UIP400MTP सोनिकेटर का उपयोग करके प्रायनों का उच्च नमूना प्रसंस्करण क्षमता वाला पता लगाने के लिए PMCA
UIP400MTP मल्टी-वेल प्लेट सोनिकेटर प्रोटीन मिसफोल्डिंग चक्रीय प्रवर्धन (PMCA) में उच्च नमूना प्रसंस्करण क्षमता के साथ नमूना तैयार करने का एक शक्तिशाली समाधान प्रदान करता है। कई वेल में ऊर्जा का समान वितरण करके और सोनिकेशन के सटीक मापदंड बनाए रखकर, यह प्रणाली असाधारण पुनरुत्पादकता के साथ अनेक नमूनों का एक साथ प्रसंस्करण संभव बनाती है। लार जैसे चुनौतीपूर्ण जैविक नमूनों में कम सांद्रता पर प्रायनों का पता लगाने के लिए PMCA को अनुकूलित करने में ये क्षमताएँ अत्यंत महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि ऐसे नमूनों में परीक्षण अवरोधक परिणामों को अस्पष्ट कर सकते हैं।
हिरण कुल के पशुओं में क्रॉनिक वेस्टिंग डिज़ीज़ (CWD) और मनुष्यों में क्रॉयत्सफेल्ट-जैकब रोग (CJD) जैसे प्रायन रोग, गलत तरीके से मुड़े हुए प्रायन प्रोटीन (PrPSc) के कारण होने वाले तंत्रिका अपक्षयी विकार हैं। इन रोगों में अक्सर लार, रक्त और मूत्र जैसे शारीरिक द्रवों में संक्रामक प्रायनों का स्तर कम होता है, जिससे निदान और अनुसंधान जटिल हो जाते हैं। पर्यावरणीय माध्यमों में उत्सर्जित प्रायनों के माध्यम से CWD के क्षैतिज संचरण के वन्यजीव प्रबंधन और पारिस्थितिक स्वास्थ्य पर विशेष रूप से महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ते हैं। इसी प्रकार, क्रॉयत्सफेल्ट-जैकब रोग जैसे रोगों में मानव नमूनों से गलत तरीके से मुड़े हुए प्रायन प्रोटीन का विश्वसनीय प्रवर्धन, निदान को आगे बढ़ाने और रोग की प्रगति को समझने के लिए अत्यंत आवश्यक है।
उच्च दक्षता वाला प्रोटीन मिसफोल्डिंग प्रवर्धन UIP400MTP उच्च नमूना प्रसंस्करण क्षमता वाले सोनिकेटर के साथ
संशोधित PMCA प्रोटोकॉल का उपयोग सामान्य परीक्षण अवरोधकों (जैसे लार में म्यूसिन) के प्रभाव से बचने और ऐसे प्रायनों का पता लगाने में उच्च संवेदनशीलता प्राप्त करने में सक्षम बनाता है, जिनका अन्यथा रियल-टाइम क्वेकिंग-इंड्यूस्ड कन्वर्ज़न (RT-QuIC) जैसी तकनीकों से पता नहीं चल पाता या जिनके पहचान परिणाम अस्पष्ट होते हैं। ये प्रगतियाँ विभिन्न रोगों में प्रायनों का पता लगाने की क्षमता बढ़ाती हैं और PMCA को प्रायन अनुसंधान तथा निदान के लिए एक अपरिहार्य साधन बनाती हैं। मल्टी-वेल प्लेट सोनिकेटर UIP400MTP माइक्रोप्लेटों (जैसे 6-, 24- या 96-वेल प्लेटों) या ट्यूब रैक में रखी वायल में अनेक नमूनों का सोनिकेशन करके उच्च नमूना प्रसंस्करण क्षमता वाला PMCA सुगम बनाता है।
उच्च नमूना प्रसंस्करण क्षमता वाले प्रोटीन मिसफोल्डिंग चक्रीय प्रवर्धन (PMCA) के लिए प्रोटोकॉल
निम्नलिखित प्रोटोकॉल सुदृढ़ अनुसंधान परिणामों के लिए बिल्कुल समान परिस्थितियों में बड़ी संख्या में नमूनों का कुशल प्रसंस्करण संभव बनाता है।
नमूना तैयारी
प्रारंभिक सामग्री:
नमूने इस प्रकार तैयार करें:
- PMCA सब्सट्रेट में सार्कोसिल निष्कर्षण पेलेट को पुनः निलंबित करके।
- मस्तिष्क होमोजेनेट या रक्त के नमूनों में सीधे प्रायन सीड मिलाकर।
सब्सट्रेट:
- 10% (wt/vol) मस्तिष्क होमोजेनेट का उपयोग करें, जो PrPC की अतिअभिव्यक्ति करने वाले ट्रांसजेनिक चूहों (जैसे Tg चूहों) से तैयार किया गया हो।
- मस्तिष्क ऊतक को निम्नलिखित में होमोजेनाइज़ करें:
– 1× PBS।
– 150 mM NaCl।
– 1% Triton X-100। - उपयोग तक सब्सट्रेट को -80ºC पर संग्रहित करें।
माइक्रोप्लेट या ट्यूब में नमूना व्यवस्था:
ट्यूब:
- 90 μL मस्तिष्क होमोजेनेट सब्सट्रेट डालें और उसमें 10 μL नमूना (जैसे रक्त, मस्तिष्क होमोजेनेट या सार्कोसिल पेलेट) मिलाकर सीड करें।
- प्रत्येक 0.2 mL ट्यूब में 3 Teflon बीड (1.59-mm या 2.38-mm व्यास वाले) रखें।
- ट्यूबों को UIP400MTP सोनिकेटर के अनुकूल रैक में लगाएँ।
6-वेल माइक्रोप्लेट:
- प्रत्येक वेल में 5 mL मस्तिष्क होमोजेनेट सब्सट्रेट डालें और 500 μL नमूना मिलाकर सीड करें।
- प्रत्येक वेल में 3 Teflon बीड डालें।
PMCA प्रक्रिया
स्थापन:
निर्माता के निर्देशों के अनुसार ट्यूब रैक या 6-वेल माइक्रोप्लेट को UIP400MTP सोनिकेटर में रखें।
चक्रण प्रोग्राम:
144 PMCA चक्र निम्नानुसार चलाएँ:
- इन्क्यूबेशन: 37°C पर 29 मिनट और 30 सेकंड।
- सोनिकेशन: 60% आयाम पर 30 सेकंड।
- तापमान की निगरानी करें: नमूने के तापमान की निगरानी के लिए प्लग से जुड़ने वाले तापमान सेंसर का उपयोग करें और UIP400MTP को अधिकतम 48–50°C तापमान के लिए प्रोग्राम करें।
बाद के दौर:
144 चक्रों का पहला दौर पूरा करने के बाद, प्रवर्धित सामग्री का एक अंश स्थानांतरित करें:
- ताज़े ट्रांसजेनिक चूहे के मस्तिष्क होमोजेनेट सब्सट्रेट में 10 गुना तनु करें।
- सोनिकेशन के वही मापदंड बनाए रखते हुए बाद के दौरों के लिए 96 PMCA चक्र चलाएँ।
- वांछित संख्या में दौर पूरे होने तक जारी रखें (आमतौर पर 5 तक)।
पहचान: PrPSc
- Proteinase K पाचन:
– नमूनों को Proteinase K (50 μg/mL) से 37°C पर 1 घंटे तक उपचारित करें।
– SDS-सैंपल बफर मिलाकर और 10 मिनट तक उबालकर पाचन समाप्त करें। - वेस्टर्न ब्लॉट विश्लेषण:
– पाचित नमूनों का विश्लेषण निम्नलिखित का उपयोग करके करें:
– 6H4 या PRC1 एंटी-PrP एंटीबॉडी।
– SDS-PAGE करें और पहचान के लिए PVDF झिल्लियों पर स्थानांतरित करें।
अधिक सुदृढ़ परिणामों के लिए अधिक नमूने संसाधित करें
UIP400MTP मल्टी-वेल प्लेट सोनिकेटर प्रोटीन मिसफोल्डिंग चक्रीय प्रवर्धन (PMCA) की दक्षता और प्रसंस्करण का पैमाना बढ़ाने की क्षमता को उल्लेखनीय रूप से बढ़ाता है, जिससे इस प्रक्रिया में परंपरागत रूप से लगने वाले अधिक समय की समस्या का समाधान होता है। 96-वेल प्लेट में एक साथ 96 तक नमूनों का प्रसंस्करण संभव बनाकर, यह प्रणाली सभी वेल में सोनिकेशन की सटीक और समान परिस्थितियाँ बनाए रखते हुए PMCA कार्यप्रवाहों को सुव्यवस्थित करती है। यह उच्च नमूना प्रसंस्करण क्षमता हाथ से किए जाने वाले कार्य को न्यूनतम करती है, श्रमसाध्य चरणों को कम करती है और पुनरुत्पादकता सुनिश्चित करती है, जिससे यह प्रायन अनुसंधान के लिए एक अपरिहार्य साधन बन जाता है। चाहे क्रॉनिक वेस्टिंग डिज़ीज़ की जाँच की जा रही हो या क्रॉयत्सफेल्ट-जैकब रोग की, UIP400MTP अधिक दक्षता के साथ बड़े पैमाने पर अध्ययन सुगम बनाता है, जिससे शोधकर्ता आधुनिक नैदानिक और वैज्ञानिक अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं।
साहित्य / संदर्भ
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- 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.
- Dreyer J., Ricci G., van den Berg J., Bhardwaj V., Funk J., Armstrong C., van Batenburg V., Sine C., VanInsberghe M.A., Marsman R., Mandemaker I.K., di Sanzo S., Costantini J., Manzo S.G., Biran A., Burny C., Völker-Albert M., Groth A., Spencer S.L., van Oudenaarden A., Mattiroli F. (2024): Acute multi-level response to defective de novo chromatin assembly in S-phase. Molecular Cell 2024.
- Mochizuki, Chika; Taketomi, Yoshitaka; Irie, Atsushi; Kano, Kuniyuki; Nagasaki, Yuki; Miki, Yoshimi; Ono, Takashi; Nishito, Yasumasa; Nakajima, Takahiro; Tomabechi, Yuri; Hanada, Kazuharu; Shirouzu, Mikako; Watanabe, Takashi; Hata, Kousuke; Izumi, Yoshihiro; Bamba, Takeshi; Chun, Jerold; Kudo, Kai; Kotani, Ai; Murakami, Makoto (2024): Secreted phospholipase PLA2G12A-driven lysophospholipid signaling via lipolytic modification of extracellular vesicles facilitates pathogenic Th17 differentiation. BioRxiv 2024.
- Cosenza-Contreras M, Seredynska A, Vogele D, Pinter N, Brombacher E, Cueto RF, Dinh TJ, Bernhard P, Rogg M, Liu J, Willems P, Stael S, Huesgen PF, Kuehn EW, Kreutz C, Schell C, Schilling O. (2024): TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. Proteomics. 2024.
माइक्रोप्लेट सोनिकेटर UIP400MTP उच्च नमूना प्रसंस्करण क्षमता वाले PMCA के लिए
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रायन क्या हैं?
प्रायन गलत तरीके से मुड़े हुए प्रोटीन होते हैं, जो विशेष रूप से मस्तिष्क में सामान्य कोशिकीय प्रोटीन को असामान्य तरीके से मुड़ने के लिए प्रेरित कर सकते हैं। बैक्टीरिया या वायरस के विपरीत, प्रायनों में न्यूक्लिक अम्ल नहीं होते और वे स्वयं को साँचे के रूप में इस्तेमाल करने वाले तंत्र से बढ़ते हैं, जिससे क्रॉयत्सफेल्ट-जैकब रोग, बोवाइन स्पॉन्जिफॉर्म एन्सेफैलोपैथी (मैड काउ रोग) और भेड़ों में स्क्रेपी जैसे प्रगतिशील तंत्रिका अपक्षयी रोग होते हैं। मानक निर्जीवीकरण प्रक्रियाओं के प्रति उनका प्रतिरोध उनकी विशिष्ट रोगजनकता को रेखांकित करता है और चिकित्सा तथा अनुसंधान परिवेशों में महत्वपूर्ण चुनौतियाँ पैदा करता है।
PMCA तकनीक क्या है?
प्रोटीन मिसफोल्डिंग चक्रीय प्रवर्धन (PMCA) एक प्रयोगशाला तकनीक है, जिसका उपयोग इन विट्रो गलत तरीके से मुड़े हुए प्रायन प्रोटीन (PrP^Sc) का प्रवर्धन करने के लिए किया जाता है। यह सामान्य कोशिकीय प्रायन प्रोटीन (PrP^C) के उसके गलत तरीके से मुड़े हुए संक्रामक रूप (PrP^Sc) में परिवर्तन की नकल करती है, जो प्रायन रोगों की एक प्रमुख विशेषता है। इस प्रक्रिया में PrP^Sc के समुच्चयन को तेज़ करने के लिए इन्क्यूबेशन और सोनिकेशन के चक्र शामिल हैं, जिससे यह कम स्तर पर मौजूद प्रायनों का पता लगाने का एक शक्तिशाली साधन बन जाती है।
किस प्रोटीन के गलत तरीके से मुड़ने से क्रॉयत्सफेल्ट-जैकब रोग होता है?
क्रॉयत्सफेल्ट-जैकब रोग (CJD) प्रायन प्रोटीन (PrP) के गलत तरीके से मुड़ने के कारण होता है। सामान्य आइसोफॉर्म (PrPC) एक असामान्य, β-शीट-समृद्ध संरूपण (PrPSc) अपना लेता है, जो संक्रामक बन जाता है और मस्तिष्क में अमाइलॉइड समुच्चय बनाता है, जिससे तंत्रिका अपक्षय होता है।
संक्रामक प्रायनों का प्रोटीन मिसफोल्डिंग चक्रीय प्रवर्धन क्या है?
प्रोटीन मिसफोल्डिंग चक्रीय प्रवर्धन (PMCA) प्रायनों के संक्रामक रूप (PrPSc) का प्रवर्धन करने की एक विधि है, जिसमें बार-बार सामान्य PrPC का थोड़ी मात्रा में PrPSc के साथ इन्क्यूबेशन किया जाता है। प्रत्येक चक्र के दौरान, PrPSc के उत्प्रेरण से गलत तरीके से मुड़ता है PrPC, और सोनिकेशन समुच्चयों को खंडित करके अधिक सीडिंग स्थल बनाता है। यह जीवित शरीर में प्रायन प्रतिकृति की नकल करता है और जैविक नमूनों में संवेदनशील प्रायन पहचान संभव बनाता है।
PrP के गलत तरीके से मुड़ने के क्या कारण हैं?
PrP का रोगजनक PrPSc रूप में गलत तरीके से मुड़ना निम्नलिखित कारणों से शुरू हो सकता है:
- छिटपुट प्रायन रोगों में स्वतः होने वाली मिसफोल्डिंग।
- PRNP जीन में आनुवंशिक उत्परिवर्तन (जैसे पारिवारिक प्रायन रोग)।
- संक्रामक PrPSc के संपर्क में दूषित भोजन, चिकित्सा प्रक्रियाओं या अन्य माध्यमों से आना।
- pH, धातु आयन या सह-कारकों जैसे पर्यावरणीय या संरचनात्मक कारक, जिनके कारण अस्थिर होता है PrPC.
RT-QuIC परीक्षण क्या है?
रियल-टाइम क्वेकिंग-इंड्यूस्ड कन्वर्ज़न (RT-QuIC) प्रायन रोगों के लिए एक अत्यधिक संवेदनशील नैदानिक परीक्षण है। यह PrPSc का पता लगाने के लिए पुनर्संयोजक PrPC को गलत तरीके से मुड़े हुए समुच्चयों में बदलने की उसकी क्षमता को प्रवर्धित करता है। परीक्षण में अमाइलॉइड तंतुओं के निर्माण की प्रतिदीप्ति-आधारित पहचान का उपयोग किया जाता है, जिससे यह मस्तिष्कमेरु द्रव (CSF) या अन्य ऊतकों में CJD जैसे रोगों के निदान के लिए उपयोगी बनता है।
Hielscher Ultrasonics उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र बनाता है, जिनका आकार प्रयोगशाला से लेकर औद्योगिक आकार तक होता है।
