Ուլտրաձայնային ֆիլտրով օժանդակ նմուշի պատրաստում (FASP). Պրոտեոմիկայի աշխատանքային հոսքերի բարելավում առաջադեմ ուլտրաձայնային տեխնոլոգիայի միջոցով
Ուլտրաձայնային ֆիլտրով օժտված նմուշի պատրաստումը (FASP) ժամանակակից պրոտեոմիկայի մեջ ի հայտ է գալիս որպես բարձր արդյունավետ և վերարտադրելի մեթոդ: Կառավարվող ուլտրաձայնային մշակումը FASP աշխատանքային հոսքերի մեջ ինտեգրելով՝ հետազոտողները կարող են զգալիորեն բարելավել սպիտակուցի արդյունահանումը, մարսողության արդյունավետությունը և տվյալների ընդհանուր որակը: Բարձր արտադրողականության և վերարտադրելի նմուշի պատրաստման պահանջարկի աճին զուգընթաց, կենտրոնացված ուլտրաձայնային սարքերը, ինչպիսին է միկրոթիթեղային ուլտրաձայնային սարքը՝ UIP400MTP-ն, ձեռք են բերում գիտական և գործնական նշանակություն:
Գիտական համատեքստ. Ինչու է FASP-ը կարևոր պրոտեոմիկայի մեջ
Ֆիլտրով օժտված նմուշի նախապատրաստումը (FASP) դարձել է ներքևից վերև պրոտեոմիկայի ոսկե ստանդարտ՝ լվացող միջոցները, աղերը և այլ աղտոտիչները հեռացնելու իր ունակության շնորհիվ, միաժամանակ ապահովելով արդյունավետ ֆերմենտատիվ մարսողություն: Այնուամենայնիվ, դասական FASP արձանագրությունները հաճախ բախվում են սահմանափակումների՝ կապված թերի լիզիսի, անհամապատասխան մարսողության և նմուշի փոփոխականության հետ: – հատկապես, երբ գործ ունենք բարդ կամ դիմացկուն կենսաբանական բջիջների կամ հյուսվածքների հետ։
Ահա թե որտեղ է կենտրոնացված ուլտրաձայնային էներգիան (ուլտրաձայնային սինթեզացիան) վճռորոշ առավելություն տալիս: Մեխանիկական կտրող ուժեր և կավիտացիա ներդնելով, ուլտրաձայնային սինթեզացիան բարելավում է FASP աշխատանքային հոսքի բազմաթիվ կարևոր քայլերը՝ առանց սպիտակուցի ամբողջականությունը խախտելու:
Բազմաբխային ափսեի ձայնային սարք UIP400MTP հեշտացնում է ֆիլտրով օժտված նմուշի պատրաստումը (FASP)
Ուլտրաձայնային FASP-ում ուլտրաձայնային ...
Sonication-ը ներկայացնում է վերահսկվող ակուստիկ կավիտացիա – մանրադիտակային պղպջակների առաջացում և փլուզում – որը առաջացնում է տեղայնացված սղման ուժեր և միկրոհոսքային հոսք։
Ուլտրաձայնային FASP-ում ուլտրաձայնային ալկիլացման և մարսման փուլերը բարելավվում են՝ բարելավելով զանգվածի փոխանցումը և արագացնելով ռեակցիայի կինետիկան: Ուլտրաձայնային էներգիայի կիրառումը առաջացնում է կավիտացիա, որը հանգեցնում է տեղայնացված միկրոհոսքի և անցողիկ սղման ուժերի, որոնք նպաստում են ռեակտիվների արագ խառնմանը և արդյունավետ ներթափանցմանը սպիտակուցային մատրից կամ ֆիլտրի միջավայր: Ալկիլացման ընթացքում սա հանգեցնում է ցիստեինի մնացորդների ավելի միատարր և արագ մոդիֆիկացիայի յոդոացետամիդի կողմից: Մարսման փուլում ուլտրաձայնային մշակումը մեծացնում է պրոտեոլիտիկ քայքայման տեղամասերի մատչելիությունը և բարելավում է ֆերմենտ-սուբստրատ փոխազդեցությունները, դրանով իսկ արագացնելով տրիպսինի ակտիվությունը և բարձրացնելով մարսողության արդյունավետությունը: Ընդհանուր առմամբ, ուլտրաձայնային մշակումը կրճատում է մշակման ժամանակը, միաժամանակ պահպանելով կամ բարելավելով ռեակցիայի ամբողջականությունը և վերարտադրելիությունը:
Պրոտեոմիկայի նմուշի պատրաստման մեջ ուլտրաձայնային FASP-ն թարգմանվում է որպես՝
- Ավելի արդյունավետ բջիջների քայքայում և սպիտակուցի արդյունահանում, նույնիսկ կոշտ հյուսվածքներում կամ մանրէային նմուշներում
- Սպիտակուցների լուծելիության բարելավում
- Մարսողության ընթացքում ֆերմենտների մատչելիության բարելավում
- Կրճատված մշակման ժամանակ և վերարտադրելիության բարձրացում
Ի տարբերություն ավանդական մեխանիկական կամ քիմիական լիզիսի մեթոդների, ուլտրաձայնային մշակումը բարձր կառավարելի և մասշտաբային է, ինչը այն հատկապես հարմար է ստանդարտացված պրոտեոմիկայի աշխատանքային հոսքերի համար:
UIP400MTP-ը ուլտրաձայնային լոգանք չէ: Դա բարձր ինտենսիվության բաժակի եղջյուր է՝ կենտրոնացված ձայնային արտանետման համար: Այս հզոր ոչ կոնտակտային ձայնային սարքը ապահովում է միատեսակ ձայնային արտանետում ձեր ստանդարտ հորատանցքի բոլոր հորերում: Դուք ճշգրիտ վերահսկում եք ամպլիտուդը, ուժը և իմպուլսները: Ներկառուցված ժմչփը և ջերմաստիճանի զոնդն ապահովում են հետևողական արդյունքներ: UIP400MTP ափսեի ձայնային սարքը նմուշները սառեցնում է ջրային բաղնիքով (արտաքին սառեցնող սարք՝ ըստ ցանկության):
Ուլտրաձայնային FASP-ի առավելությունները ավանդական մոտեցումների համեմատ
FASP արձանագրությունների մեջ ուլտրաձայնային համակարգի ինտեգրումը ապահովում է չափելի առավելություններ, որոնք անմիջականորեն ազդում են զանգվածային սպեկտրոմետրիայի արդյունքների վրա։
Ուլտրաձայնային FASP-ը հնարավորություն է տալիս ավելի լիարժեք վերականգնել սպիտակուցը, մասնավորապես՝ բարդ նմուշներից, ինչպիսիք են մանրաթելային հյուսվածքները կամ կենսաթաղանթները: Միատարր էներգիայի բաշխումը ապահովում է հետևողական մշակում կրկնօրինակների միջև՝ նվազեցնելով փոփոխականությունը: – քանակական պրոտեոմիկայի էական պահանջ։
Բացի այդ, ուլտրաձայնային թերապիան արագացնում է մարսողության կինետիկան՝ բարելավելով ֆերմենտ-սուբստրատ փոխազդեցությունը։ Սա հաճախ հանգեցնում է մարսողության ավելի կարճ ժամանակի և պեպտիդների ավելի բարձր բերքատվության՝ միաժամանակ պահպանելով հաջորդականության ծածկույթը։
Աշխատանքային հոսքի տեսանկյունից, ուլտրաձայնային համակարգերը նվազեցնում են ձեռքով միջամտությունը և վերացնում ագրեսիվ քիմիական մշակումների անհրաժեշտությունը, պահպանելով նմուշի ամբողջականությունը և պարզեցնելով արձանագրության ստանդարտացումը։
Վեննի դիագրամը ցույց է տալիս ուլտրաձայնային FASP-ով նույնականացված սպիտակուցների թվի աճը՝ համեմատած գիշերային FASP-ի հետ։
Պատկեր և ուսումնասիրություն՝ ©Կարվալյո և այլք, 2020
Բազմաբաղացային թիթեղային սոնիկատոր UIP400MTP՝ ֆիլտրով օժտված նմուշի պատրաստման համար (FASP)
Արձանագրություն. Բարձր թողունակությամբ ուլտրաձայնային FASP՝ UIP400MTP-ի հետ
Մեծ նմուշների խմբեր մշակող լաբորատորիաների համար UIP400MTP միկրոպլետային սոնիկատորը հնարավորություն է տալիս միաժամանակյա սոնիկացնել ստանդարտ բազմաբաղադրիչ թիթեղները (օրինակ՝ 96-փոսային թիթեղներ), զգալիորեն մեծացնելով արտադրողականությունը և վերարտադրելիությունը:
Այս ձևաչափով նմուշները (սովորաբար 50-200 մկլ մեկ հորատանցքում) պատրաստվում են անմիջապես միկրոթիթեղների մեջ, որոնք համատեղելի են ուլտրաֆիլտրացիայի կամ հոսանքն ի վար մշակման հետ: Լիզիզի բուֆերները նման են ստանդարտ FASP արձանագրություններում օգտագործվողներին:
UIP400MTP-ն կիրառում է միատարր ուլտրաձայնային էներգիա բոլոր հորատանցքերում: Ուլտրաձայնային մշակումը սովորաբար կատարվում է 60–80% ամպլիտուդով 2–4 րոպեի ընթացքում, կախված նմուշի տեսակից: Վերահսկեք ջերմաստիճանը միացվող ջերմաստիճանի սենսորով: Օգտագործելով իմպուլսային ուլտրաձայնային մշակում և ըստ ցանկության՝ լաբորատոր սառնարան:
Օրինակելի արձանագրություն.
- Ալկիլացման քայլի համար նմուշները ուլտրաձայնացվում են միկրոպլետային ուլտրաձայնային սարքի (UIP400MTP) միջոցով՝ 40% ամպլիտուդով, 7 ցիկլի ընթացքում (30 վրկ միացված, 15 վրկ անջատված; ընդհանուր ուլտրաձայնային մշակման ժամանակը. 5 րոպե 45 վրկ):
- Ուլտրաձայնային թերապիայից հետո յոդոացետամիդի (IAA) լուծույթը հեռացվում է ցենտրիֆուգացման միջոցով: Տրիպսինով մարսելուց առաջ նմուշները պետք է լվացվեն՝ մնացորդային միզանյութը հեռացնելու համար, որը ուժեղ քաոտրոպ նյութ է, որը արգելակում է ֆերմենտային ակտիվությունը: Հետևաբար, նմուշները երկու անգամ լվանում են 200 մկլ 25 մՄ ամոնիումի բիկարբոնատով (AmBic):
- Հետագայում ավելացվում է 100 մկլ տրիպսինի լուծույթ (1:30 ֆերմենտ-սպիտակուց հարաբերակցությամբ), որը պատրաստված է 12.5 մՄ ամոնիումի բիկարբոնատով: Այնուհետև սպիտակուցի մարսումը կատարվում է UIP400MTP-ի միջոցով՝ նույն ուլտրաձայնային պայմաններում (40% ամպլիտուդ, 7 ցիկլ, 30 վրկ միացված / 15 վրկ անջատված; ընդհանուր ժամանակը. 5 րոպե 45 վրկ):
- Ուլտրաձայնային մշակումից հետո նմուշները տեղափոխվում են ֆիլտրի թիթեղների վրա կամ մշակվում են թիթեղների վրա հիմնված FASP համակարգերի միջոցով: Վերականգնման և ալկիլացման քայլերը կատարվում են թիթեղի ներսում՝ պահպանելով աշխատանքային հոսքի արդյունավետությունը:
- Տրիպսինի մարսողությունը կատարվում է վերահսկվող պայմաններում (օրինակ՝ 37°C, 4–16 ժամ), ֆերմենտային ակտիվությունը արագացնելու և պեպտիդների ստացումը բարելավելու համար կարճատև ուլտրաձայնային խթանման հնարավորությամբ։
- Պեպտիդները վերականգնվում են ցենտրիֆուգացման միջոցով և պատրաստ են LC-MS/MS վերլուծության համար։
Այս համակարգի հիմնական առավելությունը կայանում է բոլոր հորատանցքերում նույնական մշակման պայմաններ ապահովելու իր կարողության մեջ, նվազագույնի հասցնելով խմբաքանակի էֆեկտները և հնարավորություն տալով կատարել հուսալի քանակական համեմատություններ մեծածավալ պրոտեոմիկայի ուսումնասիրություններում։
VialTweeter բազմա-խողովակային սոնիկատորը արագացնում և բարելավում է ֆիլտրով օժտված նմուշի պատրաստումը (FASP) պրոտեոմիկայի մեջ
Գիտական համապատասխանություն
Sonication-ի ինտեգրումը FASP աշխատանքային հոսքերի մեջ պարզապես տեխնիկական կատարելագործում չէ – Այն ներկայացնում է պրոտեոմիկայի նմուշների պատրաստման մեթոդաբանական առաջընթաց: Քանի որ ոլորտը շարժվում է դեպի ավելի բարձր թողունակություն, ավտոմատացում և վերարտադրելիություն, ուլտրաձայնային տեխնոլոգիաները լուծում են նմուշների մշակման հիմնարար խոչընդոտները:
Վերջին ուսումնասիրությունները գնալով ավելի են ընդգծում նմուշի հետևողական պատրաստման կարևորությունը հուսալի բիոմարկերների հայտնաբերման և քանակական պրոտեոմիկայի համար: Ուլտրաձայնային FASP-ն անմիջականորեն նպաստում է այս նպատակին՝ բարելավելով արդյունահանման արդյունավետությունը, մարսողության հետևողականությունը և ընդհանուր աշխատանքային հոսքի կայունությունը:
Ավելին, ուլտրաձայնային համակարգերի մասշտաբայնությունը – առանձին սրվակներից՝ VialTweeter-ով մինչև UIP400MTP-ով լիարժեք միկրոպլանշետներ – համապատասխանում է ինչպես հետազոտական, այնպես էլ մեծ կոհորտային պրոտեոմիկայի ուսումնասիրությունների աճող պահանջարկին։
Ստացեք սոնիկատոր՝ ձեր FASP աշխատանքային հոսքը հեշտացնելու համար։
Ուլտրաձայնային ֆիլտրով նմուշի նախապատրաստումը համատեղում է FASP-ի ապացուցված ուժեղ կողմերը ուլտրաձայնային մշակման ֆիզիկական առավելությունների հետ։ Լիզիսի ուժեղացման, մարսողության բարելավման և աշխատանքային հոսքերի ստանդարտացման միջոցով ուլտրաձայնային համակարգերը հզոր լուծում են առաջարկում ժամանակակից պրոտեոմիկայի համար։
Բազմա-խողովակային սոնիկատոր VialTweeter-ը և միկրոպլատային սոնիկատոր UIP400MTP-ն օրինակ են ծառայում, թե ինչպես կարող է կենտրոնացված ուլտրաձայնային էներգիան վերափոխել սովորական նմուշի պատրաստումը ավելի արդյունավետ, վերարտադրելի և գիտականորեն կայուն գործընթացի։ – ինչը, ի վերջո, հանգեցնում է ավելի բարձր որակի պրոտեոմիկ տվյալների և ավելի խորը կենսաբանական պատկերացումների։
Ընտրեք ամենահարմար սոնիկատորը ձեր ֆիլտրով օժտված նմուշի պատրաստման համար
| Սոնիկատորի մոդել | FASP-ի առավելությունները | Լավագույն օգտագործում |
| UIP400MTP microplate sonicator | Միատարր ուլտրաձայնային մշակում ամբողջ միկրոթիթեղների վրա, բարձր վերարտադրելի էներգիայի մուտք, արագացնում է ալկիլացումը և ֆերմենտատիվ մարսողությունը բարձր արտադրողականությամբ աշխատանքային հոսքերում, համատեղելի է ավտոմատացված նմուշի պատրաստման հետ։ | Բարձր արտադրողականության FASP աշխատանքային հոսքեր 96-խոռոչի կամ նմանատիպ թիթեղների ձևաչափերով, ներառյալ պրոտեոմիկայի սկրինինգի կիրառությունները։ |
| VialTweeter Multi-Tube Sonicator | Մի քանի փակ խողովակների միաժամանակյա, միատարր ուլտրաձայնային մշակում։ Նվազեցնում է խաչաձև աղտոտումը և նմուշի կորուստը։ Բարելավում է ռեակտիվների ներթափանցումը և խառնումը՝ բարելավելով ալկիլացումը և մարսողության արդյունավետությունը։ | Բազմաթիվ FASP նմուշների զուգահեռ մշակում՝ միջին թողունակությամբ և բարձր վերարտադրելիությամբ։ |
| բաժակի եղջյուր (անուղղակի ուլտրաձայնային մշակում “բարձր ինտենսիվության լոգանք” կնքված խողովակների համար) | Բարձր ինտենսիվությամբ անուղղակի ուլտրաձայնային մշակում փակ անոթների համար, գերազանց ջերմաստիճանի կառավարում և աղտոտումից զերծ մշակում, նպաստում է զանգվածի արդյունավետ փոխանցմանը՝ առանց զոնդի հետ անմիջական շփման։ | Նմուշի մշակում տարբեր նմուշային տարաներում / զգայուն կամ վտանգավոր նմուշներում, որոնք պահանջում են փակ տարաներ և էներգիայի հետևողական բաշխում։ |
| Լաբորատոր զոնդային տիպի ուլտրաձայնային սարքեր (ուղղակի ուլտրաձայնային մշակում) | Առավելագույն ուլտրաձայնային ինտենսիվություն և էներգիայի փոխանցում; արագ խափանում և ռեակցիայի արագացում; արդյունավետ է դժվարամարս կամ բարձր բարդության սպիտակուցային նմուշների համար։ | Մեկ նմուշի մշակում, ավելի մեծ նմուշներ կամ մարտահրավեր նետող մատրիցներ, որտեղ պահանջվում է առավելագույն հզորություն և արագություն։ |
Դիզայն, արտադրություն և խորհրդատվություն – Որակյալ Արտադրված է Գերմանիայում
Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը հայտնի են իրենց բարձր որակի և դիզայնի չափանիշներով: Հզորությունը և հեշտ շահագործումը թույլ են տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի սահուն ինտեգրումը արդյունաբերական օբյեկտներում: Կոպիտ պայմանները և պահանջկոտ միջավայրերը հեշտությամբ կառավարվում են Hielscher ուլտրաձայնային սարքերի կողմից:
Hielscher Ultrasonics-ը ISO սերտիֆիկացված ընկերություն է և հատուկ շեշտադրում է կատարում բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարքերի վրա, որոնք բնութագրվում են ժամանակակից տեխնոլոգիաներով և օգտագործողների համար հարմարավետությամբ: Իհարկե, Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը համապատասխանում են ԵԽ-ին և համապատասխանում են UL, CSA և RoH-ների պահանջներին:
Հաճախակի տրվող հարցեր
Ինչի՞ համար է օգտագործվում ֆիլտրով օժանդակված նմուշի նախապատրաստումը:
Զտիչ-օժանդակ նմուշի նախապատրաստումը (FASP) օգտագործվում է սպիտակուցային նմուշներ զանգվածային սպեկտրոմետրիայի վրա հիմնված պրոտեոմիկ վերլուծության համար պատրաստելու համար: Այն հնարավորություն է տալիս արդյունավետորեն հեռացնել լվացող միջոցները, աղերը և այլ ցածր մոլեկուլային քաշ ունեցող աղտոտիչները՝ միաժամանակ պահպանելով սպիտակուցները մոլեկուլային քաշի սահմանային ֆիլտրի վրա, որտեղ դրանք կարող են դենատուրացվել, վերականգնվել, ալկիլացվել և ֆերմենտատիվ եղանակով մարսվել՝ վերածվելով LC-MS/MS վերլուծության համար հարմար պեպտիդների:
Որո՞նք են FASP-ի առավելությունները պրոտեոմիկայի մեջ։
Պրոտեոմիկայի մեջ FASP-ի հիմնական առավելություններն են բարդ և լվացող միջոցներով հարուստ նմուշներ մշակելու ունակությունը՝ միաժամանակ ստանալով բարձր մաքրության պեպտիդային խառնուրդներ, որոնք համատեղելի են զանգվածային սպեկտրոմետրիայի հետ: Այն բարելավում է մարսողության արդյունավետությունը և վերարտադրելիությունը՝ ռեակցիաները կատարելով սահմանափակ ֆիլտրի միջավայրում, նվազեցնում է նմուշի կորուստը նստվածքի վրա հիմնված մեթոդների համեմատ և թույլ է տալիս արդյունավետ բուֆերային փոխանակում: Ընդհանուր առմամբ, FASP-ը բարելավում է պեպտիդների վերականգնումը, տվյալների որակը և պրոտեոմի ծածկույթը, դարձնելով այն ամուր և լայնորեն կիրառվող աշխատանքային հոսք ներքևից վերև պրոտեոմիկայի մեջ:
Գրականություն / Հղումներ
- FactSheet UIP400MTP Plate-Sonicator for High-Throughput Sample Preparation – English version – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet VialTweeter – Sonicator for Simultaneous Sample Preparation
- Luís B. Carvalho, José-Luis Capelo-Martínez, Carlos Lodeiro, Jacek R. Wiśniewski, Hugo M. Santos (2020): Ultrasonic-Based Filter Aided Sample Preparation as the General Method to Sample Preparation in Proteomics. Analytical Chemistry 92, 13; 2020. 9164–9171.
- Hugo M. Santos, Luís B. Carvalho, Carlos Lodeiro, Gonçalo Martins, Inês L. Gomes, Wilson D.T. Antunes, Vanessa Correia, Maria M. Almeida-Santos, Helena Rebelo-de-Andrade, António P.A. Matos, J.L. Capelo (2023): How to dissect viral infections and their interplay with the host-proteome by immunoaffinity and mass spectrometry: A tutorial. Microchemical Journal, Volume 186, 2023.
- Walter, J., Monthoux, C., Fortes, C. et al. (2020): The bovine cumulus proteome is influenced by maturation condition and maturational competence of the oocyte. Scientific Reports 10, 9880 (2020).
Անկոնտակտային սոնիկատոր UIP400MTP-ն հեշտացնում է FASP-ի կիրառումը 96-հոսանքային թիթեղներում
Hielscher Ultrasonics-ը արտադրում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափս.