modifié afin de maintenir le volume total d’homogénat entre 3,5 et 12 mL. Le rapport entre la masse végétale et le volume de solution tampon a été modifié afin de maintenir le volume total d’homogénat entre 3,5 et 12 mL, ce qui permettait l’homogénéisation avec la sonde. Les homogénats ont ensuite été soumis à une ultrasonication indirecte à l’aide d’un UP200St avec VialTweeter équipé d’un VialPress 200xt (Hielscher Ultrasonics GmbH, Allemagne) pendant 3 min (80% de pulsation 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 déterminant du processus, particulièrement important pour le traitement des échantillons biologiques. Comme toutes les techniques mécaniques de préparation d’échantillons, la sonication génère de la chaleur. Toutefois, la température des échantillons peut être bien contrôlée lors de l’utilisation du VialTweeter. Nous vous présentons différentes options pour surveiller et contrôler la température de vos échantillons pendant leur préparation pour l’analyse avec le VialTweeter et le VialPress.

1. Surveillance de la température de l’échantillon : le processeur à ultrasons UP200St, qui entraîne 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’échantillons. Via l’écran tactile numérique couleur, vous pouvez définir dans le menu de l’UP200St une plage de température spécifique pour la sonication de votre échantillon. L’ultrasonicateur s’arrête automatiquement lorsque la température maximale est atteinte et reste en pause jusqu’à ce que la température de l’échantillon redescende à la valeur inférieure du ∆ de température défini. La sonication redémarre alors automatiquement. Cette fonction intelligente prévient la dégradation induite par la chaleur.
2. Le bloc VialTweeter peut être pré-refroidi. Placer le bloc VialTweeter (uniquement la sonotrode sans transducteur !) au réfrigérateur ou au congélateur pour pré-refroidir le bloc de titane aide à retarder l’élévation de température dans l’échantillon. Si possible, l’échantillon lui-même peut également être pré-refroidi.
3. Utilisez de la glace carbonique pour refroidir pendant la sonication. Utilisez un plateau peu profond rempli de glace carbonique et placez le VialTweeter sur la glace carbonique afin que la chaleur puisse se dissiper rapidement.

Des clients du monde entier utilisent le VialTweeter et le VialPress pour leurs travaux quotidiens de préparation d’échantillons dans des 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 fournit des résultats hautement fiables et reproductibles !

Détails techniques du VialTweeter

Le VialTweeter est une sonotrode bloc en titane pouvant accueillir jusqu’à 10 flacons dans les orifices du bloc. En outre, jusqu’à 5 tubes à essai plus grands peuvent être fixés à l’avant du VialTweeter à l’aide du VialPress. Le VialTweeter est conçu de manière à ce que l’énergie ultrasonore soit répartie uniformément dans chaque flacon inséré afin de garantir des résultats de sonication fiables et uniformes. Un petit pivot ajuste la sonotrode VialTweeter aux surfaces irrégulières et aligne les tubes à essai verticalement.

Avantages du VialTweeter en un coup d’œil

• Sonication intense simultanée de jusqu’à 10 flacons
• Sonication indirecte à haute intensité ultrasonore à travers la paroi du récipient dans l’échantillon
• La sonication indirecte évite la contamination croisée et la perte d’échantillon
• Résultats reproductibles grâce à une amplitude de sonication réglable et contrôlable
• Le VialPress vous permet de soniquer des tubes plus grands
• Amplitude réglable de 20 à 100%
• Mode pulsé réglable de 0 à 100%
• Autoclavable

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