Hielscher ultrahang technológia

Szonication lysis: Sejtzavarok & kitermelése

A sejtek szétesése vagy lízis a napi mintaelőkészítés közös része a biotechnológiai laboratóriumokban. A lízis célja a sejtfal vagy a teljes sejt részének megzavarása a biológiai molekulák felszabadítására. Az úgynevezett lizátum pl. Plazmidból, receptortesztekből, fehérjékből, DNS-ből, RNS-ből állhat. A lízis lépései a frakcionálás, a szervielálasztás és / vagy a fehérje kivonása és tisztítása. A kivont anyagot (= lizátum) el kell különíteni, és további vizsgálatoknak vagy alkalmazásoknak kell alávetni, pl. Proteomikai kutatásra. Az ultrahangos homogenizátorok a sikeres sejtlízis közös eszközei. Mivel az ultrahangos intenzitás a folyamatparaméterek beállításával állítható be, az optimális ultrahang-intenzitás nagyon puha és nagyon kemény, minden egyes anyaghoz és közeghez külön-külön állítható be, hogy megfeleljen az adott alkalmazási követelménynek.

Sejtszerkezet

A sejteket védi féligáteresztő plazmamembrán, amely abból áll, hogy a foszfo-lipid kettősréteg (szintén protein-lipid kettősréteg; által alkotott hidrofób lipidek és hidrofil foszfor molekulák beágyazott fehérje molekulák), és létrehoz egy gátat képez a sejt belső (citoplazma) és az extracelluláris környezetbe. Növényi sejtek és a prokarióta sejtek körül egy sejtfal. Mivel a több réteg vastag sejtfal cellulóz, növényi sejteket nehezebb lizálják, mint állati sejtek. A sejt belső, mint például organellumok, mag, mitokondrium, stabilizáljuk a citoszkeleton.
A sejtek lizálásával, az arra irányul, kitermelése és elválasztjuk a organellumok, proteinek, DNS-t, mRNS-t vagy más biomolekulák.

Szonikáció általánosan használt minta előkészítése sejttanyag.

Ábra. 1: Ultrahangos extrakciós sejtekből: A mikroszkópos keresztirányú szakasz (TS) a csúcsnál levő szár menta (Mentha piperita) mutatja a mechanizmus a cselekvések során ultrahangos extrakció a sejtekből (nagyítás 2000-szeres nagyítású) [forrás: Vilkhu et al. 2011]

Mód

Számos módszer a lizátum sejtek, amelyek osztható mechanikai és kémiai módszerek, amelyek magukban foglalják a mosó- vagy oldószereket, a kérelmet a nagy nyomás, vagy a használata egy golyós malomban vagy egy French press. A legproblematikusabb hátránya ezeknek a módszereknek a nehéz ellenőrzését és beállítását a folyamat paramétereinek, és ezáltal hatással.
A fő hátránya a közös lízis módszerek:

Különböző technikák lízis

Táblázat: A szokásos módszerek sejtlízis fő hátránya

Éppen ellenkezőleg, ultrahangos kezelés egy nagyon hatékony és megbízható eszköz sejt szétesése, amely lehetővé teszi a teljes ellenőrzést az ultrahangos paraméterek. Ez biztosítja a magas szelektivitással anyagok felszabadulását és a termék tisztaságát. [Balasundaram et al. 2009] Ez alkalmas minden sejttípus és könnyen alkalmazható a kis és nagy méretekben. Ultrasonicators könnyen tisztítható. Az ultrahangos homogenizáló mindig funkciók tiszta-in-place (CIP) és sterilizáljuk-in-place (SIP) funkciót. A szonotróda áll egy hatalmas titán hangszóró törölhetők vagy öblíteni vízben vagy oldószerben (attól függően, hogy a munkaközeg). A fenntartó ultrasonicators oka, hogy a robusztusság szinte elhanyagolható.

lízis

Lysis egy érzékeny folyamat. A lízis védelmére sejthártya elpusztul, de az inaktiválás, denaturáció és lebontása az extrahált fehérjék egy nem fiziológiás környezetben (eltérés a pH-érték) meg kell akadályozni. Ezért általában lízis végezzük pufferoldatban. A legtöbb nehézségek merülnek fel ellenőrizetlen sejtroncsoláshoz eredményez egy nem célzott felszabadulását az összes intracelluláris anyag és / vagy a denaturáció a céltermék.

Ultrahangos sejtlízis lehet használni a minta előkészítése a laboratóriumban és a termelés nagy mennyiségű. Kattints a kinagyításhoz!

Ábra. 1: 200 watt teljesítményű ultrahangos homogenizáló Uf200 ः t digitális vezérléssel és automatikus adatrögzítés megbízható és reprodukálható sejtlízis.

Ultrahangos lízis

Általában a laboratóriumi minták lízise 15 másodperc és 2 perc között tart. Mivel az ultrahang-intenzitás intenzitása nagyon egyszerű az amplitúdó beállításával, az ultrahangos idő beállításával, valamint a megfelelő berendezés kiválasztásával, a sejtmembránok nagyon finoman vagy nagyon hirtelen megszakadhatnak, a sejtszerkezettől és a lízis céljától függően ( pl. a DNS extrakcióhoz puhább szonikációra van szükség, a baktériumok teljes fehérje-extrakciójához intenzívebb ultrahangkezelés szükséges). A folyamat során a hőmérsékletet integrált hőmérséklet-érzékelő figyelemmel kíséri, és hűtéssel (jeges fürdővel vagy hűtőkabátokkal rendelkező áramlási cellákkal) vagy impulzusos üzemmódú ultrahanggal vezérelhető. Impulzus üzemmódú szonikáció alatt rövid, 1-15 másodperces időtartamú ultrahangos törés ciklusok lehetővé teszik a hőelvezetést és a hűtést a hosszabb időszakokban.
Minden ultrahang-vezérelt folyamatok teljesen reprodukálható és lineárisan skálázható.

Ultrahangos homogenizátor VialTweeter egyidejű minta előkészítése akár 10 kémcsövek. (Kattints a kinagyításhoz!)

Az ultrahangos készülék VialTweeter lehetővé teszi egyidejű minta előállítására legfeljebb 10 fiolákban ugyanolyan eljárási körülmények között.

Ultrahangos Homogenizátorok

Különböző típusú Ultrahangos készülékek lehetővé teszi megfelelő minta előkészítése cél, és hogy biztosítsa a felhasználó-barát és a működés kényelmét. Szonda típusú ultrasonicators a leggyakoribb eszköz a laborban. Ezek leginkább előállítására alkalmasak a kis- és közepes méretű minták térfogat 0,1 ml-ig 1000 mi. Különböző méretű és erő sonotrodes lehetővé, hogy alkalmazkodjanak a ultraszonizáló hogy a minta mennyisége és az edény leghatékonyabb és legeredményesebb ultrahanggal eredményeket. Az ultrahangos szonda készülék a legjobb választás, ha egyetlen mintát kell készíteni.

Ha több mintát kell előkészíteni, pl. 8 injekciós üveg oldat, az eszközök, mint például a VialTweeter vagy ultrahangos kupolók, a legalkalmasabb homogenizátor a lízishez. Néhány injekciós üveg ugyanabban az időben, ugyanolyan intenzitással ultrahangos. Ez nemcsak időt takarít meg, hanem minden mintára ugyanolyan kezelést biztosít, ami megbízható és összehasonlítható eredményeket hoz a minták között. Ezen túlmenően kerülni kell az ultrahangos szonotrode (más néven ultrahangos szondának, kürtnek, ujjnak vagy ujjnak) nevezett keresztszennyeződést. Mivel az injekciós üvegeket használják, az időigényes tisztítás és a hajók dekantálásából eredő mintavételes veszteség elmarad.
Nagyobb mennyiségek, például a kereskedelmi termelés sejtextraktumok, folyamatos ultrahangos rendszerek egy áramlási cella reaktor a legalkalmasabbak. A folyamatos és egyenletes átáramlását a feldolgozott anyag biztosítja az egyenletes szonikálással. Minden paraméter az ultrahangos dezintegrációs folyamat optimalizálható, és beállítani, hogy a követelményeknek a kérelem és a specifikus sejt anyagot.

Példaként eljárás ultrahangos lizáló bakteriális sejtek:

  • Előállítása A sejtszuszpenzió: sejtüledékeket teljesen el kell függeszteni a puffer-oldatban homogenizáljuk (válassza ki a pufferoldat kompatibilis következő elemzés, például specifikus kromatográfiás módszer). Hozzáadása lizozimek és / vagy egyéb adalékanyagokat, ha szükséges (kell lenniük is kompatibilis elválasztási / tisztítási módszerekkel). Keverjük / homogenizáljuk az oldatot óvatosan enyhe szonikálással, amíg a teljes szuszpenziót nem kapunk.
  • Ultrahangos lízis: A mintát jeges fürdőben. Sejtzúzáshoz, sonicate a felfüggesztés 60-90 másodpercig tartó (az Ön ultraszonizálót pulzusát módban).
  • Separation: Centrifuga a lizátum (például 10 perc. 10000 x g; a 4degC). Elválasztjuk a felülúszót a sejtüledéket gondosan. A felülúszót a teljes sejtlizátum. Szűrés után a felülúszó, akkor szerezzen egy tisztított folyadékot a sejtek oldható fehérje.

A leggyakoribb alkalmazások ultrasonicators a biológia és a biotechnológia:

  • Sejtkivonat készítésére
  • félbeszakítása élesztő, baktériumok, növényi sejtek, puha & kemény sejt, szövet nukleinsav anyag
  • fehérje extrakció
  • Előállítása és izolálása enzimek
  • Termelés antigének
  • DNS-extrahálás és / vagy célzott fragmentáció
  • liposzómakészítmény
Nagyteljesítményű ultrahangos homogenizátorok, mint a UIP1000hd használják sejtfeltárás és extrakciót szakaszos vagy folyamatos áramlási bár módban. (Kattints a kinagyításhoz!)

Ultrahangos asztali rendszerek, mint például a UIP1000hd (1kW) képes feldolgozni nagyobb mennyiségű biológiai anyag.

A sokrétű alkalmazási ultrahang ágazik ki a szektorokban a biotechnológia, Bioengineering, mikrobiológiai, molekuláris biológia, biokémia, immunológia, bakteriológiai, virológia, proteomika, genetika, fiziológia, sejtbiológia, hematológia, és a botanika.

Értékelésének és optimalizálása a vevői alkalmazások Hielscher Ultrasonics kínál teljesen felszerelt Ultrahangos Process Laboratory. Kérjük, forduljon hozzánk további információért!

Irodalom / References

  • Balasundaram, B .; Harrison, S .; Bracewell, D. G. (2009): Az előleget a termék kiadása stratégiák és hatása a bioprocess design. Trends in Biotechnology 27/8, 2009. pp. 477-485.
  • Vilkhu, K .; Manasseh, R .; Mawson, R .; Ashokkumar, M. (2011): Az élelmiszer-összetevők ultrahangos helyreállítása és módosítása. In: Feng / Barbosa-Cánovas / Weiss (2011): Ultrahangtechnológiák élelmiszerekhez és biológiai feldolgozáshoz. New York: Springer, 2011. pp. 345-368.

Kapcsolat / Ajánlatkérés További információk

Beszélj nekünk a feldolgozási követelményeket. Mi ajánljuk a legmegfelelőbb a telepítést és a feldolgozási paraméterek a projekt.





Kérjük, vegye figyelembe Adatvédelmi irányelvek.