Ultrahangos szövethomogenizátorok

• Az ultrahangos kezelés a szövethomogenizálás biztonságos és hatékony módszere.
• Az ultrahangos alkalmazások közé tartozik a szövetek és szuszpenziók előkészítése, a fehérjék, DNS/ RNS és aktív vegyületek extrakciója, valamint az enzimek és élesztők aktiválása / inaktiválása.
• A szondás ultrahangos homogenizátorok pontos szabályozhatósága lehetővé teszi a szövetminták megbízható előkészítését.

Szövethomogenizálás ultrahangos szondákkal

A szövethomogenizálás olyan minta-előkészítési folyamat, amelynek során állati és növényi sejteket vagy mikroorganizmusokat készítenek elő az intracelluláris anyagok, például fehérjék, DNS vagy RNS extrakciója előtt. A sejtmembránt fel kell szakítani a sejttartalom felszabadításához. A sejtfal feltörése után az intracelluláris makromolekulák a pufferoldatban lebegnek, így hozzáférhetővé válnak a sejtszervecskék, a fehérjék és a DNS/ RNS. Az ultrahangos szövethomogenizátorok és sejtfeltáró készülékek a sejtfeltárás, a lízis és az extrakció nagyon hatékony eszközei.

Ultrahangos szövethomogenizátorok és alternatív lízistechnikák összehasonlítása

Felmerülhet Önben, hogy melyik sejtfeltárási technika és melyik szövethomogenizáló berendezés a legjobb választás a laboratóriuma számára. Az alábbiakban néhány érvet talál az ultrahangos lízis és szövethomogenizálás mellett, mivel az ultrahangos kezelés számos előnnyel rendelkezik az alternatív homogenizálási módszerekhez képest:

• Hatékonyság: Az ultrahangos homogenizálás gyors és hatékony módszer a szövetek és sejtek feltárására. Az ultrahangos szövethomogenizátorok az akusztikus kavitáció működési elvét alkalmazzák. Ez a módszer rendkívül hatékony, és másodpercek alatt képes feltárni a sejteket. Mivel az intenzitás az enyhétől az erőteljesig állítható, az ultrahangos kezelés különösen hatékony olyan kemény vagy rostos szövetek esetében, amelyeket más módszerekkel nehéz homogenizálni.



• A keresztszennyeződés elkerülése: A Hielscher nagy teljesítményű ultrahangos szövethomogenizátorokat kínál, amelyek közvetett ultrahangos kezeléssel készítik elő a mintát. Az UIP400MTP készülékkel (amely ideális mikrotiter- és többlyukú lemezekhez), valamint a VialTweeter és a CupHorn készülékkel (amelyek ideálisak fiolákhoz, csövekhez és főzőpoharakhoz) a Hielscher érintkezésmentes homogenizálásra alkalmas ultrahangos sejtfeltáró berendezéseket kínál, amelyek csökkentik a minták közötti keresztszennyeződés kockázatát. Ez az őrlőfelületekről vagy más homogenizáló berendezésekről származó szennyeződések bejutásának kockázatát is minimálisra csökkenti.
• Rugalmasság: Az ultrahangos homogenizálás különböző méretű és térfogatú mintákhoz használható, a kis térfogatoktól a nagy szövetmintákig. Emellett az ultrahangos homogenizálás számos mintatípushoz is alkalmas, beleértve a növényi szöveteket, az állati szöveteket és a mikrobiális tenyészeteket. Az ultrahangos kezelés intenzitása és időtartama beállítható a különböző szövettípusok feltárási mértékének optimalizálásához.
• Reprodukálhatóság: Az ultrahangos homogenizálás következetes eredményeket biztosít, és lehetővé teszi a homogenizálási paraméterek, például a kimeneti teljesítmény és az ultrahangos kezelés időtartamának pontos szabályozását. Ez segít biztosítani a kísérleti adatok reprodukálhatóságát és pontosságát.
• A biomolekulák megőrzése: A szondás ultrahangos kezelés nem termikus kezelés. Ez azt jelenti, hogy a hatása nem a hőn alapul. Ugyanakkor a termodinamika második főtételének megfelelően minden mechanikai kezelés hőt termel. Ez azt jelenti, hogy a minta hosszabb ultrahangos kezelési idő esetén felmelegszik. A Hielscher korszerű ultrahangos készülékei hőmérséklet-érzékelőkkel és intelligens hőmérséklet-felügyeleti szoftverrel vannak felszerelve. A fejlett hűtési lehetőségek lehetővé teszik a hő okozta lebomlás megelőzését, és segítenek megőrizni a hőérzékeny biomolekulák, például az enzimek és fehérjék aktivitását.
• Időmegtakarítás: A szondás ultrahangos kezelés nagy hatékonysága gyors szövethomogenizálást tesz lehetővé, ami időt takarít meg azokhoz a módszerekhez képest, amelyek a szövet alaposabb fizikai megmunkálását igénylik.

Az ultrahangos szövethomogenizálás számos előnnyel rendelkezik az alternatív homogenizálási módszerekhez képest. Ezért az ultrahangos szövethomogenizátorok jelentik az előnyben részesített sejtfeltárási technikát különböző kutatási és ipari alkalmazásokban.

Példa ultrahangos szondát alkalmazó szövethomogenizálási protokollra:

Az ultrahangos készülékek egyszerű működtetéssel és gyors homogenizálási eljárással könnyítik meg a szövethomogenizálást. Ugyanakkor az ultrahangos folyamat paraméterei pontosan szabályozhatók és felügyelhetők, így az eredmények megbízhatók és reprodukálhatók.
 
Anyagok:

• Szövetminta (pl. máj, agy, izom)
• Puffer (pl. PBS, Tris-HCl)
• Proteázgátló-koktél
• Ultrahangos homogenizátor (szondás)
• Jég
• Mikrocentrifuga-csövek
• Pipetták

Ultrahangos szövethomogenizálási protokoll:

Megjegyzés: Az ultrahangos kezelés időtartamát és intenzitását a szövet típusától, korától és egészségi állapotától, valamint a konkrét további alkalmazásoktól függően szükséges lehet optimalizálni. A homogenátum hozamának és minőségének optimalizálásához a puffer, a proteázgátlók és az egyéb adalékanyagok gondos kiválasztása is fontos.

A Hielscher ultrahangos szövethomogenizátorainak fő előnyei

• gyors és hatékony őrlés, homogenizálás, lízis és sejtfeltárás, illetve extrakció erőteljes ultrahangos kavitációval
• egyszerű és intuitív használat és működtetés (válassza az analóg vagy a digitális változatot)
• a termékkel érintkező felületek egyszerű tisztítása a szonotróda ultrahangos kezelés közbeni átöblítésével (CIP helyben történő tisztítás/ SIP helyben történő sterilizálás)
• hangvédő doboz (a laboratóriumi készülékek hangvédő doboza teljes egészében akrilüvegből készül, így minden szögből teljes rálátást biztosít)
• a folyamatparaméterek teljes körű szabályozása a készülék digitális érintőkijelzőjén (digitális ultrahangos készülékek) vagy teljesítménymérőjén (analóg készülékek) keresztül
• beépített hőmérséklet-szabályozás (fontos a hőérzékeny, labilis szövetminták esetében)
• a homogenizálás közbeni szünetek egyedileg meghatározhatók és előre beállíthatók a digitális menüben
• minden digitális készülék automatikus adatrögzítéssel (beépített SD/USB-ComboCard kártyán), csatlakoztatható hőmérséklet-érzékelővel és böngészőn keresztüli távvezérléssel van felszerelve.
• több minta kezelése a következőkkel: VialTweeter, CupHorn vagy 4 vagy 8 ujjú szonotródák használatával (pl. laboratóriumi robotfolyamatokba történő integráláshoz)
• kis és nagy léptékű alkalmazásokhoz

Az alábbi táblázat tájékoztatást nyújt ultrahangos szövethomogenizátoraink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról sejtfeltárás, lízis és extrakció esetén:

Találja meg az alkalmazásához optimális ultrahangos szövethomogenizátort

A Hielscher ultrahangos szövethomogenizátorai 50W és 16 000W (16kW) közötti ultrahangos kimeneti teljesítménnyel érhetők el.
A laboratóriumi dolgozók elégedettek a Hielscher ultrahangos laboratóriumi homogenizátorainak egyszerű és intuitív működtetésével. A konkrét követelményektől függően a Hielscher készülékek digitális vagy analóg vezérléssel kaphatók.

1. A VialTweeter nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátor, amely akár 10 fiola vagy kémcső egyidejű, azonos intenzitású ultrahangos kezelését teszi lehetővé. A közvetett ultrahangos kezelésnek köszönhetően a keresztszennyeződés és a mintaveszteség teljesen elkerülhető. Az eldobható fiolák használata minimálisra csökkenti a tisztítás és a fertőtlenítés szükségességét. A blokkszonotróda autoklávozható.
2. Az UIP400MTP Plate-Sonicator ideális, ha mikrotiter- és többlyukú lemezekkel, például 96 lyukú lemezekkel dolgozik. Egyszerűen helyezze a többlyukú lemezt vagy a Petri-csészét az UIP400MTP készülékbe, és minden minta egyenletes ultrahangos kezelésben részesül. Az UIP400MTP Plate-Sonicator készülékkel a nagy áteresztőképességű mintafeldolgozás egyszerűvé és hatékonnyá válik!
3. A szondás laboratóriumi ultrahangos készülékek kínálatából 50 watt, 100 watt, 200 watt és 400 watt teljesítményű homogenizátorok választhatók.
   UP50H (50W)
   UP100H (100W)
   UP200Ht / UP200St (200W)
   UP400St (400W)

Az ultrahangos szövethomogenizátorok alkalmazása és használata

Az ultrahangos homogenizátorokat gyakran használják szövetőrlésre, sejtfeltárásra és lízisre, valamint biológiai minták homogenizálására az intracelluláris anyagok molekuláris mérettartományban történő extrakciója előtt. A minták szabályozott ultrahangos kezelésével a lízistől az extrakción át a homogenizálásig minden lépés ugyanazzal az ultrahangos sejtfeltáró készülékkel végezhető el.
Az ultrahangos homogenizátorok nagy előnye a könnyen beállítható teljesítménybevitel és ultrahangos kezelési intenzitás. A Hielscher ultrahangos sejtfeltáró készülékei (líziskészülékei) lehetővé teszik az ultrahangos kezelés intenzitásának szabályozását az amplitúdó 20% és 100% közötti beállításával.
A folyamatos működés alternatívájaként az ultrahangos homogenizátor ciklikus üzemmódra állítható, például hőérzékeny szövetek ultrahangos kezeléséhez. Az impulzusos üzemmódú ultrahangos kezelés azt jelenti, hogy az ultrahangos készülék periodikus ciklusokban nagy intenzitású ultrahanghullámokat állít elő. Az ultrahangos kezelési szakasz időtartamát és a szünet hosszát a felhasználó egyedileg állíthatja be.
Az impulzusos ultrahangos kezelés során a szünet alatt az ultrahanggal kezelt anyag visszatérhet nyugalmi állapotába, és a minta lehűlhet (a szünet idejét a hő elvezetésére használva). Ezáltal a kezelés intenzitása a szövetnek megfelelően pontosan beállítható, és csökken a minta nem kívánt felmelegedése.
Az ultrahangos szövethomogenizátorok robusztusak és felhasználóbarátok, miközben megbízható eredményeket adnak, amelyek reprodukálhatóságát az összes fontos folyamatparaméter teljes körű szabályozása biztosítja.
Az ultrahangos szövetőrlés, sejtfeltárás, lízis, extrakció és homogenizálás gyakori alkalmazási területei közé tartoznak a biológiai és gyógyszerészeti laboratóriumok, a mikrobiológia, a proteomikai és genomikai kutatás (pl. fehérjék felszabadítása Western blot és enzimhez kapcsolt immunszorbens vizsgálat, azaz ELISA előtt), valamint a növényi kivonatok és bioaktív vegyületek előállítása az élelmiszeripar, a gyógyszeripar és a kozmetikai ipar számára.

• Kattintson ide a minta-előkészítésre, szövethomogenizálásra, lízisre és extrakcióra (pl. sejtek, baktériumok, spórák, aktív vegyületek) vonatkozó konkrét eljárási ajánlásokért!
• Olvassa el itt, miért nélkülözhetetlen eszközök az ultrahangos készülékek a proteomikai kutatásban!
• Tudja meg, hogyan könnyíti meg az ultrahangos kezelés a genomikai kutatómunkát!

Szakirodalom / 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.