Homogénéisateurs de tissus à ultrasons

• La sonication est une méthode sûre et efficace d’homogénéisation des tissus.
• Les applications des ultrasons comprennent la préparation de tissus et de suspensions, l’extraction de protéines, d’ADN/ ARN et de composés actifs, ainsi que l’activation / l’inactivation d’enzymes et de levures.
• Le réglage précis des homogénéisateurs à ultrasons à sonde permet une préparation fiable des échantillons de tissus.

Homogénéisation des tissus à l’aide de sondes à ultrasons

L’homogénéisation des tissus est un processus de préparation des échantillons dans lequel les cellules animales et végétales ou les microorganismes sont préparés avant l’extraction de substances intracellulaires telles que les protéines, l’ADN ou l’ARN. La membrane cellulaire doit être rompue pour libérer le contenu de la cellule. Après rupture de la paroi cellulaire, les macromolécules intracellulaires se trouvent en suspension dans la solution tampon, de sorte que les organites, les protéines et l’ADN/ ARN deviennent accessibles. Les homogénéisateurs de tissus et les désintégrateurs cellulaires à ultrasons sont des outils très efficaces pour la désintégration cellulaire, la lyse et l’extraction.

Homogénéisateurs de tissus à ultrasons et autres techniques de lyse

Vous vous demandez peut-être quelle technique de désintégration cellulaire et quel équipement d’homogénéisation des tissus conviennent le mieux à votre laboratoire. Vous trouverez ci-dessous quelques arguments en faveur de la lyse et de l’homogénéisation des tissus par ultrasons, car la sonication présente plusieurs avantages par rapport aux autres méthodes d’homogénéisation :

• Efficacité : L’homogénéisation par ultrasons est une méthode rapide et efficace pour désintégrer les tissus et les cellules. Les homogénéisateurs de tissus à ultrasons reposent sur le principe de la cavitation acoustique. Cette méthode est très efficace et peut désintégrer les cellules en quelques secondes. L’intensité pouvant être réglée de faible à élevée, la sonication est particulièrement efficace pour les tissus durs ou fibreux difficiles à homogénéiser avec d’autres méthodes.



• Prévention de la contamination croisée : Hielscher propose de puissants homogénéisateurs de tissus à ultrasons qui préparent l’échantillon par sonication indirecte. Avec l’UIP400MTP (idéal pour les plaques de microtitration et les plaques multipuits), ainsi que le VialTweeter et le CupHorn (idéaux pour les flacons, les tubes et les béchers), Hielscher propose des équipements de désintégration cellulaire par ultrasons pour une homogénéisation sans contact, ce qui réduit le risque de contamination croisée entre les échantillons. Cette approche minimise également le risque d’introduction de contaminants provenant des surfaces de broyage ou d’autres équipements d’homogénéisation.
• Flexibilité : L’homogénéisation par ultrasons peut être utilisée avec des échantillons de tailles et de volumes variés, allant de petits volumes à de grands échantillons de tissus. Elle convient également à un large éventail de types d’échantillons, notamment les tissus végétaux, les tissus animaux et les cultures microbiennes. L’intensité et la durée de la sonication peuvent être ajustées pour optimiser le degré de désintégration en fonction du type de tissu.
• Reproductibilité : L’homogénéisation par ultrasons fournit des résultats constants et permet un contrôle précis des paramètres d’homogénéisation, tels que la puissance de sortie et la durée de sonication. Cela contribue à garantir la reproductibilité et l’exactitude des données expérimentales.
• Préservation des biomolécules : La sonication à sonde est un traitement non thermique. Cela signifie que son action ne repose pas sur la chaleur. Cependant, tout traitement mécanique génère de la chaleur conformément au deuxième principe de la thermodynamique. L’échantillon se réchauffe donc lorsque la durée de sonication augmente. Les appareils à ultrasons de pointe de Hielscher sont équipés de capteurs de température et d’un logiciel intelligent de surveillance de la température. Des options de refroidissement sophistiquées permettent de prévenir la dégradation thermique et contribuent à préserver l’activité des biomolécules thermosensibles, telles que les enzymes et les protéines.
• Gain de temps : La grande efficacité de la sonication à sonde permet une homogénéisation rapide des tissus, ce qui fait gagner du temps par rapport à d’autres méthodes nécessitant davantage de manipulations physiques du tissu.

L’homogénéisation des tissus par ultrasons présente plusieurs avantages par rapport aux autres méthodes d’homogénéisation. C’est pourquoi les homogénéisateurs de tissus à ultrasons constituent la technique privilégiée de désintégration cellulaire dans diverses applications de recherche et industrielles.

Exemple de protocole d’homogénéisation des tissus à l’aide d’une sonde à ultrasons :

Les appareils à ultrasons facilitent l’homogénéisation des tissus grâce à une utilisation simple et à une procédure d’homogénéisation rapide. Les paramètres du procédé ultrasonore peuvent en parallèle être contrôlés et surveillés avec précision, ce qui garantit des résultats fiables et reproductibles.
 
Matériel :

• Échantillon de tissu (par exemple, foie, cerveau, muscle)
• Tampon (par exemple, PBS, Tris-HCl)
• Cocktail d’inhibiteurs de protéases
• Homogénéisateur à ultrasons (à sonde)
• Glace
• Tubes de microcentrifugation
• Pipettes

Protocole d’homogénéisation des tissus par ultrasons :

Remarque : la durée et l’intensité de la sonication peuvent nécessiter une optimisation en fonction du type de tissu, de l’âge et de l’état de santé, ainsi que des applications ultérieures spécifiques. Il est également important de sélectionner soigneusement le tampon, les inhibiteurs de protéases et les autres additifs afin d’optimiser le rendement et la qualité de l’homogénat.

Principaux avantages des homogénéisateurs de tissus à ultrasons Hielscher

• broyage, homogénéisation, lyse et désintégration cellulaire, ou extraction rapides et efficaces grâce à une puissante cavitation ultrasonore
• utilisation et fonctionnement simples et intuitifs (choisissez la version analogique ou numérique)
• nettoyage facile des surfaces en contact avec le produit par rinçage de la sonotrode pendant la sonication (CIP, nettoyage en place / SIP, stérilisation en place)
• caisson d’insonorisation (les caissons d’insonorisation des appareils de laboratoire sont entièrement fabriqués en verre acrylique pour une visibilité complète sous tous les angles)
• contrôle complet des paramètres du procédé au moyen de l’écran tactile numérique de l’appareil (appareils à ultrasons numériques) ou d’un wattmètre (pour les appareils analogiques)
• contrôle intégré de la température (important pour les échantillons de tissus thermosensibles et labiles)
• les pauses pendant le cycle d’homogénéisation peuvent être définies individuellement et préréglées dans le menu numérique
• tous les appareils numériques sont équipés d’un enregistrement automatique des données (sur une SD/USB-ComboCard intégrée), d’un capteur de température enfichable et d’une commande à distance par navigateur.
• traitement de plusieurs échantillons avec le VialTweeter, CupHorn ou à l’aide de sonotrodes à 4 ou 8 doigts (par exemple, pour l’intégration dans des procédés robotisés de laboratoire)
• pour les applications à petite et à grande échelle

Le tableau ci-dessous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos homogénéisateurs de tissus à ultrasons pour la désintégration cellulaire, la lyse et l’extraction :

Trouvez l’homogénéisateur de tissus à ultrasons optimal pour votre application

Les homogénéisateurs de tissus à ultrasons Hielscher sont disponibles dans une gamme de puissances ultrasonores allant de 50W à 16 000W (16kW).
Le personnel de laboratoire apprécie le fonctionnement simple et intuitif des homogénéisateurs de laboratoire à ultrasons Hielscher. Selon les exigences spécifiques, les appareils Hielscher sont proposés avec une commande numérique ou analogique.

1. Le VialTweeter est un puissant homogénéisateur à ultrasons qui permet la sonication simultanée de jusqu’à 10 flacons ou tubes à essai à la même intensité. Grâce à la sonication indirecte, la contamination croisée et la perte d’échantillon sont totalement évitées. Le nettoyage et la désinfection sont réduits au minimum grâce à l’utilisation de flacons jetables. La sonotrode en bloc est autoclavable.
2. Le sonicateur de plaques UIP400MTP est idéal lorsque vous travaillez avec des plaques de microtitration et des plaques multipuits, telles que les plaques à 96 puits. Placez simplement votre plaque multipuits ou votre boîte de Petri dans l’UIP400MTP et tous les échantillons sont soumis à une sonication uniforme. Avec le sonicateur de plaques UIP400MTP, le traitement des échantillons à cadence élevée devient simple et efficace !
3. Dans la gamme des appareils de laboratoire à ultrasons à sonde, vous pouvez choisir des homogénéisateurs de 50 watts, 100 watts, 200 watts et 400 watts.
   UP50H (50W)
   UP100H (100W)
   UP200Ht / UP200St (200W)
   UP400St (400W)

Applications et utilisation des homogénéisateurs de tissus à ultrasons

Les homogénéisateurs à ultrasons sont couramment utilisés pour le broyage des tissus, la désintégration et la lyse cellulaires ainsi que l’homogénéisation des échantillons biologiques avant l’extraction de substances intracellulaires à l’échelle moléculaire. Grâce à la sonication contrôlée des échantillons, toutes les étapes, de la lyse à l’extraction et à l’homogénéisation, peuvent être réalisées à l’aide du même désintégrateur cellulaire à ultrasons.
Le grand avantage des homogénéisateurs à ultrasons réside dans le réglage facile de la puissance appliquée et de l’intensité de sonication. Les désintégrateurs cellulaires à ultrasons Hielscher (appareils de lyse) permettent de contrôler l’intensité de sonication en réglant l’amplitude de 20% à 100%.
En alternative au fonctionnement continu, l’homogénéisateur à ultrasons peut être réglé en mode cyclique, par exemple pour la sonication de tissus thermosensibles. La sonication en mode pulsé signifie que l’appareil à ultrasons génère des ondes ultrasonores de forte intensité par cycles périodiques. La durée de la période de sonication et le temps de repos peuvent être réglés individuellement par l’utilisateur.
Lors de la sonication pulsée, pendant la période de repos, le matériau soumis à la sonication peut revenir à son état de repos et l’échantillon peut refroidir (le temps de repos servant à dissiper la chaleur). L’intensité du traitement peut ainsi être réglée avec précision en fonction du tissu et l’échauffement indésirable de l’échantillon est réduit.
Les homogénéisateurs de tissus à ultrasons sont robustes et faciles à utiliser, tout en fournissant des résultats fiables et reproductibles grâce au contrôle complet de tous les paramètres importants du procédé.
Les domaines d’application courants du broyage des tissus, de la désintégration cellulaire, de la lyse, de l’extraction et de l’homogénéisation par ultrasons comprennent les laboratoires de biologie et de pharmacie, la microbiologie, la recherche protéomique et génomique (par exemple, la libération des protéines avant un Western blot et un dosage immuno-enzymatique ELISA), mais aussi la production d’extraits végétaux et de composés bioactifs pour les industries alimentaire, pharmaceutique et cosmétique.

• Cliquez ici pour obtenir des recommandations spécifiques sur les procédés de préparation des échantillons, d’homogénéisation des tissus, de lyse et d’extraction (par exemple, cellules, bactéries, spores, composés actifs) !
• Découvrez ici pourquoi les sonicateurs sont un outil indispensable à la recherche protéomique !
• Découvrez comment la sonication facilite les travaux de recherche génomique !

Bibliographie / Références

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• Brandy Verhalen, Stefan Ernst, Michael Börsch, Stephan Wilkens (2012): Dynamic Ligand-induced Conformational Rearrangements in P-glycoprotein as Probed by Fluorescence Resonance Energy Transfer Spectroscopy. J Biol Chem. 2012 Jan 6;287(2): 1112-27.
• Claudia Lindemann, Nataliya Lupilova, Alexandra Müller, Bettina Warscheid, Helmut E. Meyer, Katja Kuhlmann, Martin Eisenacher, Lars I. Leichert (2013): Redox Proteomics Uncovers Peroxynitrite-Sensitive Proteins that Help Escherichia coli to Overcome Nitrosative Stress. J Biol Chem. 2013 Jul 5; 288(27): 19698–19714.
• Elahe Motevaseli, Mahdieh Shirzad, Seyed Mohammad Akrami, Azam-Sadat Mousavi, Akbar Mirsalehian, Mohammad Hossein Modarressi (2013): Normal and tumour cervical cells respond differently to vaginal lactobacilli, independent of pH and lactate. ed Microbiol. 2013 Jul; 62(Pt 7):1065-1072.