બાયોફિલ્મ અને પ્રોટીઓમિક વિશ્લેષણમાં Hielscher મલ્ટી-સેમ્પલ સોનિકેટર્સનો ઉપયોગ કરીને પ્રોટોકોલ
VialTweeter Multi-Tube Sonicator અને UIP400MTP Microplate Sonicator જેવા મલ્ટિ-સેમ્પલ સોનિકેટર્સનો ઉપયોગ, ઉચ્ચ-થ્રુપુટ એપ્લિકેશન્સ માટે લેબોરેટરી વર્કફ્લોને સુવ્યવસ્થિત કરે છે. બંને ઉપકરણો બહુવિધ નમૂનાઓમાં ચોક્કસ અને સમાન અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાને મંજૂરી આપે છે, પરિવર્તનક્ષમતા ઘટાડે છે અને પુનઃઉત્પાદનક્ષમતામાં વધારો કરે છે. આ ખાસ કરીને એવા પ્રયોગોમાં ફાયદાકારક છે કે જેમાં સતત સેમ્પલ લિસિસ, બાયોફિલ્મ ડિટેચમેન્ટ, પ્રોટીન એક્સ્ટ્રક્શન અથવા પ્રોટીઓલિટીક પાચન જરૂરી હોય છે, જ્યાં મેન્યુઅલ અથવા સિંગલ-સેમ્પલ પદ્ધતિઓ ઓછી કાર્યક્ષમ હોય છે અને અસંગતતાની સંભાવના હોય છે.
મલ્ટી-સેમ્પલ સોનિકેટર્સ સાથે વર્કફ્લોને સ્ટ્રીમલાઇન કરો
ઉદાહરણ તરીકે, UIP400MTP, માઇક્રોપ્લેટ કુવાઓની એક સાથે અલ્ટ્રાસોનિક સારવારને સક્ષમ કરે છે, બાયોફિલ્મ્સ અથવા સેલ્યુલર સામગ્રીની એકસમાન ટુકડીને સુનિશ્ચિત કરે છે. દરમિયાન, VialTweeter ક્રોસ-પ્રદૂષણ વિના બહુવિધ ટ્યુબ નમૂનાઓનું ચોક્કસ લિસિસ અને એકરૂપીકરણ પ્રદાન કરે છે. આ સોનિકેટર્સ પ્રક્રિયાના સમયને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે, પ્રાયોગિક પ્રજનનક્ષમતામાં સુધારો કરે છે અને ઉચ્ચ નમૂનાની અખંડિતતા જાળવી રાખે છે, જે તેમને માઇક્રોબાયોલોજી, પ્રોટીઓમિક્સ અને મોલેક્યુલર બાયોલોજી સંશોધનમાં અનિવાર્ય સાધનો બનાવે છે.
નીચે E. કોલી બાયોફિલ્મ રચના અને અનુગામી પ્રોટીઓમિક વિશ્લેષણને સંડોવતા અભ્યાસમાં Hielscher મલ્ટિ-સેમ્પલ સોનિકેટર મોડલ્સ, VialTweeter Multi-Tube Sonicator અને Microplate Sonicator UIP400MTP ના ઉપયોગનું ઉદાહરણ આપતો વિગતવાર પ્રોટોકોલ છે.
મલ્ટી-વેલ પ્લેટ સોનિકેટર UIP400MTP – ઉચ્ચ-થ્રુપુટ પર વિશ્વસનીય નમૂનાની તૈયારી
પ્રોટોકોલ: Hielscher મલ્ટી-સેમ્પલ સોનિકેટર્સનો ઉપયોગ કરીને બાયોફિલ્મ રચના, ડિટેચમેન્ટ અને પ્રોટીઓમિક વિશ્લેષણ
1. બેક્ટેરિયલ કલ્ચરની તૈયારી
- કલ્ચર E. કોલી બેક્ટેરિયા (સ્ટ્રેન W3110) 30 °C પર, ઇ. કોલી બાયોફિલ્મ રચના માટે અનુકૂળ તાપમાન, ટ્રિપ્ટોન બ્રોથ (ટીબી) માધ્યમમાં જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:
– 10 g/L ટ્રિપ્ટોન
– 5 g/L NaCl - પ્લાઝમિડની જાળવણી સુનિશ્ચિત કરવા માટે જરૂર મુજબ એન્ટિબાયોટિક્સ સાથે પૂરક કરો.
- માઇક્રોસ્કોપી અને પ્રમોટર પ્રવૃત્તિ અભ્યાસ માટે, rplL પ્રમોટરના નિયંત્રણ હેઠળ જીનોમિક ઉન્નત GFP (eGFP) રિપોર્ટર સાથે W3110 E. coli સ્ટ્રેનનો ઉપયોગ કરો.
- વિવિધ પ્રમોટરો માટે GFP રિપોર્ટર પ્લાઝમિડનો ઉપયોગ કરો (દા.ત., csgA, csgD, fliA, fliC, flhD પ્રમોટર પ્રવૃત્તિઓ માપવા માટે.
2. બાયોફિલ્મ ખેતી અને ટુકડી
- 12-વેલ પ્લેટ (સેલસ્ટાર 12-વેલ પ્લેટ્સ, ગ્રેનર બાયો-વન) માં 1.5 એમએલ પાતળું બેક્ટેરિયલ કલ્ચર પ્રતિ કૂવા.
- બાયોફિલ્મ રચનાને મંજૂરી આપવા માટે સેવન કરો.
- પ્લાન્કટોનિક (બિન-પાલન) સંસ્કૃતિને કાળજીપૂર્વક દૂર કરો.
– દરેકને 500 μL PBS વડે સારી રીતે ધોઈ લો.
– UIP400MTP માઇક્રોપ્લેટ સોનિકેટરમાં 12-વેલ પ્લેટને સોનિકેટ કરીને જોડાયેલ કોષોને અલગ કરો. UIP400MTP તમામ કુવાઓમાં સતત અલ્ટ્રાસોનિક ઉર્જા પહોંચાડીને એક સમાન ટુકડીની ખાતરી કરે છે.
– સોનિકેશન સેટિંગ્સ: 60% કંપનવિસ્તાર, સાયકલ મોડ: 60 સેકન્ડ ચાલુ / 30 સેકન્ડ બંધ.
3. સેલ હાર્વેસ્ટિંગ અને લિસિસ
- સેન્ટ્રીફ્યુજ 5 મિનિટ માટે 4,500 ગ્રામ પર બાયોફિલ્મ કોષોને અલગ કરે છે.
- PBS સાથે પેલેટેડ કોશિકાઓ ધોવા.
- 2% સોડિયમ લૌરોયલ સાર્કોસિનેટ (SLS) ના 100 µL માં કોષોને પુનઃસ્થાપિત કરો અને 15 મિનિટ માટે 95 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર ઉકાળો.
- સંપૂર્ણ સેલ લિસિસની ખાતરી કરવા માટે VialTweeter Multi-Tube Sonicator નો ઉપયોગ કરીને Sonicate.
– સોનિકેશન સેટિંગ્સ: 100% કંપનવિસ્તાર, 10 મિનિટના કુલ રન ટાઈમ માટે 50 સેકન્ડ ચાલુ / 10 સેકન્ડ બંધ; નમૂનાઓ બરફ પર રાખો.
4. ઘટાડો અને આલ્કિલેશન
- ડાયસલ્ફાઇડ બોન્ડ ઘટાડવા માટે 5 mM Tris(2-carboxyethyl) ફોસ્ફાઈન (TCEP) ઉમેરો અને 15 મિનિટ માટે 95°C પર સેવ કરો.
- 25°C પર 30 મિનિટ માટે 10 mM આયોડોએસેટામાઇડ સાથે આલ્કીલેટ પ્રોટીન.
5. પ્રોટીનનું પ્રમાણીકરણ અને પાચન
- સેન્ટ્રીફ્યુજ lysates કાટમાળ સાફ કરવા માટે.
- પિયર્સ બીસીએ પ્રોટીન એસે કીટનો ઉપયોગ કરીને કુલ પ્રોટીન સામગ્રીનું પ્રમાણ નક્કી કરો.
- 2% SLS અને 100 mM એમોનિયમ બાયકાર્બોનેટ ધરાવતા દ્રાવણમાં 1 µg ટ્રિપ્સિન સાથે 50 µg કુલ પ્રોટીન ડાયજેસ્ટ કરો.
- પાચન પ્રક્રિયાને 30 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર રાતોરાત ઉકાળો.
6. પેપ્ટાઇડ શુદ્ધિકરણ
- 1.5% trifluoroacetic એસિડ (TFA), પછી સેન્ટ્રીફ્યુજ ઉમેરીને SLS ને પ્રક્ષેપિત કરો.
- C18 માઇક્રોસ્પિન કૉલમનો ઉપયોગ કરીને પેપ્ટાઇડ્સને શુદ્ધ કરો.
- શુષ્ક શુદ્ધિકરણ પેપ્ટાઈડ્સ અને 0.1% TFA માં રિસસ્પેન્ડ.
7. લિક્વિડ ક્રોમેટોગ્રાફી-માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (LC-MS/MS)
- અલ્ટીમેટ 3000 આરએસએલસી નેનો સિસ્ટમ સાથે ક્યૂ-એક્ઝેક્ટિવ પ્લસ માસ સ્પેક્ટ્રોમીટર પર પેપ્ટાઇડ્સનું વિશ્લેષણ કરો.
- C18 રેઝિન (2.4 µm) થી ભરેલા રિવર્સ-ફેઝ HPLC કૉલમ (75 µm × 42 cm) નો ઉપયોગ કરીને પેપ્ટાઈડ્સને અલગ કરો.
- 140 મિનિટમાં 2% થી 35% દ્રાવક B (0.15% ફોર્મિક એસિડ સાથે એસિટોનાઈટ્રાઈલ) સુધીનો ઢાળ લાગુ કરો.
- ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન MS સ્કેનનો ઉપયોગ કરીને ડેટા મેળવો અને ત્યારબાદ 10 સૌથી તીવ્ર આયનોના ટેન્ડમ MS/MS સ્કેનનો ઉપયોગ કરો.
8. ડેટા વિશ્લેષણ
- પ્રોજેનેસિસ સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરીને કાચો LC-MS ડેટા પર પ્રક્રિયા કરો.
- .mgf ફાઇલો નિકાસ કરો અને MASCOT વડે તેનું વિશ્લેષણ કરો.
- ગુણવત્તા નિયંત્રણ અને ખોટા-શોધ ગોઠવણ માટે SafeQuant નો ઉપયોગ કરીને પેપ્ટાઈડનું પ્રમાણીકરણ કરો.
- પ્રજનનક્ષમતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે તમામ પ્રયોગો ડુપ્લિકેટ અથવા ટ્રિપ્લિકેટમાં કરો.
ઉચ્ચ-થ્રુપુટ નમૂનાની તૈયારી માટે મલ્ટિ-સેમ્પલ સોનિકેટર્સ
મલ્ટિ-સેમ્પલ સોનિકેટર મોડલ્સ VialTweeter અને UIP400MTP પ્રાયોગિક વર્કફ્લોની ચોકસાઈ અને કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે, ખાસ કરીને બાયોફિલ્મ સંશોધન અને પ્રોટીઓમિક્સમાં. બહુવિધ નમૂનાઓ પર પ્રક્રિયા કરવાની તેમની ક્ષમતા ડેટા ગુણવત્તા સાથે સમાધાન કર્યા વિના ઉચ્ચ-થ્રુપુટ ક્ષમતાને એકસરખી રીતે સુનિશ્ચિત કરે છે. આ લાભો, ઉપર દર્શાવેલ સુવ્યવસ્થિત વર્કફ્લો સાથે મળીને, આધુનિક જૈવિક સંશોધન માટે Hielscher મલ્ટિ-સેમ્પલ સોનિકેટર્સને આવશ્યક સાધનો બનાવે છે.
- ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા
- અદ્યતન ટેકનોલોજી
- વિશ્વસનીયતા & મજબૂતાઈ
- એડજસ્ટેબલ, ચોક્કસ પ્રક્રિયા નિયંત્રણ
- બેચ & ઇનલાઇન
- કોઈપણ વોલ્યુમ માટે
- બુદ્ધિશાળી સોફ્ટવેર
- સ્માર્ટ સુવિધાઓ (દા.ત., પ્રોગ્રામેબલ, ડેટા પ્રોટોકોલિંગ, રીમોટ કંટ્રોલ)
- ચલાવવા માટે સરળ અને સલામત
- ઓછો નિર્વાહ ખર્ચ
- CIP (ક્લીન-ઇન-પ્લેસ)
ડિઝાઇન, ઉત્પાદન અને કન્સલ્ટિંગ – જર્મનીમાં બનાવેલ ગુણવત્તા
Hielscher ultrasonicators તેમના ઉચ્ચતમ ગુણવત્તા અને ડિઝાઇન ધોરણો માટે જાણીતા છે. મજબૂતાઈ અને સરળ કામગીરી ઔદ્યોગિક સુવિધાઓમાં અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સના સરળ એકીકરણને મંજૂરી આપે છે. ખરબચડી પરિસ્થિતિઓ અને માંગવાળા વાતાવરણને Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ દ્વારા સરળતાથી નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે.
Hielscher Ultrasonics એ ISO પ્રમાણિત કંપની છે અને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ પર વિશેષ ભાર મૂકે છે જેમાં અત્યાધુનિક ટેકનોલોજી અને વપરાશકર્તા-મિત્રતા દર્શાવવામાં આવે છે. અલબત્ત, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ CE અનુરૂપ છે અને UL, CSA અને RoHs ની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.
સાહિત્ય / સંદર્ભો / ફેક્ટશીટ્સ
- Download PDF “Protocol using Hielscher Multi-Sample Sonicators in Biofilm and Proteomic Analysis” – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet UIP400MTP – High-throughput Sonicator for Multiwell-Plates
- FactSheet VialTweeter – Simultaneous sonication of closed vials
- Shirley J.D., Nauta K.M., Carlson E.E. (2022): Live-Cell Profiling of Penicillin-Binding Protein Inhibitors in Escherichia coli MG1655. ACS Infectious Diseases Jul 8;8(7); 2022. 1241-1252.
- Teteneva N.A., Mart’yanov S.V., Esteban-López M., Kahnt J., Glatter T,. Netrusov A.I., Plakunov V.K., Sourjik V. (2020): Multiple drug-induced stress responses inhibit formation of Escherichia coli biofilms. Applied Environmental Microbiology 2020: 86:e01113-20.
- Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 2024.
- De Oliveira A, Cataneli Pereira V, Pinheiro L, Moraes Riboli DF, Benini Martins K, Ribeiro de Souza da Cunha MDL (2016): Antimicrobial Resistance Profile of Planktonic and Biofilm Cells of Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci. International Journal of Molecular Sciences 17(9):1423; 2016.
- Martins KB, Ferreira AM, Pereira VC, Pinheiro L, Oliveira A, Cunha MLRS (2019): In vitro Effects of Antimicrobial Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus saprophyticus Isolated From Patients With Urinary Tract Infections. Frontiers in Microbiology 2019.
વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો
બાયોફિલ્મ શું છે?
બાયોફિલ્મ એ સ્વ-ઉત્પાદિત એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર મેટ્રિક્સ (ECM) માં જડિત સૂક્ષ્મજીવોનો એક સંરચિત સમુદાય છે, જે સપાટીને વળગી રહે છે. તે પર્યાવરણીય તાણ, એન્ટિબાયોટિક્સ અને રોગપ્રતિકારક તંત્ર સામે રક્ષણ પૂરું પાડે છે, જે સતત ચેપ અને બાયોફાઉલિંગમાં ફાળો આપે છે.
બાયોફિલ્મ ડિટેચમેન્ટ શું છે?
બાયોફિલ્મ ડિટેચમેન્ટ એ એવી પ્રક્રિયા છે કે જેના દ્વારા માઇક્રોબાયલ કોષો અથવા ક્લસ્ટરો બાયોફિલ્મ સ્ટ્રક્ચરથી અલગ પડે છે, ક્યાં તો સક્રિય રીતે (એન્ઝાઇમેટિક ડિગ્રેડેશન અથવા કોરમ સેન્સિંગ દ્વારા) અથવા નિષ્ક્રિય રીતે (શીયર ફોર્સ, પોષક તત્ત્વોની અવક્ષય અથવા યાંત્રિક વિક્ષેપને કારણે). આ બાયોફિલ્મ વિખેરવાની અને નવી સપાટીઓના વસાહતીકરણની સુવિધા આપે છે.
બાયોફિલ્મ-સંબંધિત પ્રોટીન શું છે?
બાયોફિલ્મ-સંબંધિત પ્રોટીન (BAPs) એ માઇક્રોબાયલ સપાટી અથવા સ્ત્રાવિત પ્રોટીન છે જે બાયોફિલ્મની રચના, સ્થિરતા અને સંલગ્નતામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. તેમાં એડહેસિન, એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર એન્ઝાઇમ્સ અને માળખાકીય પ્રોટીન જેમ કે ઇ. કોલીમાં કર્લી ફાઇબર અથવા સ્ટેફાયલોકોકસ ઓરીયસમાં બાપાનો સમાવેશ થાય છે.
બાયોફિલ્મ્સમાં ECM શું છે?
બાયોફિલ્મ્સમાં એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર મેટ્રિક્સ (ECM) એ પોલિસેકરાઇડ્સ, પ્રોટીન, એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર DNA (eDNA) અને લિપિડ્સનું જટિલ નેટવર્ક છે જે માઇક્રોબાયલ કોશિકાઓને ઘેરી લે છે. તે માળખાકીય અખંડિતતા પ્રદાન કરે છે, સંલગ્નતાની મધ્યસ્થી કરે છે, ભેજ જાળવી રાખે છે અને એન્ટિમાઇક્રોબાયલ અને યજમાન સંરક્ષણ માટે બાયોફિલ્મ પ્રતિકાર વધારે છે.
કર્લી ફાઇબર્સ કયું કાર્ય પૂર્ણ કરે છે?
કર્લી ફાઇબર એ એસ્ચેરીચિયા કોલી અને સંબંધિત બેક્ટેરિયા દ્વારા ઉત્પાદિત એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર એમાયલોઇડ ફાઇબરિલ છે, જે બાયોફિલ્મની રચના, સપાટી સંલગ્નતા અને યજમાન વસાહતીકરણમાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. તેઓ બાયોફિલ્મની અખંડિતતામાં ફાળો આપે છે, પર્યાવરણીય તાણ સામે પ્રતિકાર વધારે છે અને ચેપ દરમિયાન યજમાન પેશીઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની સુવિધા આપે છે. વધુમાં, કર્લી ફાઇબર્સ રોગપ્રતિકારક તંત્રના સક્રિયકરણને પ્રોત્સાહન આપવામાં સામેલ છે અને તે બેક્ટેરિયલ દ્રઢતા અને રોગકારકતામાં સામેલ છે.
Hielscher Ultrasonics થી ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સનું ઉત્પાદન કરે છે પ્રયોગશાળા પ્રતિ ઔદ્યોગિક કદ.


