कोशिकाओं का अल्ट्रासोनिक विघटन
अल्ट्रासोनिकेशन कोशिका संरचनाओं को विघटित करने का एक प्रभावी साधन है। इसलिए, प्रयोगशालाओं में सोनिकेटर का व्यापक रूप से खुली कोशिकाओं को तोड़ने, अनुसंधान और विश्लेषण के लिए इंट्रासेल्युलर अणुओं, प्रोटीन और ऑर्गेनेल को निकालने के लिए उपयोग किया जाता है। औद्योगिक पैमाने पर, अल्ट्रासोनिक विघटन और लाइसिस का उपयोग सेल कारखानों से अणुओं को अलग करने या बायोमास के पाचन को बढ़ावा देने के लिए किया जाता है।
अल्ट्रासोनिक विघटन क्या है?
अल्ट्रासोनिक विघटन, जिसे अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइजेशन के रूप में भी जाना जाता है, एक ऐसी प्रक्रिया है जो सेल की दीवारों को तोड़ने और तरल माध्यम में आणविक संरचनाओं को बाधित करने के लिए उच्च तीव्रता, कम आवृत्ति अल्ट्रासाउंड तरंगों का उपयोग करती है। इस तकनीक का उपयोग आमतौर पर कई उद्देश्यों के लिए विभिन्न वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है:
सेल व्यवधान: अल्ट्रासोनिक विघटन का व्यापक रूप से कोशिका जीव विज्ञान और आणविक जीव विज्ञान में कोशिका झिल्ली को बाधित करने के लिए उपयोग किया जाता है, जिससे प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड और ऑर्गेनेल जैसी सेलुलर सामग्री जारी होती है। यह विश्लेषण के लिए इंट्रासेल्युलर घटकों को निकालने या माइक्रोबायोलॉजी और जैव प्रौद्योगिकी प्रक्रियाओं में कोशिकाओं को लाइज करने के लिए उपयोगी है।
- होमोजेनाइजेशन: यह एक नमूने में घटकों के समान मिश्रण में मदद करता है, खासकर जब असंगत तरल पदार्थ से निपटते हैं या सामग्री के लगातार मिश्रण को प्राप्त करने की कोशिश करते हैं।
- प्रोटीन निष्कर्षण: जीव विज्ञान में, प्रोटिओमिक्स जीवन विज्ञान, प्रोटीन का विश्लेषण एक बहुत ही सामान्य कार्य है। इससे पहले कि प्रोटीन का विश्लेषण परख में किया जा सके, उन्हें सेल इंटीरियर से निकाला जाना चाहिए और अलग किया जाना चाहिए। प्रोटीन निष्कर्षण के लिए सोनिकेटर सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि है।
- डीएनए विखंडन: डीएनए और आरएनए अलग-अलग प्रकार के न्यूक्लिक एसिड हैं जो कोशिकाओं में आनुवंशिक जानकारी को संग्रहीत और एन्कोड करते हैं। जब डीएनए और आरएनए का विश्लेषण किया जाता है, तो लंबे किस्में कभी-कभी खंडित होनी चाहिए, एक प्रक्रिया जिसे सोनिकेशन द्वारा मज़बूती से और कुशलता से किया जा सकता है।
- नमूना तैयारी: अनुसंधान और विश्लेषण में, नमूना तैयार करना विभिन्न विश्लेषणात्मक तकनीकों से पहले एक सामान्य प्रक्रिया है। अल्ट्रासोनिक विघटन नमूनों को भंग करने या फैलाने में मदद कर सकता है, जो विश्लेषण की सटीकता और प्रजनन क्षमता में सुधार कर सकता है।
प्रोब-टाइप सोनिकेटर यूपी200एसटी सेल विघटन, सेल व्यवधान और निष्कर्षण के लिए
अल्ट्रासोनिक विघटन के लाभ
विघटन, सेल व्यवधान और इंट्रासेल्युलर अणुओं और प्रोटीन के निष्कर्षण के लिए एक जांच-प्रकार सोनिकेटर का उपयोग क्यों करें? एक सोनिकेटर या अल्ट्रासोनिक डिस्मेम्ब्रेटर कई फायदे प्रदान करता है जो उच्च दबाव होमोजेनाइजेशन, बॉल मिलिंग या माइक्रोफ्लुइडाइजेशन जैसे अन्य विघटन विधियों की तुलना में सोनिकेशन को बेहतर तकनीक बनाता है।
- गैर-थर्मल: अल्ट्रासोनिक विघटन एक गैर-थर्मल विधि है, जिसका अर्थ है कि यह सामग्री को तोड़ने के लिए गर्मी पर भरोसा नहीं करता है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए फायदेमंद है जहां उच्च तापमान गर्मी-संवेदनशील नमूनों को नीचा दिखा सकता है।
- सटीक और नियंत्रित: प्रक्रिया को उच्च परिशुद्धता के साथ नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे विशिष्ट व्यवधान, मिश्रण या कण आकार में कमी की अनुमति मिलती है।
- तेजी से और कुशल: अल्ट्रासोनिकेशन आम तौर पर एक तेज और कुशल विधि है, जो इसे उच्च-थ्रूपुट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है।
- कम रासायनिक उपयोग: कई मामलों में, अल्ट्रासोनिक विघटन कठोर रसायनों या कार्बनिक सॉल्वैंट्स की आवश्यकता को कम कर सकता है, जो पर्यावरण के अनुकूल हो सकता है और रासायनिक संदूषण के जोखिम को कम कर सकता है।
- कोई मिलिंग मीडिया नहीं, कोई नोजल नहीं: वैकल्पिक विघटन तकनीक, जैसे कि बॉल / बीड मिलिंग या उच्च दबाव होमोजिनाइज़र, नुकसान के साथ आते हैं। बॉल / बीड मिलिंग के लिए मिलिंग मीडिया (मोती या मोती) के उपयोग की आवश्यकता होती है, जिसे श्रमसाध्य रूप से अलग और साफ किया जाना चाहिए। उच्च दबाव वाले होमोजिनाइज़र में नलिका होती है जो क्लॉगिंग से ग्रस्त होती है। इसके विपरीत, अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र का उपयोग करना आसान है, अत्यधिक विश्वसनीय और मजबूत है, बहुत कम रखरखाव की आवश्यकता होती है।
- बहुमुखी प्रतिभा: यह बैक्टीरिया, पौधों की कोशिकाओं, स्तनधारी ऊतक, शैवाल, कवक आदि सहित सामग्रियों की एक विस्तृत श्रृंखला पर लागू किया जा सकता है, जिससे यह विभिन्न क्षेत्रों में एक बहुमुखी तकनीक बन जाती है।
मापनीयता: अल्ट्रासोनिक तकनीक को औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए बढ़ाया जा सकता है, जिससे यह प्रयोगशाला और बड़े पैमाने पर उत्पादन अनुप्रयोगों दोनों के लिए उपयुक्त है।
अल्ट्रासोनिक विघटन और सेल विघटन का कार्य सिद्धांत
अल्ट्रासोनिकेशन उजागर तरल में वैकल्पिक उच्च दबाव और कम दबाव वाली तरंगें उत्पन्न करता है। कम दबाव चक्र के दौरान, अल्ट्रासोनिक तरंगें तरल में छोटे वैक्यूम बुलबुले बनाती हैं जो उच्च दबाव चक्र के दौरान हिंसक रूप से ढह जाती हैं। इस घटना को गुहिकायन कहा जाता है। गुहिकायन बुलबुले का विघटन मजबूत हाइड्रोडायनामिक कतरनी-बलों का कारण बनता है जो पहले सोनोपोरेशन और बाद में सेल संरचनाओं के कुशल व्यवधान का कारण बनता है। इंट्रासेल्युलर अणु ओं और ऑर्गेनेल को पूरी तरह से विलायक में छोड़ दिया जाता है।
सेल संरचनाओं के अल्ट्रासोनिक विघटन
कतरनी बल रेशेदार, सेल्यूलोसिक सामग्री को महीन कणों में विघटित कर सकते हैं और कोशिका संरचना की दीवारों को तोड़ सकते हैं। यह इंट्रा-सेलुलर सामग्री, जैसे स्टार्च या चीनी को तरल में अधिक जारी करता है। इसके अलावा सेल की दीवार सामग्री को छोटे मलबे में तोड़ा जा रहा है।
इस आशय किण्वन, पाचन और कार्बनिक पदार्थ के अन्य रूपांतरण प्रक्रियाओं के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। मिलिंग और पीस के बाद, ultrasonication अंतर सेलुलर सामग्री के और अधिक जैसे बनाता है स्टार्च और साथ ही कोशिका दीवार एंजाइमों कि शर्करा में परिवर्तित करने के लिए उपलब्ध मलबे। यह भी द्रवीकरण या saccharification के दौरान सतह एंजाइमों के संपर्क क्षेत्र में वृद्धि करता है। यह आमतौर पर गति और खमीर किण्वन और अन्य रूपांतरण प्रक्रियाओं, जैसे की उपज बढ़ाने करता है बायोमास से इथेनॉल उत्पादन को बढ़ावा देने के लिए।
अल्ट्रासोनिक विघटन का उपयोग करें – किसी भी पैमाने पर विश्वसनीय और कुशलता से
Hielscher Sonicators विभिन्न पावर रेटिंग और प्रसंस्करण क्षमताओं के साथ उपलब्ध हैं। चाहे आप कुछ माइक्रोलीटर से कुछ लीटर तक छोटे जैविक नमूनों को सोनिक करना चाहते हैं या उत्पादन के लिए बड़े सेल या बायोमास धाराओं को संसाधित करने की आवश्यकता है, Hielscher Ultrasonics आपको अपने जैविक अनुप्रयोग के लिए सबसे उपयुक्त अल्ट्रासोनिक डिमेम्ब्रेटर प्रदान करेगा।
- प्रयोगशाला पैमाने 1mL लगभग करने के लिए। 5L उदा 22mm sonotrode साथ UP400St
- बेंच शीर्ष स्तर पर लगभग। 0.1 20L / मिनट उदा करने के लिए UIP1000hdT साथ 34mm sonotrode और flowcell
- 20L / मिनट जैसे कम उत्पादन पैमाने शुरू UIP4000hdT या यूआईपी16000एचडीटी
नीचे दी गई तालिका आपको हमारे प्रयोगशाला-आकार के अल्ट्रासोनिकेटर्स की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
| अनुशंसित उपकरणों | बैच वॉल्यूम | प्रवाह की दर |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96-वेल प्लेट सोनिकेटर | मल्टी-वेल / माइक्रोटिटर प्लेटें | एन.ए. |
| अल्ट्रासोनिक cuphorn | शीशियों या बीकर के लिए CupHorn | एन.ए. |
| GDmini2 | अल्ट्रासोनिक माइक्रो-फ्लो रिएक्टर | एन.ए. |
| VialTweeter | 0.5 से 1.5 एमएल | एन.ए. |
| UP100H | 1 से 500 एमएल | 10 से 200 मील / मिनट |
| UP200Ht, UP200St | 10 से 1000 mL | 20 से 200 mL/ |
| UP400St | 10 से 2000 मील | 20 से 400 एमएल / मिनट |
| अल्ट्रासोनिक छलनी शेकर | एन.ए. | एन.ए. |
नीचे दिए गए फ़ॉर्म का उपयोग करें, यदि आप कोशिकाओं के विघटन के प्रयोजन के लिए अल्ट्रासोनिक उपकरण के उपयोग के संबंध में अधिक जानकारी प्राप्त करना चाहते हैं। हमें आपकी सहायता करने में खुशी होगी।
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नीचे दी गई तालिका आपको हमारे औद्योगिक अल्ट्रासोनिकेटर्स की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
| बैच वॉल्यूम | प्रवाह की दर | अनुशंसित उपकरणों |
|---|---|---|
| 200 mL से 5L | 0.05 से 1L/मिनट | UIP500hdT |
| 1 से 10 L | 0.1 से 2L/मिनट | UIP1000hdT |
| 5 से 20 L | 0.2 से 4 एल / मिनट | UIP2000hdT |
| 10 से 100 एल | 2 से 10 एल / मिनट | UIP4000hdT |
| 15 से 150 एल | 3 से 15 लाख/मिनट | UIP6000hdT | एन.ए. | 10 से 100 एल / मिनट | UIP16000 |
| एन.ए. | बड़ा | के समूह UIP16000 |
यूपी 400 सेंट अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र सेल घुलनशीलता, लाइसिस और प्रोटीन निष्कर्षण के लिए
साहित्य/संदर्भ
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- 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.
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अल्ट्रासोनिक cuphorn नमूनों के बाँझ समरूपीकरण के लिए बंद ट्यूबों और शीशियों के गहन सोनिकेशन के लिए।
हिल्स्चर अल्ट्रासोनिक्स उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइजर्स से बनाती है प्रयोगशाला सेवा मेरे औद्योगिक आकार।