פרוטוקול באמצעות Hielscher Multi-Sample Sonicators בביופילם ואנליזה פרוטאומית
השימוש בסוניקטורים מרובי דגימות, כגון VialTweeter Multi-Tube Sonicator ו-UIP400MTP Microplate Sonicator, מייעל את תהליכי העבודה במעבדה עבור יישומים בעלי תפוקה גבוהה. שני המכשירים מאפשרים עיבוד קולי מדויק ואחיד על פני דגימות מרובות, ממזערים את השונות ומשפרים את יכולת השחזור. זה יתרון במיוחד בניסויים הדורשים ליזה דגימה עקבית, ניתוק ביופילם, מיצוי חלבונים או עיכול מפרקי חלבון, שבהם שיטות ידניות או מדגם יחיד הן פחות יעילות ומועדות לחוסר עקביות.
ייעל את זרימות העבודה עם סוניקטורים מרובי דוגמאות
UIP400MTP, למשל, מאפשר טיפול על-קולי סימולטני בבארות מיקרו-פלטות, ומבטיח ניתוק אחיד של ביופילמים או חומר תאי. בינתיים, VialTweeter מציע ליזה מדויקת והומוגניזציה של דגימות צינור מרובות ללא זיהום צולב. סוניקטורים אלה מקצרים באופן משמעותי את זמני העיבוד, משפרים את יכולת השחזור של הניסוי ושומרים על שלמות דגימה גבוהה, מה שהופך אותם לכלים חיוניים במחקר מיקרוביולוגיה, פרוטאומיקה וביולוגיה מולקולרית.
להלן פרוטוקול מפורט המדגים את השימוש בדגמי הסוניקטור מרובי הדגימות של Hielscher, VialTweeter Multi-Tube Sonicator ו- Microplate Sonicator UIP400MTP, במחקר שכלל היווצרות ביופילם E. coli וניתוח פרוטאומי לאחר מכן.
סוניק צלחת רב באר UIP400MTP – הכנת מדגם אמינה בתפוקה גבוהה
פרוטוקול: היווצרות ביופילם, ניתוק, ואנליזה פרוטאומית באמצעות Hielscher Multi-Sample Sonicators
1. הכנת תרבית חיידקים
- תרבית חיידקי E. coli (זן W3110) בטמפרטורה של 30°C, טמפרטורה נוחה ליצירת ביופילם E. coli, בתווך ציר טריפטון (TB) המכיל:
– 10 גרם/ליטר טריפטון
– 5 גרם/ליטר NaCl - יש ליטול תוסף אנטיביוטי לפי הצורך כדי להבטיח שימור פלסמיד.
- למחקרי מיקרוסקופיה ופעילות מקדמי מכירות, השתמש בזן W3110 E. coli עם כתב GFP משופר גנומי (eGFP) תחת שליטתו של מקדם rplL.
- השתמש בפלסמידים של כתב GFP עבור מקדמים שונים (למשל, csgA, csgD, fliA, fliC, flhD ) כדי למדוד פעילויות מקדם.
2. גידול וניתוק ביופילם
- זרעו 1.5 מ"ל של תרבית חיידקים מדוללת לכל באר לתוך צלחת של 12 בארות (CellStar 12-well plates, Greiner Bio-One).
- לדגור כדי לאפשר היווצרות ביופילם.
- הסר בזהירות את התרבות הפלנקטונית (שאינה דבקה).
– לשטוף כל באר עם 500 μL PBS.
– נתק תאים מחוברים על ידי סוניקציה של לוח 12 בארות בסוניקטור UIP400MTP microplate. UIP400MTP מבטיח ניתוק אחיד על ידי אספקת אנרגיה קולית עקבית על פני כל הבארות.
– הגדרות סוניקציה: 60% משרעת, מצב מחזור: 60 שניות הפעלה / 30 שניות כבוי.
3. קצירת תאים וליזיס
- צנטריפוגה ניתקה תאי ביופילם במשקל 4,500 גרם למשך 5 דקות.
- לשטוף תאים גלולות עם PBS.
- יש להשהות מחדש תאים ב-100 מיקרוליטר של 2% נתרן לאורואיל סרקוזינט (SLS) ולדגור ב-95°C למשך 15 דקות.
- Sonicate באמצעות VialTweeter Multi-Tube Sonicator כדי להבטיח ליזה מלאה של התא.
– הגדרות סוניקציה: 100% משרעת, 50 שניות הפעלה / 10 שניות כיבוי למשך זמן פעולה כולל של 10 דקות; יש לשמור דגימות על קרח.
4. הפחתה ואלקילציה
- הוסף 5 mM Tris(2-carboxyethyl) phosphine (TCEP) כדי להפחית קשרים דיסולפידים ולדגור ב 95°C במשך 15 דקות.
- חלבונים אלקילט עם יודואצטמיד 10 mM למשך 30 דקות ב-25°C.
5. כימות ועיכול חלבונים
- צנטריפוגות ליזציות לפינוי פסולת.
- כמת את תכולת החלבון הכוללת באמצעות ערכת בדיקת החלבון של פירס BCA.
- לעכל 50 מיקרוגרם חלבון סה"כ עם 1 מיקרוגרם טריפסין בתמיסה המכילה 2% SLS ו-100 מילימטר אמוניום ביקרבונט.
- יש לדגור על תגובת העיכול למשך הלילה ב-30°C.
6. טיהור פפטיד
- לזרז SLS על ידי הוספת 1.5% חומצה trifluoroacetic (TFA), ולאחר מכן צנטריפוגה.
- לטהר פפטידים באמצעות עמודות מיקרוספין C18.
- יש לייבש פפטידים מטוהרים ולהשהות מחדש ב-0.1% TFA.
7. כרומטוגרפיה נוזלית-ספקטרומטריית מסה (LC-MS/MS)
- נתח פפטידים על ספקטרומטר מסות Q-Exactive Plus בשילוב עם מערכת ננו Ultimate 3000 RSLC.
- יש להפריד פפטידים באמצעות עמוד HPLC בפאזה הפוכה (75 מיקרומטר × 42 ס"מ) עמוס בשרף C18 (2.4 מיקרומטר).
- יש למרוח שיפוע מ-2% עד 35% ממס B (אצטוניטריל עם 0.15% חומצה פורמית) במשך 140 דקות.
- קבל נתונים באמצעות סריקות MS ברזולוציה גבוהה ואחריה סריקות MS/MS טנדם של 10 היונים האינטנסיביים ביותר.
8. ניתוח נתונים
- עבד נתוני LC-MS גולמיים באמצעות תוכנת Progenesis.
- יצא קבצי .mgf ונתח אותם באמצעות MASCOT.
- בצע כימות פפטידים באמצעות SafeQuant לבקרת איכות והתאמת גילוי שווא.
- ערוך את כל הניסויים בכפילויות או בטריפליקטים כדי להבטיח יכולת שחזור.
סוניקטורים מרובי דגימות להכנת דגימות בתפוקה גבוהה
דגמי הסוניקטור מרובי הדגימות VialTweeter ו-UIP400MTP משפרים באופן משמעותי את הדיוק והיעילות של תהליכי עבודה ניסיוניים, במיוחד במחקר ביופילם ובפרוטאומיקה. היכולת שלהם לעבד דגימות מרובות באופן אחיד מבטיחה קיבולת תפוקה גבוהה מבלי להתפשר על איכות הנתונים. יתרונות אלה, בשילוב עם תהליכי העבודה היעילים שתוארו לעיל, הופכים את הסוניקטורים מרובי הדגימות של Hielscher לכלים חיוניים למחקר ביולוגי מודרני.
- יעילות גבוהה
- טכנולוגיה חדישה
- מהימנות & חוסן
- בקרת תהליך מתכווננת ומדויקת
- אצווה & מוטבעים
- עבור כל אמצעי אחסון
- תוכנה חכמה
- תכונות חכמות (למשל, ניתנות לתכנות, פרוטוקול נתונים, שלט רחוק)
- קל ובטוח לתפעול
- תחזוקה נמוכה
- CIP (נקי במקום)
תכנון, ייצור וייעוץ – איכות תוצרת גרמניה
Hielscher ultrasonicators ידועים באיכות הגבוהה ביותר שלהם סטנדרטים עיצוב. חוסן ותפעול קל מאפשרים שילוב חלק של האולטרסאונד שלנו במתקנים תעשייתיים. תנאים קשים וסביבות תובעניות מטופלים בקלות על ידי אולטרסוניקטורים Hielscher.
Hielscher Ultrasonics היא חברה מוסמכת ISO לשים דגש מיוחד על ultrasonicators ביצועים גבוהים שמציעות טכנולוגיה חדישה וידידותיות למשתמש. כמובן, Hielscher ultrasonicators הם תואמי CE ולעמוד בדרישות של UL, CSA ו RoHs.
ספרות / מקורות / דפי מידע
- 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.
שאלות נפוצות
מהו ביופילם?
ביופילם הוא קהילה מובנית של מיקרואורגניזמים המשובצים במטריצה חוץ-תאית בייצור עצמי (ECM), הנצמדים למשטחים. הוא מספק הגנה מפני עקה סביבתית, אנטיביוטיקה ומערכת החיסון, מה שתורם לזיהומים מתמשכים ולביופולינג.
מהי יחידת ביופילם?
היפרדות ביופילם היא התהליך שבו תאים או צבירים מיקרוביאליים נפרדים ממבנה הביופילם, באופן אקטיבי (באמצעות פירוק אנזימטי או חישת מניין) או באופן פסיבי (עקב כוחות גזירה, דלדול חומרי מזון או הפרעה מכנית). זה מאפשר פיזור ביופילם והתיישבות של משטחים חדשים.
מהם חלבונים הקשורים לביופילם?
חלבונים הקשורים לביופילם (BAPs) הם פני שטח מיקרוביאליים או חלבונים מופרשים הממלאים תפקידי מפתח בהיווצרות, יציבות והיצמדות ביופילם. אלה כוללים דבקים, אנזימים חוץ-תאיים וחלבונים מבניים כגון סיבי תלתל ב- E. coli או BapA ב- Staphylococcus aureus.
מהו ECM בביופילמים?
המטריצה החוץ-תאית (ECM) בביופילמים היא רשת מורכבת של רב-סוכרים, חלבונים, דנ"א חוץ-תאי (eDNA) וליפידים העוטפים תאים מיקרוביאליים. הוא מספק שלמות מבנית, מתווך הידבקות, שומר על לחות ומשפר את עמידות הביופילם לאנטי-מיקרוביאלים ולהגנות המאכסן.
איזו פונקציה ממלאת סיבים מתולתלים?
סיבי קרלי הם סיבי עמילואיד חוץ-תאיים המיוצרים על-ידי Escherichia coli וחיידקים קרובים, וממלאים תפקיד מכריע בהיווצרות ביופילם, הידבקות פני השטח והתיישבות הפונדקאי. הם תורמים לשלמות הביופילם, משפרים את העמידות בפני לחצים סביבתיים ומקלים על אינטראקציות עם רקמות מארחות במהלך זיהום. נוסף על כך, סיבי תלתל מעורבים בקידום הפעלת מערכת החיסון ומעורבים בהתמדה ובפתוגניות של חיידקים.
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים מ המעבדה ל גודל תעשייתי.


