Hielscher Ultrasonics
נשמח לדון בתהליך שלכם.
התקשרו אלינו: +49 3328 437-420
כתבו לנו בדוא״ל: [email protected]

הכנה אולטרסונית של דגימות C. Elegans

C. elegans, תולעת נימית, היא אורגניזם מודל הנמצא בשימוש נרחב בביולוגיה. הכנת דגימות לפני אנליזה דורשת ליזיס, מיצוי חלבונים וליפידים וכן פרגמנטציה של RNA, שניתן לבצע באופן אמין באמצעות סוניקציה. מכשירים אולטרסוניים לפירוק תאים הם מכשירים אמינים, מתקדמים וקלים לשימוש להכנה מהירה של דגימות C. elegans.

הכנה אולטרסונית של דגימות C. elegans

תולעי Caenorhabditis elegans הן תולעים נימיות הנמצאות בשימוש נרחב במעבדות מחקר לחקר גנומיקה, ביולוגיה התפתחותית ומחלות. לגנים רבים בגנום של C. elegans יש מקבילים תפקודיים בבני אדם. לפיכך, התולעת הנימית היא מודל שימושי ביותר למחלות אנושיות. יתרונות נוספים התורמים לשימוש הנרחב ב-C. elegans הם גידולה הקל והזול על צלחות המכילות חיידקים (למשל E. coli), שקיפותה, נוחות הטיפול בה וכן האפשרות להקפיא ולאחסן את התולעים לתקופה ממושכת יותר.
אנליזות חלבונים וליפידים הן הליכים שגרתיים במעבדות, והכנת דגימות אולטרסונית היא השיטה המקובלת לביצוע ליזיס של תולעי C. elegans בכל שלב התפתחותי (כלומר עוברים, זחלים בשלבים L1–L4 ובוגרים). מכיוון ש-C. elegans משמשת גם כמערכת לביטוי חלבונים לצורך ביטוי יתר של חלבוני מטרה, נדרשת שיטה אמינה והדירה לליזיס ולמיצוי חלבונים, המניבה תפוקות חלבון גבוהות. מערכות אולטרסוניות לפירוק תאים ולמיצוי זמינות כהומוגנייזרים מסוג גשוש וכמכשירי סוניקציה למספר דגימות. להכנת דגימות נוחה, בכל גודל ובכל מספר של דגימות, ל-Hielscher Ultrasonics יש את המכשיר האולטרסוני האידיאלי לפירוק תאים עבור ההליך המעבדתי שלכם.
C. elegans היא אורגניזם מודל הנמצא בשימוש נרחב במחקר ביולוגי. ליזיס אולטרסוני הוא טכניקה מתקדמת, אמינה, ניתנת לשחזור ומהירה להכנת מיצויי חלבון באיכות גבוהה מ־C. elegans.

ליזיס אולטרסוני של C. elegans לצורך

  • הכנת הומוגנטים של תולעים
  • מיצוי חלבונים
  • מיצוי ליפידים
  • כימות חלבונים
  • אימונופרסיפיטציה
  • תספיג מערבי
  • מיצוי RNA
  • מבחנים אנזימטיים
VialTweeter במעבד האולטרסוני UP200ST

סוניקטור VialTweeter למספר דגימות להכנה בו-זמנית של 10 מבחנות.

בקשת מידע



פרוטוקולים אולטרסוניים לפירוק ולליזיס של C. Elegans

ניתן לבצע הומוגניזציה וליזיס אולטרסוניים של C. elegans, ואת מיצוי החלבונים והליפידים שלאחריהם, באמצעות הליכים מגוונים המשתמשים בבופרים שונים להומוגניזציה ולליזיס וכדומה. המשותף לכל פרוטוקולי הליזיס הוא שיש לשמור את הדגימות על קרח ברציפות כדי למנוע פירוק חלבונים. להלן אנו מציגים כמה פרוטוקולים אמינים ומהירים לליזיס ולמיצוי אולטרסוניים להכנת דגימות C. elegans איכותיות המכילות חלבונים או ליפידים.

יתרונות הליזיס האולטרסוני של C. elegans

  • אמין
  • הדיר
  • בעל בקרת טמפרטורה מדויקת
  • בקרת תהליך אמינה
  • שיטה עדינה
  • קל ליישום
  • בטוח

מיצוי אולטרסוני של חלבונים מדגימות C. elegans

ניתן לבצע ליזיס אולטרסוני ומיצוי חלבונים מתולעי C. elegans באמצעות פרוטוקולים שונים. להלן אנו מציגים כמה פרוטוקולי ליזיס אמינים ומהירים לקבלת תוצאות הדירות במיצוי חלבונים.

הכנה מהירה של תמצית ציטוזולית מתולעי C. elegans באמצעות סוניקציה

באמצעות הפרוטוקול הבא תוכלו להכין ליזטים של C. elegans בתוך פחות מ-30 דקות.
איסוף C. elegans
אספו את תולעי ה-C. elegans הרצויות למבחנת 1.5ml המכילה תמיסת מלח מבופרת בפוספט (PBS), או שטפו אותן מצלחת באמצעות 1.5ml PBS. צנטריפגו במשך 1min במהירות 2000rpm לקבלת משקע. שמרו את הדגימות על קרח בכל עת.
לאחר מכן, שטפו את התולעים פעמיים ב-PBS.
לאחר מכן, שטפו את התולעים פעמיים ב-ddH2O.
הרחיפו מחדש את התולעים בלפחות 500ul של בופר הומוגניזציה (HB). דגימות התולעים מוכנות כעת לליזיס אולטרסוני.
לקבלת תמצית חלבונים באיכות גבוהה יותר, ייתכן שתרצו להפחית זיהום חיידקי באמצעות שטיפת התולעים במשך 5min בכל אחת מהתמיסות: PBS ומים סטריליים טהורים במיוחד (ddH2O), או לבצע הצפה בסוכרוז. שמרו את דגימות התולעים על קרח ברציפות.

פרוטוקול לליזיס אולטרסוני של C. elegans

  • הקפידו להכין מראש את מכשיר הסוניקציה כדי שההומוגנייזר האולטרסוני יהיה מוכן לשימוש (הגשוש מותקן ותוכנית הסוניקציה מוגדרת מראש). 
  • מכשיר סוניקציה UP200Ht ‏(200 ואט, 26kHz) עם מיקרוטיפ S26d2 להכנת דגימות ביולוגיותאם מכשיר הסוניקציה שלכם מותקן על מעמד, הניחו את אמבט הקרח ובו מבחנות הדגימה מתחת לגשוש האולטרסוני והכניסו את הגשוש האולטרסוני למבחנת ה-1.5ml.

  • לליזיס של C. elegans באמצעות UP200St או UP200Ht, יש לבצע סוניקציה באמצעות קצה זעיר (למשל, גשוש S26d2 בקוטר 2mm; ראו תמונה משמאל) באמפליטודה של 40% למשך 1sec עם הפסקות של 30sec בין הפולסים. 5 מחזורי סוניקציה של 1 שנייה כל אחד, עם הפסקות של 30sec, הם אידאליים לליזיס של C. elegans. אם אתם מבצעים את הליזיס בפעם הראשונה, תוכלו לבדוק את התקדמות הליזיס במנות קטנות מהדגימה לאחר כל פולס באמצעות מיקרוסקופ.
  • הליזיס הושלם בהצלחה כאשר התולעים מפורקות. סוניקציה מופרזת גורמת לשבירת גרעיני התאים, וניתן להבחין בה כשהדגימה נעשית צמיגה או מקציפה. כדי למנוע את פירוק מרכיבי הדגימה, השתמשו בפולסים נוספים במידת הצורך. אל תאריכו את משך כל מחזור פולס אולטרסוני, כדי לקבל מיצויי חלבון באיכות גבוהה.
  • הצלילו את ליזט התאים באמצעות צנטריפוגה של התולעים שעברו ליזיס אולטרסוני ב-14,000rpm למשך 10min ב-4ºC.
  • לאחר מכן, העבירו את הנוזל העליון למבחנה חדשה והכינו אותו לאימונופרסיפיטציה או לבדיקות אחרות.

הערה לגבי בופר ההומוגניזציה: הכינו את בופר ההומוגניזציה לפרוטוקול הליזיס האולטרסוני שלעיל באופן הבא:

  • 15 mM Hepes pH 7.6 – 15 ml של 0.5 M
  • 10 mM KCl – 2.5 ml של 2 M
  • 1.5 mM MgCl2 – 0.75 ml של 1 M
  • 0.1 mM EDTA – 100 ul של 0.5 M
  • 0.5 mM EGTA – 2.5 ml של 0.1 M
  • 44 mM סוכרוז – 14.7 ml של 50 %
  • הוסיפו מיד לפני השימוש: 1mM DTT – 1000x של 1M
  • בתוספת מעכב פרוטאזות

 

כיצד לבחור את המכשיר העל־קולי המיטבי לפירוק תאים ולמיצוי חלבונים במדע ובאנליזהמדריך זה מסביר איזה סוג של מכשיר על־קולי מתאים ביותר למשימות הכנת הדגימות שלכם, כגון המסה ופירוק של תאים, בידוד חלבונים וקיטוע DNA ו־RNA במעבדות, באנליזה ובמחקר. בחרו את סוג המכשיר העל־קולי המיטבי ליישום, לנפח הדגימה, למספר הדגימות ולתפוקה שלכם. ל־Hielscher Ultrasonics יש הומוגנייזר על־קולי אידיאלי עבורכם!
מדריך זה מסביר איזה סוג של מכשיר על־קולי מתאים ביותר למשימות הכנת הדגימות שלכם, כגון המסה ופירוק של תאים, בידוד חלבונים וקיטוע DNA ו־RNA במעבדות, באנליזה ובמחקר. בחרו את סוג המכשיר העל־קולי המיטבי ליישום, לנפח הדגימה, למספר הדגימות ולתפוקה שלכם. ל־Hielscher Ultrasonics יש הומוגנייזר על־קולי אידיאלי עבורכם!

 

ליזיס בתפוקה גבוהה של C. elegans בצלחות של 96 באריות באמצעות מכשיר הסוניקציה לצלחות UIP400MTP

ליזיס של C. elegans (נמטודות בוגרות)
UIP400MTP באמפליטודה של 80%, 20 מחזורים (כל מחזור סוניקציה: 30 sec פעולה, 30 sec הפסקה)
בופר ליזיס:

  • אפשרות 1) 4% SDS, 0.1 M Tris/HCl pH 8.0, 1 mM EDTA
  • אפשרות 2) לאימונופרסיפיטציה משותפת (co-IP): 10 mM Tris HCl (pH 7.5), 150 mM NaCl, 0.5 mM EDTA, 0.5 % NP-40 (קוקטייל מלא של מעכבי פרוטאינאזות)

פרגמנטציה של DNA בתפוקה גבוהה
DNA של C. elegans (נמטודות בוגרות) באורך 200–300bp: מכשיר הסוניקציה לצלחות UIP400MTP – הגדירו אמפליטודה של 80%, 30 פולסים – בכל אחד 30sec פעולה, 30sec הפסקה

מכשיר הסוניקציה לפלטות UIP400MTP להכנת דגימות בתפוקה גבוהה: UIP400MTP מבצע סוניקציה אחידה של דגימות בפלטות מרובות בארות, בפלטות מיקרוטיטר ובפלטות של 96 בארות, תוך פירוק תאים, מיצוי חלבונים וקיטוע DNA, ‏RNA וסיבי אלפא־סינוקלאין.

מכשיר הסוניקציה לצלחות UIP400MTP להכנת דגימות בתפוקה גבוהה מבצע סוניקציה אחידה של דגימות בצלחות מרובות באריות, בצלחות מיקרוטיטר ובצלחות של 96 באריות

ליזיס אולטרסוני של C. elegans לבדיקות כמותיות של טיהור בזיקה

עוברי C. elegans (∼2 מיליון לכל חזרה) נאספו טריים בשלוש חזרות ביולוגיות באמצעות טיפול באקונומיקה בהרמפרודיטים צעירים נושאי ביצים, ועברו סוניקציה על קרח (מחזור: 0.5 s, אמפליטודה: 40–45%, 5 פולסים/סבב, 5 סבבים, מרווח בין הסבבים: 30 s; המעבד האולטרסוני UP200S עם קצה זעיר S26d2 (Hielscher Ultrasonics GmbH)) בבופר ליזיס (נפח כולל: ∼600 μl; 50 mm Tris-HCl, pH 7.4, 100 mm KCl, 1 mm MgCl2, 1 mm EGTA, 1 mm DTT, 10% גליצרול, תערובת מעכבי פרוטאזות, 0.1% תחליף Nonidet P-40). לאחר הסוניקציה, הוסף תחליף Nonidet P-40 עד לריכוז של 1%, והליזטים הודגרו בסיבוב קצה-אל-קצה ב-4°C למשך 30 min, ולאחר מכן עברו צנטריפוגה ב-20,000 × g למשך 20 min ב-4°C. הליזט המוצלל נשאב לאחר מכן מבלי להפריע לשכבת הליפידים העליונה, וחולק לשני חצאים, שנוספו לחרוזי אגרוז נוגדי GFP או לחרוזי ביקורת שעברו חסימה (40–50 μl). לאחר סיבוב קצה-אל-קצה ב-4°C למשך 60–90 min, החרוזים נשטפו פעם אחת בבופר ליזיס המכיל 0.1% תחליף Nonidet P-40, ולאחר מכן נשטפו פעמיים בבופר I (25 mm Tris-HCl, pH 7.4, 300 mm NaCl, 1 mm MgCl2) או בבופר II (1 mm Tris-HCl, pH 7.4, 150 mm NaCl, 1 mm MgCl2), או בשניהם. עבור ניסויי לכידת GFP:MBK-2 בוצעו שני ניסויים נפרדים בתנאי שטיפה שונים. החלבונים עברו אלוציה בניעור אורביטלי בתוך 50 μl של 6 m אוריאה/2 M תיואוריאה בטמפרטורת החדר. בניסויי לכידת MBK-1::GFP, החלבונים עברו אלוציה פעמיים באמצעות ניעור בתוך 50μl של 8 m גואנידיניום כלוריד ב-90°C, ולאחר מכן שיקוע באתנול. דגימות החלבון שעברו אלוציה עברו לאחר מכן עיכול בתמיסה.
(ראו Chen et al., 2016)

לסונוטרודה MTP-24-8-96 יש שמונה גששים אולטרסוניים לסוניקציה של הבארות בפלטות מיקרוטיטר.

לסונוטרודה MTP-24-8-96 יש שמונה גשושיות אולטרסוניות לביצוע סוניקציה בבאריות של פלטות מיקרוטיטר.

הומוגניזציה וליזיס אולטרסוניים של תולעים

לצורך הליך הליזיס ומיצוי החלבונים מ-C.elegans, נאספו לכל דגימה 30,000 נמטודות בשלב ההתפתחות הרלוונטי, נשטפו ב-S-basal קר כקרח, רוכזו בצנטריפוגה במהירות 1500 rpm למשך 2 min., נשטפו שש פעמים ב-S-basal קר כקרח להסרת שאריות חיידקים, ולאחר מכן נשמרו על קרח עד לשימוש. לצורך מיצוי חלבונים, הונח לתולעים בוגרות נושאות ביצים ליצור משקע דחוס לאחר השטיפה האחרונה ב-S-basal. לאחר מכן הורחפו משקעי התולעים מחדש ב-1 ml של בופר מיצוי קר כקרח [20 mM אשלגן פוספט, pH 7.4, 2mM EDTA, 1% Triton-X-100, מעכבי פרוטאזות (Sigma P2714)] ועובדו מיד.
∼30,000 תולעים בוגרות נושאות ביצים (המקבילות למשקל רטוב של ∼100 mg) עברו סוניקציה על קרח באמצעות מכשיר אולטרסוני עם גשושית (למשל UP50H עם מיקרוטיפ MS2), באמפליטודה של 40%, במשך 10 מחזורים של 3 sec הפעלה ו-30 sec הפסקה, ב-1 ml של בופר מיצוי קר כקרח. (ראו Baskharan et al. 2012)

מיצוי אולטרסוני של ליפידים מ-C. elegans

בליפידומיקה, ענף של מטבולומיקה, מאפיינים ומנתחים את מכלול הליפידים של מערכות ביולוגיות. ב-C. elegans נעשה שימוש נרחב בליפידומיקה לחקר האינטראקציה בין ליפידים מטבוליים והשפעותיהם על הבריאות ועל תוחלת החיים.
ליזיס ומיצוי אולטרסוניים משמשים לשחרור ליפידים כגון ספינגוליפידים מעוברים, מזחלים ומתולעים בוגרות של C. elegans. סוניקציה משמשת להכנת הומוגנטים של תולעים ובהמשך למיצוי הליפידים מהדגימה.
פרוטוקול למיצוי אולטרסוני של ליפידים מ-C. elegans
הפשירו את משקע ה-C. elegans על קרח והרחיפו אותו מחדש ב-0.5 ml של ultrawater. 
בצעו סוניקציה של דגימות ה-C. elegans במבחנות של 1.5mL, תוך שמירה רציפה של הדגימות על קרח.
ניתן לבצע סוניקציה באמצעות מכשיר אולטרסוני עם גשושית כגון UP200Ht, יחידת הכנת הדגימות האולטרסונית VialTweeter (סוניקציה בו-זמנית של 10 דגימות) או UIP400MTP (לביצוע סוניקציה של פלטות מרובות באריות, כגון פלטות של 96 באריות).
לליזיס אולטרסוני באמצעות UP200Ht השתמשו במיקרוטיפ S26d2. הגדירו מראש את מצב המחזורים האולטרסוניים בתפריט הדיגיטלי. הגדירו את האמפליטודה ל־10% ואת מצב מחזורי הסוניקציה ל־20 מחזורים של פולסים בני 2 sec, עם הפסקה של 30 sec. בין פרצי הפולסים האולטרסוניים.
העבירו את נוזלי העל למבחנות זכוכית עם פקק הברגה. 
בצעו מיצוי בשיטת Folch באמצעות הוספת 1 ml של ultrawater לכל מבחנת זכוכית, ולאחר מכן הוספת 6 ml של תערובת כלורופורם/מתנול (יחס = 2:1) לכל מבחנת זכוכית.
ערבלו כל מבחנת זכוכית בוורטקס למשך 30 sec, חזרו על הפעולה 4 פעמים. 
סרכזו את המבחנות ב־1,258 x g למשך 15 min (Eppendorf, 5810 R) כדי לשפר עוד יותר את הפרדת הפאזות. 
העבירו את המקטע ההידרופובי התחתון למבחנת זכוכית נקייה באמצעות פיפטת פסטר מזכוכית. 
יבשו את המקטע ההידרופובי התחתון תחת זרימת חנקן במאייד חנקן. 
אחסנו את המשקע המיובש במקפיא בטמפרטורה של -80 °C עד לשימוש. 


הכנה אולטרסונית של ליזטים מתולעים

ליזט מתולעים: תולעים בשלב L4 נאספו ונשטפו שלוש פעמים בבופר M9 ‏(42.26 mM Na2HPO4, 22.04 mM KH2PO4, 85.56 mM NaCl ו-0.87 mM MgSO4) כדי להסיר את כל החיידקים. לאחר הסרת כמות גדולה ככל האפשר מבופר M9, התולעים הורחפו מחדש בבופר ליזיס: 50 mM HEPES, 50 mM KCl, 1mM EDTA, 1mM EGTA, 5 mM פוספט β-גליצרול, 0.1% (v/v) Triton X-100, 50 mM נתרן פלואוריד, 1 mM נתרן אורתוונאדאט, 5 mM נתרן פירופוספט, 0.2 mM פנילמתאנסולפוניל פלואוריד ומעכב פרוטאזות. התולעים הוקפאו בחנקן נוזלי והופשרו בטמפרטורה של 37°C שלוש פעמים, ולאחר מכן עברו סוניקציה על קרח יבש באמצעות יחידת VialTweeter אולטרסונית להכנה בו־זמנית של 10 מבחנות דגימה. הסוניקציה בוצעה באמפליטודה של 50% ב־10 מחזורים של 2 sec. עם הפסקה של 30 sec בין פרצי הסוניקציה. לאחר מכן, הדגימות עברו צנטריפוגה במהירות של 12,000 rpm ובטמפרטורה של 4°C למשך 15 min. הנוזל העליון נאסף ואוחסן בטמפרטורה של -70°C. מנה מהדגימה שימשה לכימות חלבונים באמצעות מבחן ברדפורד.
קביעת רמות הגלוטתיון הכולל, GSH ו־GSSG: לצורך כימות גלוטתיון, הכנת הליזטים והמדידה בוצעו באותו יום. זחלי L4 שהוזנו בגלוקוז וזחלים מקבוצת הביקורת נאספו ונשטפו בבופר M9 שלוש פעמים. לאחר הסרת כמות גדולה ככל האפשר מבופר M9, התולעים הורחפו מחדש בחומצה מטאפוספורית קרה כקרח (5% w/v), ולאחר מכן עברו סוניקציה בקרח באמצעות VialTweeter אולטרסוני באמפליטודה של 50% בעשרה מחזורי סוניקציה של 2 sec. עם הפסקה של 30 sec. בין כל מחזור למחזור. לאחר מכן, בוצעה צנטריפוגה במהירות של 12,000 rpm ובטמפרטורה של 4 ̊C למשך 15 min.
(ראו Alcántar-Fernández et al., 2018)

הכנת דגימות C. elegans לפני אימונופרסיפיטציה ותספיג מערבי

בקצרה, לצורך הכנת מיצויים עובריים, זחלי C. elegans בשלב L1 גודלו עד לבגרות בתרביות נוזליות בהיקף גדול במצע S. עוברים נאספו בשיטת ההלבנה המקובלת והורחפו בבופר ליזיס (50 mM Tris, pH 7.5, 100 mM KCl, 1 mM EDTA, 1 mM MgCl2, 8.7% גליצרול, 0.05% NP-40, קוקטייל מעכבי פרוטאזות בריכוז 1􏰅 וקוקטייל מעכבי פוספטאזות I ו-II בריכוז 1􏰅), הוקפאו במהירות בחנקן נוזלי ועברו ליזיס באמצעות פירוק תאים אולטרסוני, תוך שימוש במכשיר אולטרסוני בעל קצה זעיר כגון UP200Ht עם S26d2, ב-10 פולסים לאורך 10 s באמפליטודה של 30%. אם יש להכין מספר גדול יותר של דגימות, מומלץ להשתמש במכשיר האולטרסוני VialTweeter או במכשיר האולטרסוני הרב-דגימתי UIP400MTP לפלטות באריות. לאחר הסוניקציה, המיצויים עברו הצללה מקדימה בצנטריפוגה ב-30,000g למשך 20 min ב-4°C. המיצוי שעבר הצללה מקדימה (300µg של חלבון כולל) הודגר עם 40µ􏰂g של נוגדן anti-CDC-25.1 שטוהר בזיקה (מחקר זה) וקושר בקשרים צולבים לחלבון A-אגארוז; לחלופין, כביקורת, נעשה שימוש בכמות דומה של אימונוגלובולין (Ig)G מארנב שקושר בקשרים צולבים לחלבון A-אגארוז, בנפח כולל של 200µl של בופר ליזיס המכיל 1% NP-40, שהכללתו הפחיתה קישור לא ספציפי של חלבונים למטריצה. הדגימות סובבו במשך 1 h ב-4°C, החרוזים נשטפו שלוש פעמים בבופר ליזיס, ובוצעה אלוציה באמצעות 30µl של גליצין/HCl ו-200 mM NaCl, pH 2.2. לאחר האימונופרסיפיטציה, האלואטים דוללו ב-30µ􏰂l של בופר דגימות SDS וחוממו ל-95°C למשך 4 min; בדרך כלל, 3% מהכמות הכוללת שימשו כדגימת קלט ו-30% מהאלואטים הוטענו ל-SDS-PAGE, ולאחר מכן בוצע תספיג מערבי עם הנוגדנים anti-CDC-25.1 (1:400), anti-LIN-23 (1:750), anti-ubiquitin (1:1000), anti-GSK3􏰁 (1:500) או anti-􏰁β-actin (1:2000). כאשר המיצויים לא עברו אימונופרסיפיטציה, כמות זהה של חלבון כולל שהופק מאותם מיצויים הורחפה מחדש בבופר דגימות SDS, חוממה ל-95°C ולאחר מכן הוטענה ישירות ל-SDS-PAGE ונותחה באמצעות תספיג מערבי. (ראו Segref et al. 2020)

מכשיר אולטרסוני מסוג גשוש UP200St לליזיס

מכשיר אולטרסוני לפירוק תאים UP200St עם קצה זעיר S26d2 לליזיס ולמיצוי חלבונים

ליזיס אולטרסוני תחת בקרת טמפרטורה מדויקת

VialTweeter הוא מכשיר אולטרסוני לעיבוד דגימות מרובות, המאפשר הכנת דגימות אמינה בתנאי טמפרטורה המבוקרים במדויק.בקרת טמפרטורה מדויקת ואמינה חיונית בעת טיפול בדגימות ביולוגיות. טמפרטורות גבוהות גורמות לתחילת פירוק חלבונים בדגימות בהשפעת חום.
כמו כל טכניקות הכנת הדגימות המכניות, סוניקציה מייצרת חום. עם זאת, בעת שימוש ב-VialTweeter ניתן לשלוט היטב בטמפרטורת הדגימות. אנו מציגים מגוון אפשרויות לניטור ולבקרה של טמפרטורת הדגימות בעת הכנתן לאנליזה באמצעות VialTweeter ו-VialPress.

  1. ניטור טמפרטורת הדגימה: המעבד האולטרסוני UP200St, המפעיל את VialTweeter, מצויד בתוכנה חכמה ובחיישן טמפרטורה הניתן לחיבור. חברו את חיישן הטמפרטורה ל-UP200St והכניסו את קצה החיישן לאחת ממבחנות הדגימה. באמצעות מסך המגע הדיגיטלי הצבעוני ניתן להגדיר בתפריט של UP200St טווח טמפרטורות מסוים לסוניקציה של הדגימות. המכשיר האולטרסוני ייעצר אוטומטית כאשר תושג הטמפרטורה המרבית, וישהה את פעולתו עד שטמפרטורת הדגימה תרד לערך התחתון של טווח הטמפרטורות שהוגדר ∆. לאחר מכן הסוניקציה תתחיל שוב אוטומטית. תכונה חכמה זו מונעת פירוק הנגרם מחום.
  2. ניתן לקרר מראש את בלוק ה-VialTweeter. הכניסו את בלוק ה-VialTweeter (רק את הסונוטרודה ללא המתמר!) למקרר או למקפיא כדי לקרר מראש את בלוק הטיטניום ולסייע בדחיית עליית הטמפרטורה בדגימה. במידת האפשר, ניתן לקרר מראש גם את הדגימה עצמה.
  3. השתמשו בקרח יבש לקירור במהלך הסוניקציה. השתמשו במגש רדוד מלא בקרח יבש והניחו את VialTweeter על הקרח היבש כדי לאפשר פיזור מהיר של החום.

מצאו את המכשיר האולטרסוני האופטימלי לפירוק תאים עבור יישום הליזיס שלכם

Hielscher Ultrasonics היא יצרנית בעלת ניסיון רב שנים של מכשירים אולטרסוניים לפירוק תאים והומוגנייזרים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים למעבדות, למערכות שולחניות ולמערכות בקנה מידה תעשייתי. גודל תרבית תאי החיידקים שלכם, מטרת המחקר או הייצור שלכם ונפח התאים לעיבוד בשעה או ביום הם גורמים חיוניים לבחירת המכשיר האולטרסוני המתאים לפירוק תאים עבור היישום שלכם.
Hielscher Ultrasonics מציעה מגוון פתרונות לסוניקציה בו-זמנית של דגימות מרובות (עד 10 בקבוקונים) וכן לעיבוד דגימות בכמויות גדולות (כלומר, פלטות מיקרוטיטר / פלטות בעלות 96 באריות), החל במכשיר האולטרסוני המעבדתי הקלאסי בעל הגשושית, ברמות הספק שונות מ-50 עד 400 ואט, ועד למעבדים אולטרסוניים תעשייתיים לחלוטין בהספק של עד 16,000 ואט ליחידה לפירוק תאים מסחרי ולמיצוי חלבונים בייצור בהיקף גדול. כל המכשירים האולטרסוניים של Hielscher בנויים לפעולה 24/7/365 בעומס מלא. עמידות ואמינות הן תכונות יסוד של המכשירים האולטרסוניים שלנו.
כל ההומוגנייזרים האולטרסוניים הדיגיטליים מצוידים בתוכנה חכמה, במסך מגע צבעוני ובתיעוד נתונים אוטומטי, ההופכים את המכשיר האולטרסוני לכלי עבודה נוח במעבדה ובמתקני ייצור.
ספרו לנו אילו סוגי תאים, באיזה נפח, באיזו תדירות ולאיזו מטרה עליכם לעבד את הדגימות הביולוגיות שלכם. נמליץ לכם על המכשיר האולטרסוני לפירוק תאים המתאים ביותר לדרישות התהליך שלכם.

הטבלה שלהלן מספקת אומדן של כושר העיבוד המשוער של המערכות האולטרסוניות שלנו, מהומוגנייזרים קומפקטיים המוחזקים ביד ומכשירים אולטרסוניים לדגימות מרובות ועד למעבדים אולטרסוניים תעשייתיים ליישומים מסחריים:

נפח אצווה ספיקת זרימה מכשירים מומלצים
פלטות בעלות 96 באריות / פלטות מיקרוטיטר n.a. UIP400MTP
10 בקבוקונים בנפח 0.5 עד 1.5mL כל אחד n.a. VialTweeter המחובר ל-UP200St
0.01 עד 250mL 5 עד 100mL/min UP50H
0.01 עד 500mL 10 עד 200mL/min UP100H
10 עד 2000mL 20 עד 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 עד 20L 0.2 עד 4L/min UIP2000hdT
10 עד 100L 2 עד 10L/min UIP4000hdT
n.a. 10 עד 100L/min UIP16000
n.a. גבוהה יותר אשכול של UIP16000

צרו איתנו קשר! / שאלו אותנו!

בקשו מידע נוסף

אנא השתמשו בטופס שלהלן כדי לבקש מידע נוסף על מעבדים אולטרסוניים, יישומים ומחיר. נשמח לדון עמכם בתהליך שלכם ולהציע לכם מערכת אולטרסונית העונה על דרישותיכם!





הומוגנייזרים אולטרסוניים בעלי כוחות גזירה גבוהים משמשים לעיבוד במעבדה, במערכות שולחניות, בקנה מידה של פיילוט ובקנה מידה תעשייתי.

Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים ליישומי ערבוב, פיזור, תחלוב ומיצוי בקנה מידה מעבדתי, בקנה מידה של פיילוט ובקנה מידה תעשייתי.

ספרות / מקורות



עובדות שכדאי לדעת

Caenorhabditis elegans

C. elegans היא נמטודה שקופה החיה באופן חופשי (תולעת עגולה), שאורכה כ־1 mm, ניזונה מחיידקים (למשל E. coli) ובעלת מחזור חיים קצר יחסית. בטמפרטורה של 20 °C, לזן המעבדתי של C. elegans ‏(N2) יש תוחלת חיים ממוצעת של כ־2–3 שבועות וזמן דור של 3 עד 4 ימים. כאשר מגדלים תולעי C. elegans במספרים גדולים, דבר שניתן לעשות בקלות בתנאי מעבדה המבוקרים במדויק, ניתן לערוך בהן בקלות בדיקות סקר לבחינת מנגנון הפעולה של תרופות חדשות, וכן לבחינת השפעותיהן ויחסי הגומלין שלהן בתוך תהליכים מולקולריים מורכבים במחלות אנושיות. הגנום הקצר, מחזור החיים הקצר וקלות הטיפול בתנאי מעבדה הופכים את C. elegans לאורגניזם מודל אידיאלי למחקר בתחומים כגון גנומיקה, פרוטאומיקה, ביולוגיה התפתחותית, חקר מחלות, פיתוח תרופות ועוד.
תולעי Caenorhabditis elegans יכולות להיות זכרים או הרמפרודיטים. להרמפרודיטים יש איברי רבייה זכריים ונקביים כאחד. עם זאת, אין תולעים נקבות. הרמפרודיטים יכולים להתרבות באמצעות הפריה עצמית או להזדווג עם תולעים זכרים. C. elegans יכולה לייצר יותר מ־1,000 ביצים מדי יום.
מכיוון ש־C. elegans היא אחד האורגניזמים הפשוטים ביותר בעלי מערכת עצבים, נמטודה זו משמשת מאז 1963 כאורגניזם מודל למחקר. תאי העצב אינם מייצרים פוטנציאלי פעולה ואינם מבטאים כלל תעלות נתרן תלויות מתח. בהרמפרודיט, מערכת זו כוללת 302 תאי עצב, שדפוס הקישוריות שלהם מופה באופן מקיף במה שמכונה קונקטום.
לרבים מהגנים בגנום של C. elegans יש מקבילים תפקודיים בבני אדם, ולכן היא מודל שימושי ביותר למחלות אנושיות ומשמשת, למשל, לחקר ביולוגיה התפתחותית, הזדקנות וגורמים המשפיעים על אריכות ימים. יתר על כן, מוטנטים של C. elegans משמשים כמודלים למחלות אנושיות רבות, ובהן הפרעות נוירולוגיות (למשל אלצהיימר), מחלות לב מולדות ומחלות כליה.
גורמים אלה הפכו את C. elegans למודל בעל ערך רב לתחומי מחקר רבים. בעקבות זאת, C. elegans הייתה האורגניזם הרב־תאי הראשון שכל הגנום שלו רוצף. הגנום מכיל לפי ההערכה 20,470 גנים המקודדים לחלבונים. לכ־35% מהגנים של C. elegans יש הומולוגים בבני אדם. באופן ראוי לציון, הוכח שוב ושוב שגנים אנושיים מחליפים את ההומולוגים שלהם ב־C. elegans כאשר מחדירים אותם ל־C. elegans. מנגד, גנים רבים של C. elegans יכולים לתפקד בדומה לגנים של יונקים.

תוחלת החיים של C. elegans היא כ־3 שבועות, וחייה כוללים שישה שלבים: התפתחות עוברית (שלב הביצה), ארבעה שלבי זחל (L1 עד L4) ושלב הבוגר. הנמטודות בוקעות מביצים כזחלי L1 המורכבים מ־560 תאים. הגדילה בכל שלב זחל מתרחשת באמצעות חלוקת תאים ובאמצעות היפרטרופיה של התאים. התנשלות הקוטיקולה מסמנת את המעבר בין שלבי הזחל. אם תנאי סביבה קשים מאותתים לתולעת המתפתחת שסביר שהתנאים לא יתמכו בפוריותה כבוגרת, C. elegans יכולה לשנות את התפתחותה וליצור שלב זחל L3 חלופי, שבו הזחלים נכנסים לשלב dauer. במצב זה, בעלי החיים עמידים במיוחד לעקה ומאריכי חיים, ויכולים לשרוד שלושה עד תשעה חודשים. זחלי dauer מבודדים את עצמם מתנאי המצוקה באמצעות איטום חלל הפה וחלל פי הטבעת, כיווץ המעי והפעלת תוכנית גנטית התלויה ב־daf-16/FOXO, שבין היתר מובילה לביטוי קוטיקולה ייחודית לשלב dauer. (cf. Henderson et al., 2006)

זחלי dauer של C. elegans

זחלי דאואר הוא המונח המתאר זחלי נמטודות שנכנסו לשלב התפתחות חלופי. המונח ”זחלי דאואר“ משמש במיוחד לתולעים ממשפחת הרבדיטידים, ובהן Caenorhabditis elegans. מקור המילה ”Dauer“ בגרמנית, ומשמעותה ”משך“ במובן של ”פרק זמן“. זחלי דאואר נכנסים למעין מצב של השהיה ויכולים לשרוד בתנאים קשים. השאלה אם ומתי זחל נכנס לשלב הדאואר תלויה בתנאי הסביבה. זחלי דאואר נחקרים בהרחבה בביולוגיה משום שהם מפגינים יכולת יוצאת דופן לשרוד בסביבות קשות ולחיות לאורך פרקי זמן ממושכים. לדוגמה, זחלי דאואר של C. elegans יכולים לשרוד עד ארבעה חודשים, זמן ארוך בהרבה מתוחלת חייהם הממוצעת, שהיא כשלושה שבועות במהלך התפתחות רבייתית רגילה.

סקירה של מחזור החיים של C. elegans

התפתחות C. elegans בסביבות נוחות:
Caenorhabditis elegans (C. elegans) מפגינות התקדמות התפתחותית שונה בתנאי סביבה נוחים ובתנאי סביבה לא נוחים.
 
תגובת C. elegans לתנאים נוחים:
בתנאים נוחים, התולעת הנימית המיקרוסקופית Caenorhabditis elegans (C. elegans) מתפתחת במסלול מוגדר היטב. הנמטודה משלימה בדרך כלל את מחזור חייה במהירות רבה למדי כאשר תנאי הסביבה מיטביים, בדרך כלל בטמפרטורות שבין 15°C ל־20°C.

  1. התפתחות רבייתית: C. elegans מתחילה את מחזור חייה כעובר. לאחר מכן היא מתקדמת דרך ארבעה שלבי זחל מובחנים, המסומנים בקיצור L1 עד L4.
  2. שלב הבוגר: לאחר השלמת ארבעת שלבי הזחל, C. elegans מגיעה לשלב הבוגר בתוך 3 עד 5 ימים בלבד. בשלב זה התולעים מסוגלות להתרבות וממשיכות לחיות עוד 2 עד 3 שבועות, בהתאם לגורמים סביבתיים.

 
תגובת C. elegans לתנאים לא נוחים:

עם זאת, C. elegans היא אורגניזם עמיד ויכולה להסתגל לתנאים לא נוחים באמצעות תהליך הנקרא היווצרות דאואר.

  1. היווצרות דאואר: כאשר תנאי הסביבה נעשים לא נוחים, כגון צפיפות יתר, אספקת מזון מוגבלת או טמפרטורות גבוהות, C. elegans יכולה להיכנס לשלב זחל שלישי יוצא דופן הנקרא ”דאואר“, המסומן בקיצור L3d.
  2. הישרדות בשלב הדאואר: זחלי דאואר מותאמים במיוחד להישרדות בתנאים קשים. הם יכולים לחיות כמה חודשים בשלב זה, תוך חיסכון באנרגיה ועמידה בתנאי סביבה מאתגרים.

 

התאוששות בסביבות נוחות:
ההיבט הראוי לציון ב־C. elegans הוא יכולתה לחזור למחזור חיים רגיל כאשר התנאים משתפרים.

  1. חזרה לתנאים נוחים: כאשר זחלי דאואר של C. elegans נתקלים שוב בתנאים נוחים, כגון מזון בשפע, צפיפות אוכלוסייה נמוכה יותר וטמפרטורות מתאימות, הם חשים בשינוי בסביבה.
  2. התאוששות ורבייה: בתגובה לתנאים המשופרים הללו, זחלי דאואר עוברים תהליך הנקרא ”התאוששות“. במהלך ההתאוששות הם חוזרים לשלבי הזחל ובסופו של דבר הופכים לבוגרים המסוגלים להתרבות ובעלי תוחלת חיים רגילה.

 
יכולת זו לעבור בין שלבי התפתחות בתגובה לתנאי הסביבה היא היבט מיוחד בביולוגיה של C. elegans. היא מאפשרת לתולעים לשרוד ולהתרבות ביעילות במגוון רחב של תנאים, והופכת אותן לאורגניזם מודל בעל ערך למחקר מדעי, במיוחד בחקר ההתפתחות, הגנטיקה וההזדקנות.

נשמח לדון בתהליך שלכם.

✕