Ultrasonics का उपयोग कर संयंत्र कोशिकाओं में आनुवंशिक परिवर्तन

सोनिकेशन-असिस्टेड एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थता परिवर्तन (एसएएटी) ट्रांसपोर्टर के रूप में एग्रोबैक्टीरियम का उपयोग करके विदेशी जीन के साथ पौधों की कोशिकाओं को संक्रमित करने का एक कुशल तरीका है। अल्ट्रासोनिक गुहिकायन सोनोपोरेशन का कारण बनता है, जिसे पौधे के ऊतकों के लक्षित सूक्ष्म-घायल होने के रूप में वर्णित किया जा सकता है। इन अल्ट्रासोनिक रूप से सूक्ष्म घावों के माध्यम से, डीएनए और डीएनए वैक्टर को कुशलतापूर्वक सेल मैट्रिक्स में ले जाया जा सकता है।

सोनोपोरेशन – Ultrasonically बढ़ाया सेल परिवर्तन

Ultrasonicator UP100H एक प्रयोगशाला homogeniser अक्सर सेल संस्कृति प्लेटों के नमूना तैयारी के लिए इस्तेमाल किया जाता है।जब कम आवृत्ति अल्ट्रासाउंड (लगभग 20 किलोहर्ट्ज) सेल निलंबन पर लागू होता है, तो ध्वनिक गुहिकायन के प्रभाव सेल ऊतकों पर एक क्षणिक झिल्ली परमीबिलाइजेशन का कारण बनते हैं। इस अल्ट्रासोनिक प्रभाव को सोनोपोरेशन के रूप में जाना जाता है और इसका उपयोग कोशिकाओं या ऊतकों में जीन हस्तांतरण के लिए किया जाता है।
अल्ट्रासोनिकेशन के फायदे इसके गैर-थर्मल मैकेनिकल वर्किंग सिद्धांत पर आधारित हैं, जो सोनिकेशन को अक्सर अधिक बहुमुखी और सेल प्रकारों पर कम निर्भर बनाता है। सोनोपोरेशन का बहुमुखी अनुप्रयोग ट्रांसजेनिक पौधों के उपयोग की संभावना को खोलता है, जिसमें जटिल मानव चिकित्सीय प्रोटीन के जैव उत्पादन में महत्वपूर्ण क्षमता है। इस तरह के पौधे आधारित बायोरिएक्टर आनुवंशिक रूप से आसान हो सकते हैं, मानव रोगजनकों के साथ संभावित संदूषण को रोक सकते हैं, परिवर्तन मध्यस्थता बैक्टीरिया (जैसे एग्रोबैक्टीरियम) को नुकसान नहीं पहुंचाते हैं, और जैव-संश्लेषण की एक सस्ती, प्रभावोत्पादक विधि हैं।

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Ultrasonicator UP200St, आनुवांशिकी, सूक्ष्म जीव विज्ञान और सेल परिवर्तन के लिए एक 200 वाट शक्तिशाली जांच प्रकार ultrasonicator

Ultrasonicator UP200St (200W, 26kHz) ध्वनि बाड़े के साथ

वीडियो अल्ट्रासोनिक नमूना तैयारी प्रणाली UIP400MTP, जो उच्च तीव्रता अल्ट्रासाउंड का उपयोग कर किसी भी मानक बहु अच्छी तरह से प्लेटों के विश्वसनीय नमूना तैयारी के लिए अनुमति देता है से पता चलता है। UIP400MTP के विशिष्ट अनुप्रयोगों में सेल लाइसिस, डीएनए, आरएनए और क्रोमैटिन कर्तन के साथ-साथ प्रोटीन निष्कर्षण भी शामिल है।

मल्टी-वेल प्लेट सोनीशन के लिए अल्ट्रासोनिकेटर UIP400MTP

अल्ट्रासोनिक-असिस्टेड सेल ट्रांसफॉर्मेशन

यूपी 200 एसटी जैसे जांच-प्रकार के अल्ट्रासोनिकेटर विश्वसनीय ऊतक होमोजेनाइज़र हैं और आनुवंशिकी में नमूना तैयारी के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, उदाहरण के लिए, सोनिकेशन-असिस्टेड एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थता परिवर्तन (एसएएटी) के लिए।सोनिकेशन एक ऐसी तकनीक है जो समाधान में कणों को उत्तेजित करने के लिए कम आवृत्ति अल्ट्रासाउंड तरंगों को लागू करती है, समाधान ों को मिलाने के लिए, जिससे बड़े पैमाने पर हस्तांतरण और विघटन की दर बढ़ जाती है। इसके साथ ही, सोनिकेशन तरल पदार्थ से भंग गैसों को हटा सकता है। पौधे-परिवर्तन में, सोनिकेशन पौधे के ऊतकों पर माइक्रोवाउंड के गठन का कारण बनेगा और पौधे प्रोटोप्लास्ट में नग्न डीएनए के वितरण को बढ़ाएगा।

आनुवांशिक परिवर्तन के लिए, सोनिकेशन-असिस्टेड एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थता परिवर्तन (एसएएटी) पसंदीदा विधि है और इसमें नग्न डीएनए और डीएनए वैक्टर को सीधे प्रोटोप्लास्ट में स्थानांतरित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सोनिकेशन की तुलना में काफी अधिक दक्षता है। कई अध्ययनों से पता चला है कि सोनिकेशन असिस्टेड एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थता परिवर्तन (एसएएटी) का उपयोग अल्ट्रासाउंड तरंगों और परिणामी ध्वनिक गुहिकायन द्वारा पौधों की कोशिकाओं पर यांत्रिक व्यवधान और घावों के गठन को प्रेरित करने के लिए किया जा सकता है। एक छोटा अल्ट्रासोनिक उपचार एक्सप्लैंट्स की सतह पर सूक्ष्म घाव बनाता है। चूंकि घायल कोशिकाएं पौधे के ऊतकों के गहरे हिस्से में एग्रोबैक्टीरियम के प्रवेश की अनुमति देंगी, इस प्रकार पौधे की कोशिकाओं के संक्रमित होने की संभावना बढ़ जाएगी। इसके अतिरिक्त, स्रावित फेनोलिक यौगिक परिवर्तन को बढ़ाते हैं। अल्ट्रासोनिक रूप से उत्पन्न सूक्ष्म घाव बैक्टीरिया द्वारा एक्सप्लैंट प्रवेश को भी अधिक व्यवहार्य बनाते हैं। एसएएटी का सफलतापूर्वक पौधों की प्रजातियों में आनुवंशिक परिवर्तन के लिए उपयोग किया गया था, विशेष रूप से एग्रोबैक्टीरियम के प्रतिरोधी के रूप में माना जाता है।
एक बहुत ही सरल और सस्ती विधि होने के नाते, साथ ही एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थता जीन हस्तांतरण की महत्वपूर्ण वृद्धि एसएएटी के प्रमुख फायदे हैं। चेनोपोडियम रूब्रम एल और बीटा वल्गारिस एल के परिवर्तन में एसएएटी के सफल अनुप्रयोग के अलावा, इस दृष्टिकोण को निकोटियाना टैबाकम में पुनः संयोजक एस्चेरिचिया कोलाई जंगली-प्रकार गर्मी-लेबिल होलोटॉक्सिन और एस्चेरिचिया कोलाई उत्परिवर्ती एलटी वैक्सीन एडजुवेंट्स के उत्पादन में भी लागू किया गया है, जिसमें पक्षियों में उच्चतम प्रणालीगत एलटी-बी-विशिष्ट आईजीजी टाइटर्स का पता चला था।
( सीएफ लायर एट अल, 2016; एम क्लिमेक-चोडाका और आर बारांस्की, 2014)

वायलट्वीटर का उपयोग योजना कोशिकाओं के डीएनए संक्रमण के लिए किया जा सकता है, उदाहरण के लिए सोनिकेशन-असिस्टेड एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थता परिवर्तन (एसएएटी) का उपयोग करना

VialTweeter कई नमूना ट्यूबों के एक साथ सोनिकेशन के लिए, उदाहरण के लिए सोनिकेशन-असिस्टेड एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थता परिवर्तन (एसएएटी) के लिए

सोनिकेशन-असिस्टेड एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थता परिवर्तन (एसएएटी) के वैज्ञानिक रूप से सिद्ध लाभ

सोनिकेशन-असिस्टेड एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थता परिवर्तन (एसएएटी) को कई पौधों की प्रजातियों पर लागू किया गया है। पौधे सेल संस्कृतियों का एक छोटा और अपेक्षाकृत हल्का अल्ट्रासोनिक उपचार सोनोपोरेशन का कारण बनता है, जो बाद में जीन ट्रांसपोर्टर के रूप में एग्रोबैक्टीरियम के गहरे प्रवेश की अनुमति देता है। नीचे आप एसएएटी के लाभकारी प्रभावों का प्रदर्शन करने वाले अनुकरणीय अध्ययन पढ़ सकते हैं।

अश्वगंधा का अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त परिवर्तन

सोम्निफेरा (जिसे अश्वगंधा या शीतकालीन चेरी के रूप में जाना जाता है) में परिवर्तन दक्षता में सुधार करने के लिए, देहदाष्टी और सहयोगियों (2016) ने एसिटोसिरिंगोन (एएस) और सोनिकेशन के उपयोग की जांच की।
एसिटोसिरिंगोन (एएस) को तीन चरणों में जोड़ा गया था: एग्रोबैक्टीरियम तरल संस्कृति, एग्रोबैक्टीरियम संक्रमण और एग्रोबैक्टीरियम के साथ एक्स्प्लैंट्स की सह-संस्कृति। एग्रोबैक्टीरियम तरल संस्कृति के लिए 75 μM एएस के अलावा वीर जीन के प्रेरण के लिए इष्टतम पाया गया था।
सोनिकेशन (एसएएटी) के अतिरिक्त अनुप्रयोग के परिणामस्वरूप उच्चतम जीन अभिव्यक्ति हुई। बालों की जड़ों में गुसा जीन अभिव्यक्ति सबसे अच्छी पाई गई थी जब पत्तियों और शूट युक्तियों को क्रमशः 10 और 20 के लिए सोनिकेटेड किया गया था। बेहतर प्रोटोकॉल की परिवर्तन दक्षता क्रमशः पत्ती और शूट टिप एक्सप्लैंट्स के मामले में 66.5 और 59.5% दर्ज की गई थी। जब अन्य प्रोटोकॉल के साथ तुलना की जाती है तो इस बेहतर प्रोटोकॉल की परिवर्तन दक्षता पत्तियों के लिए 2.5 गुना अधिक और शूट युक्तियों के लिए 3.7 गुना अधिक पाई गई थी। दक्षिणी धब्बा विश्लेषण ने डब्ल्यू 1-डब्ल्यू 4 लाइनों में गुसा ट्रांसजीन की 1-2 प्रतियों की पुष्टि की, जबकि बेहतर प्रोटोकॉल द्वारा उत्पन्न लाइन डब्ल्यू 5 में 1-4 ट्रांसजीन प्रतियों का पता लगाया गया था।

सोनिकेशन अवधि (अल्ट्रासाउंड के संपर्क में आने वाला समय) डब्ल्यू में परिवर्तन पर सोनिकेशन-असिस्टेड एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थता परिवर्तन (एसएएटी) को प्रभावित करता है।

डब्ल्यू सोम्निफेरा पत्ती (ए) और शूट टिप (बी) एक्सप्लैंट्स की परिवर्तन आवृत्ति पर सोनिकेशन-असिस्टेड एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थता परिवर्तन (एसएएटी) की अवधि का प्रभाव
(अध्ययन और ग्राफिक: © देहदाष्टी एट अल।

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कपास के अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त परिवर्तन

हुसैन एट अल (2007) सोनिकेशन-सहायता प्राप्त कपास परिवर्तन के लाभकारी प्रभावों को प्रदर्शित करता है। कम आवृत्ति अल्ट्रासाउंड के कारण ध्वनिक गुहिकायन पौधे के ऊतकों (सोनोपोरेशन) की सतह पर और नीचे सूक्ष्म घाव बनाता है और एग्रोबैक्टीरियम को पूरे पौधे के ऊतकों में गहरी और पूरी तरह से यात्रा करने की अनुमति देता है। यह घायल फैशन ऊतक में गहराई से झूठ बोलने वाली पौधों की कोशिकाओं को संक्रमित करने की संभावना को बढ़ाता है। एसएएटी की परिवर्तन दक्षता का मूल्यांकन करने के लिए, जीयूएस जीन अभिव्यक्ति को मापा गया था। जीयूएस रिपोर्टर सिस्टम एक रिपोर्टर जीन सिस्टम है, जो विशेष रूप से पौधे आणविक जीव विज्ञान और सूक्ष्म जीव विज्ञान में उपयोगी है। विभिन्न एसएएटी मापदंडों को समायोजित करते हुए, एक्सप्लैंट के रूप में परिपक्व भ्रूण का उपयोग करके कपास में जीयूएस क्षणिक अभिव्यक्ति को काफी बढ़ाया गया था। जीयूएस को पहली बार एक्सप्लैंट्स के इनक्यूबेशन के बाद 24 घंटे का पता लगाया गया था और 48 घंटे तक, जीयूएस अभिव्यक्ति बहुत तीव्र थी जो सोनिकेशन की सहायता से एग्रोबैक्टीरियम मध्यस्थता परिवर्तन (एसएएटी) के बाद कपास एक्सप्लैंट के सफल परिवर्तन के एक उपयोगी संकेतक के रूप में कार्य करती थी। विभिन्न परिवर्तन तकनीकों (अर्थात् बायोलिस्टिक, एग्रो, बीएएटी, एसएएटी) की तुलना, सोनिकेशन-असिस्टेड एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थता परिवर्तन (एसएएटी) ने अब तक के परिवर्तन के सर्वोत्तम परिणाम दिखाए।

सोनिकेशन-असिस्टेड एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थता परिवर्तन (एसएएटी) वैकल्पिक संक्रमण विधियों की तुलना में काफी अधिक क्षणिक अभिव्यक्ति दिखाता है।

जीयूएस की क्षणिक अभिव्यक्ति के आधार पर परिवर्तन प्रक्रिया का विकल्प। सोनिकेशन-असिस्टेड एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थता परिवर्तन (एसएएटी) काफी अधिक क्षणिक अभिव्यक्ति दिखाता है।
(अध्ययन और ग्राफिक: © हुसैन एट अल।

सोनोपोरेशन और एसएएटी के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक समाधान

Hielscher Ultrasonics लंबे समय से प्रयोगशालाओं, अनुसंधान सुविधाओं के साथ-साथ बहुत अधिक थ्रूपुट के साथ औद्योगिक उत्पादन के लिए उच्च प्रदर्शन ultrasonicators के विकास और निर्माण में अनुभवी है। माइक्रोबायोलॉजी और जीवन विज्ञान के लिए, Hielscher विशिष्ट ऊतकों और उनके उपचार के लिए आवश्यक विभिन्न आवश्यकताओं को समायोजित करने के लिए विभिन्न समाधान प्रदान करता है। कई नमूनों के एक साथ अल्ट्रासोनिकेशन के लिए, हिल्सचर मल्टीवेल प्लेटों के लिए यूआईपी 400 एमटीपी प्रदान करता है, 10 शीशियों (जैसे, एपेंडोर्फ ट्यूब) या अल्ट्रासोनिक कपहॉर्न तक के सोनिकेशन के लिए वायलट्वीटर। जांच-प्रकार के अल्ट्रासोनिकेटर प्रयोगशाला होमोजेनाइज़र के रूप में 50 से 400 वाट तक उपलब्ध हैं, जबकि औद्योगिक प्रणालियां 500 वाट से 16 किलोवाट तक की बिजली सीमा को कवर करती हैं।
कृपया हमसे संपर्क करें और हमें अपने आवेदन और प्रक्रिया आवश्यकताओं के बारे में बताएं। हमारे अच्छी तरह से अनुभवी कर्मचारियों को आपकी जैविक प्रक्रिया के लिए सबसे उपयुक्त अल्ट्रासोनिकेटर की सिफारिश करने में खुशी होगी।
नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:

बैच वॉल्यूम प्रवाह की दर अनुशंसित उपकरणों
मल्टीवेल / माइक्रोटिटर प्लेटें एन.ए. यूआईपी400एमटीपी
10 शीशियों तक एन.ए. VialTweeter
ट्यूब या 1 बड़ा पोत तक एन.ए. कपहॉर्न
1 से 500 एमएल 10 से 200 मील / मिनट UP100H
10 से 2000 मील 20 से 400 एमएल / मिनट UP200Ht, UP400St
0.1 से 20 एल 0.2 से 4 एल / मिनट UIP2000hdT
10 से 100 एल 2 से 10 एल / मिनट UIP4000hdT
एन.ए. 10 से 100 एल / मिनट UIP16000
एन.ए. बड़ा के समूह UIP16000

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अल्ट्रासोनिक उच्च कतरनी homogenizers प्रयोगशाला, बेंच शीर्ष, पायलट और औद्योगिक प्रसंस्करण में उपयोग किया जाता है।

Hielscher Ultrasonics प्रयोगशाला, पायलट और औद्योगिक पैमाने पर अनुप्रयोगों, फैलाव, पायसीकरण और निष्कर्षण मिश्रण के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक समरूपता का निर्माण करता है ।



साहित्य/संदर्भ


उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक्स! Hielscher के उत्पाद रेंज बेंच शीर्ष इकाइयों पर कॉम्पैक्ट लैब अल्ट्रासोनिकर से पूर्ण औद्योगिक अल्ट्रासोनिक सिस्टम के लिए पूर्ण स्पेक्ट्रम को शामिल किया गया ।

हिल्स्चर अल्ट्रासोनिक्स उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइजर्स से बनाती है प्रयोगशाला सेवा मेरे औद्योगिक आकार।