A sejtek ultrahangos szétesése
Az ultrahangos kezelés hatékony eszköz a sejtszerkezetek szétesésére. Ezért az ultrahangos készülékeket széles körben használják laboratóriumokban a nyitott sejtek megszakítására, intracelluláris molekulák, fehérjék és organellák kivonására kutatás és elemzés céljából. Ipari méretekben ultrahangos szétesést és lízist használnak a molekulák sejtgyárakból történő izolálására vagy a biomassza emésztésének elősegítésére.
Mi az ultrahangos szétesés?
Az ultrahangos szétesés, más néven ultrahangos homogenizálás, olyan folyamat, amely nagy intenzitású, alacsony frekvenciájú ultrahanghullámokat használ a sejtfalak lebontására és a molekuláris struktúrák megzavarására folyékony közegben. Ezt a technikát általában különböző tudományos és ipari alkalmazásokban használják több célra:
Sejtzavar: Az ultrahangos szétesést széles körben használják a sejtbiológiában és a molekuláris biológiában a sejtmembránok megzavarására, felszabadítva a sejttartalmat, például fehérjéket, nukleinsavakat és organellákat. Ez hasznos az intracelluláris komponensek elemzéshez történő kivonásához vagy a sejtek mikrobiológiai és biotechnológiai folyamatokban történő lizálásához.
- Homogenizálás: Segít a minta összetevőinek egyenletes keverésében, különösen akkor, ha nem elegyedő folyadékokkal foglalkozik, vagy ha egyenletes anyagkeveréket próbál elérni.
- Fehérje extrakció: A biológiában, a proteomikában, az élettudományban a fehérjék elemzése nagyon gyakori feladat. Mielőtt a fehérjéket vizsgálatokban elemezni lehetne, azokat ki kell vonni a sejt belsejéből és el kell különíteni. Az ultrahangos készülékek a legszélesebb körben alkalmazott módszer a fehérje extrakcióra.
- DNS-fragmentáció: A DNS és az RNS különböző típusú nukleinsavak, amelyek genetikai információt tárolnak és kódolnak a sejtekben. Amikor DNS-t és RNS-t elemzünk, a hosszú szálaknak néha széttöredezetteknek kell lenniük, egy olyan folyamat, amely megbízhatóan és hatékonyan elvégezhető szonikálással.
- A minta előkészítése: A kutatás és elemzés során a minta előkészítése általános eljárás a különböző analitikai technikák előtt. Az ultrahangos szétesés segíthet a minták feloldásában vagy diszpergálásában, ami javíthatja az elemzések pontosságát és reprodukálhatóságát.
Szonda típusú szonikátor UP200St sejtszéteséshez, sejtbontáshoz és extrakcióhoz
Az ultrahangos szétesés előnyei
Miért használjon szonda típusú szondát szonda típusú szonikátort széteséshez, sejtzavarokhoz és intracelluláris molekulák és fehérjék kivonásához? A szonikátor vagy ultrahangos dismembrator számos előnyt kínál, amelyek az ultrahangos technológiát a kiváló technológiává teszik más szétesési módszerekhez képest, mint például a nagynyomású homogenizálás, a golyómarás vagy a mikrofluidizáció.
- Nem termikus: Az ultrahangos szétesés nem termikus módszer, ami azt jelenti, hogy nem támaszkodik hőre az anyagok lebontásához. Ez előnyös olyan alkalmazásoknál, ahol a magas hőmérséklet ronthatja a hőérzékeny mintákat.
- Precíz és ellenőrzött: A folyamat nagy pontossággal szabályozható, lehetővé téve a specifikus megszakítást, keverést vagy részecskeméret-csökkentést.
- Gyors és hatékony: Az ultrahangos kezelés általában gyors és hatékony módszer, így alkalmas nagy áteresztőképességű alkalmazásokhoz.
- Csökkentett vegyszerhasználat: Sok esetben az ultrahangos szétesés csökkentheti a kemény vegyszerek vagy szerves oldószerek szükségességét, amelyek környezetbarátak lehetnek és csökkenthetik a kémiai szennyeződés kockázatát.
- Nincs maróközeg, nincs fúvóka: Az alternatív szétesési technikák, mint például a golyós/gyöngyőrlő vagy a nagynyomású homogenizátorok hátrányokkal járnak. A golyós/gyöngyőrlés maróanyag (gyöngyök vagy gyöngyök) használatát teszi szükségessé, amelyeket fáradságos munkával szét kell választani és meg kell tisztítani. A nagynyomású homogenizátorok fúvókákkal rendelkeznek, amelyek hajlamosak eltömődni. Ezzel szemben az ultrahangos homogenizátorok könnyen kezelhetők, rendkívül megbízhatóak és robusztusak, nagyon kevés karbantartást igényelnek.
- Sokoldalúság: Anyagok széles skáláján alkalmazható, beleértve a baktériumokat, növényi sejteket, emlős szöveteket, algákat, gombákat stb., Így sokoldalú technika különböző területeken.
Méretezhetőség: Az ultrahangos technika ipari folyamatokhoz méretezhető, így laboratóriumi és nagyszabású gyártási alkalmazásokhoz is alkalmas.
Az ultrahangos szétesés és a sejtzavar működési elve
Az ultrahangos kezelés váltakozó nagynyomású és alacsony nyomású hullámokat generál a kitett folyadékban. Az alacsony nyomású ciklus alatt az ultrahangos hullámok kis vákuumbuborékokat hoznak létre a folyadékban, amelyek hevesen összeomlanak egy nagynyomású ciklus alatt. Ezt a jelenséget kavitációnak nevezik. A kavitációs buborék implóziója erős hidrodinamikai nyíróerőket okoz, amelyek először szonoporációt, majd a sejtszerkezetek hatékony megzavarását okozzák. Az intracelluláris molekulák és organellák teljesen felszabadulnak az oldószerbe.
A sejtszerkezetek ultrahangos szétesése
A nyíróerők finom részecskékre bonthatják a rostos, cellulózos anyagot, és megtörhetik a sejtszerkezet falát. Ez több intracelluláris anyagot, például keményítőt vagy cukrot szabadít fel a folyadékba. Ezenkívül a sejtfal anyaga apró törmelékké bomlik.
Ez a hatás felhasználható a szerves anyagok erjesztésére, emésztésére és egyéb átalakítási folyamataira. Az őrlés és őrlés után az ultrahangos kezelés több intracelluláris anyagot, pl. keményítőt, valamint a sejtfal törmeléket elérhetővé teszi az enzimek számára, amelyek a keményítőt cukrokká alakítják. Növeli az enzimeknek kitett felületet a cseppfolyósítás vagy a cukrosítás során. Ez jellemzően növeli az élesztő erjedésének és más átalakítási folyamatainak sebességét és hozamát, például a biomasszából származó etanoltermelés fellendítése érdekében.
Használja az ultrahangos szétesést – Megbízhatóan és hatékonyan bármilyen méretben
A Hielscher szonikátorok különböző teljesítményekkel és feldolgozási kapacitással kaphatók. Akár kis biológiai mintákat szeretne szonikálni néhány mikroliterről néhány literre, akár nagy cellás vagy biomassza-áramokat kell feldolgoznia a termeléshez, a Hielscher Ultrasonics a legmegfelelőbb ultrahangos dismembratort kínálja biológiai alkalmazásához.
- laboratóriumi mérleg 1 ml-től kb. 5 literig, pl. UP400St 22mm sonotrode
- asztali mérleg kb. 0,1 és 20 l/perc között, pl. UIP1000hdT 34mm sonotrode és flowcell
- gyártási mérleg 20 l/perctől kezdve, pl. UIP4000hdt vagy UIP16000hdT
Az alábbi táblázat jelzi laboratóriumi méretű ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:
| Ajánlott eszközök | Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96 lyukú lemezes szonikátor | Több lyukú / mikrotiter lemezek | n.a. |
| Ultrahangos CupHorn | CupHorn injekciós üvegekhez vagy főzőpohárhoz | n.a. |
| GDmini2 | ultrahangos mikro-flow reaktor | n.a. |
| VialMagassugárzó | 0.5-től 1,5 ml-ig | n.a. |
| UP100H | 1–500 ml | 10–200 ml/perc |
| UP200Ht, UP200St | 10–1000 ml | 20–200 ml/perc |
| UP400ST | 10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc |
| Ultrahangos szitarázó | n.a. | n.a. |
Kérjük, használja az alábbi űrlapot, ha további információt szeretne kapni az ultrahangos készülékek használatáról a sejtek szétesése céljából. Örömmel segítünk Önnek.
Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!
Az alábbi táblázat jelzi ipari ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 200 ml-től 5 literig | 00,05 és 1 l/perc között | UIP500hdt |
| 1–10 l | 0.1-től 2 l/percig | UIP1000hdt |
| 5–20 liter | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
| 10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000hdt |
| 15–150 liter | 3–15 l/perc | UIP6000hdT | n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000 |
| n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000 |
UP400ST ultrahangos homogenizátor sejtoldáshoz, lízishez és fehérjeextrakcióhoz
Irodalom / Hivatkozások
- Nico Böhmer, Andreas Dautel, Thomas Eisele, Lutz Fischer (2012): Recombinant expression, purification and characterisation of the native glutamate racemase from Lactobacillus plantarum NC8. Protein Expr Purif. 2013 Mar;88(1):54-60.
- Brandy Verhalen, Stefan Ernst, Michael Börsch, Stephan Wilkens (2012): Dynamic Ligand-induced Conformational Rearrangements in P-glycoprotein as Probed by Fluorescence Resonance Energy Transfer Spectroscopy. J Biol Chem. 2012 Jan 6;287(2): 1112-27.
- 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.
- Elahe Motevaseli, Mahdieh Shirzad, Seyed Mohammad Akrami, Azam-Sadat Mousavi, Akbar Mirsalehian, Mohammad Hossein Modarressi (2013): Normal and tumour cervical cells respond differently to vaginal lactobacilli, independent of pH and lactate. ed Microbiol. 2013 Jul; 62(Pt 7):1065-1072.
Ultrahangos CupHorn Zárt csövek és injekciós üvegek intenzív ultrahangos kezelésére a minták steril homogenizálásához.
Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok labor hoz ipari méret.