Hielscher ուլտրաձայնային տեխնոլոգիա

Sonication- ի լուծույթ. Բջիջների խանգարում & Էքստրակտ

Բջջային բաժանումը կամ լիցիզմը կենսատեխնոլոգիական լաբորատորիաներում օրական նմուշի պատրաստման ընդհանուր բաղկացուցիչ մասն է: Լիզիզիայի նպատակն է խանգարել բջջային պատի կամ ամբողջական բջիջների հատվածները `կենսաբանական մոլեկուլները ազատելու համար: Այսպես կոչված լիզատը կարող է բաղկացած լինել, օրինակ `պլազմիդ, ընկալիչի փորձարկումներ, սպիտակուցներ, ԴՆԹ, ՌՆԱ եւ այլն: Լիզիզի հետեւյալ քայլերը բաժանարարությունն են, organelle մեկուսացումը եւ / եւ սպիտակուցային արդյունահանումը եւ մաքրումը: Հեղուկացված նյութը (= լիզատը) պետք է բաժանվի եւ ենթակա է հետագա հետազոտությունների կամ դիմումների, օրինակ, պրոտոմիկային հետազոտության համար: Ուլտրաձայնային homogenizers- ը սովորական գործիք է հաջող բջջային լիզինգի համար: Քանի որ ուլտրաձայնային ինտենսիվությունը կարող է կարգավորվել պրոցեսի պարամետրերը կարգավորելու միջոցով, օպտիմալ sonication ինտենսիվությունը շատ փափուկից մինչեւ շատ ծանր կարող է անհատապես սահմանվել յուրաքանչյուր նյութի եւ միջավայրի համար, որը համապատասխանում է կոնկրետ կիրառման պահանջներին:

Բջջային կառուցվածքը

Բջիջները պաշտպանված են կիսամյակային permeable պլազմայի մեմբրանի, որը բաղկացած է մի phospho-լիպիդային երկշերտ (նաեւ սպիտակուցը լիպիդային երկշերտ, ձեւավորվում է hydrophobic լիպիդների եւ hydrophilic ֆոսֆոր մոլեկուլների հետ ներդրված սպիտակուցային մոլեկուլների) եւ ստեղծում է պատնեշ միջեւ բջջային interiors (cytoplasm) եւ որ Extracellular միջավայրը: Բույսերի բջիջները եւ prokaryotic բջիջները շրջապատված է բջջային պատի. Պայմանավորված է բազմաթիվ շերտերի հաստ բջջային պատի Հյուրատետր բջջանյութ, բուսական բջիջները դժվար է lyse քան կենդանիների բջիջների. Բջիջը ինտերիեր, ինչպես, օրինակ, organelles, կորիզ, mitochondrion, այն կայունացել է, որ cytoskeleton.
Ըստ նկարագիրը բջիջները, որ այն ուղղված է դրա պարունակության որակական եւ առանձնացնելով organelles, սպիտակուցներ, ԴՆԹ-ն, mRNA կամ այլ biomolecules:

Sonication- ը սովորաբար օգտագործվում է բջջային նյութի նմուշը պատրաստելու համար:

Նկար 1: Ուլտրաձայնային հանույթ բջիջների որ միկրոսկոպիկ լայնակի բաժինը (TS) եւ բարձրունքի բխում անանուխի (Mentha piperita), ցույց է տալիս, որ մեխանիզմը գործողությունների ընթացքում ուլտրաձայնային արդյունահանման բջիջների (խոշորացում 2000x) [ռեսուրսի: Vilkhu et al. 2011]

մեթոդները

Կան մի քանի մեթոդներ lysate բջիջները, որոնք կարելի է բաժանել մեխանիկական եւ քիմիական մեթոդներով, որոնք ներառում են օգտագործումը Լվացող եւ կամ լուծիչների, դիմումը բարձր ճնշման, կամ օգտագործումը կաթիլ ջրաղացին կամ ֆրանսիական մամուլում: Առավել խնդրահարույց թերությունն այդ մեթոդներով է դժվար վերահսկողության եւ կարգաբերում գործընթացի պարամետրերի եւ այդպիսով ազդեցությունը:
Հիմնական թերությունները ընդհանուր lysis մեթոդներով:

Տարբեր lysis տեխնիկաներ

Աղյուսակ `ավանդական մեթոդների բջջային lysis ունեն խոշոր թերությունները

Ընդհակառակը, sonication է շատ արդյունավետ եւ հուսալի գործիք բջջային փլուզումից որը թույլ է տալիս մի ամբողջական վերահսկողություն sonication պարամետրերի. Սա ապահովում է բարձր ընտրողականությունը նյութերի թողարկման եւ արտադրանքի մաքրությունը: [Balasundaram et al. 2009] Այն հարմար է բոլոր բջջային տեսակների եւ հեշտ կիրառելի է փոքր եւ խոշոր մասշտաբով: Ultrasonicators շատ հեշտ է մաքուր. An Ուլտրաձայնային homogenizer միշտ առանձնանում մաքուր տեղում (CIP) եւ մանրէազերծել-ի տեղը (SIP) ֆունկցիայի: Որ sonotrode բաղկացած է զանգվածային Titanium Horn, որը կարող է wiped կամ flushed ջրի կամ վճարունակ (կախված աշխատանքային միջին): Պահպանումը ultrasonicators պայմանավորված է իրենց ոլորտի կայունության գրեթե neglectable:

lysis

Lysis է զգայուն գործընթաց է: Ընթացքում lysis պաշտպանությունը բջջային մեմբրանի է ոչնչացվել, սակայն ապաակտիվացման, դենատուրացիա եւ դեգրադացիայի արդյունահանվող սպիտակուցների կողմից unphysiological միջավայրում (շեղումը pH արժեք) պետք է կանխել: Այդ իսկ պատճառով, ընդհանուր առմամբ, lysis իրականացվում է բուֆերային լուծում. Շատ դժվարություններ են ծագել անվերահսկելի բջջային կազմալուծման արդյունքում է անհասցե ազատ արձակել բոլոր ներբջջային նյութական կամ / եւ denaturation նպատակային արտադրանքի.

Ուլտրաձայնային բջջային lysis կարող է օգտագործվել ընտրանքային պատրաստման լաբորատորիայում եւ արտադրության խոշոր ծավալների. Սեղմեք մեծացնելու համար.

Նկար 1: 200 վատտ հզոր ուլտրաձայնային homogenizer Uf200 ः տ թվային վերահսկողության եւ ավտոմատ տվյալների ձայնագրման համար հուսալի եւ վերարտադրողական բջջային lysis:

Ուլտրաձայնային Lysis

Ընդհանուր առմամբ, լաբորատորիայում նմուշների լիզինգը կտեւի 15 վայրկյանից 2 րոպե: Որպես sonication- ի ինտենսիվությունը շատ հեշտ է հարմարեցնել ամպլիտի չափման միջոցով sonication ժամանակը, ինչպես նաեւ ընտրելով ճիշտ սարքավորումները, հնարավոր է խանգարել բջջային թաղանթները շատ նրբորեն կամ շատ կտրուկ, կախված բջջային կառուցվածքի եւ լիզիզմի նպատակով ( օրինակ, ԴՆԹ-ի արդյունահանումը պահանջում է ավելի փափուկ sonication, բակտերիաների ամբողջական սպիտակուցային արդյունահանումը պահանջում է ավելի ինտենսիվ ուլտրաձայնային բուժում): Ընթացքում ջերմաստիճանը կարելի է վերահսկել ինտեգրված ջերմաստիճանի սենսորով եւ հեշտությամբ կարելի է վերահսկել սառեցման (սառույցի լոգանք կամ հոսքի բջիջներ սառեցնող բաճկոններով) կամ էլեկտրական լարման ռեժիմում sonication- ի միջոցով: Զարկերակային ռեժիմում sonication ընթացքում, կարճ sonication պայթել ցիկլերը 1-15 վայրկյան տեւողությամբ թույլ է տալիս ջերմության dissipation եւ սառեցման ընթացքում ավելի երկար ժամանակահատվածում:
Բոլոր ուլտրաձայնային վրա հիմնված գործընթացներ են ամբողջովին վերարտադրելի եւ գծային scalable.

Ուլտրաձայնային homogenizer VialTweeter համար միաժամանակյա ընտրանքային նախապատրաստման մինչեւ 10 փորձանոթների համար: (Մեծացնել)

The ուլտրաձայնի սարքավորւոմներ սարքը VialTweeter- ը թույլ է տալիս միաժամանակյա ընտրանքային նախապատրաստման մինչեւ 10 vials ներքո նույն պրոցեսի պայմաններում:

Ուլտրաձայնային Homogenizers

Տարբեր տեսակի Ուլտրաձայնային սարքեր թույլ են տալիս համապատասխանող օրինակելի նախապատրաստման նպատակին, եւ հավաստիացնել, օգտագործողի ընկերասիրության եւ գործունեության հարմարավետություն: Probe տիպի ultrasonicators են ամենատարածված սարքեր լաբորատորիայում: Դրանք առավել հարմար պատրաստման համար փոքր եւ միջին չափի նմուշների հետ ծավալների 0.1mL մինչեւ 1000ml: Տարբեր ուժային չափերի եւ sonotrodes թույլ են տալիս հարմարվել է ultrasonicator է ընտրանքային ծավալի եւ նավի համար առավել արդյունավետ եւ արդյունավետ sonicating արդյունքների: The ուլտրաձայնի սարքավորւոմներ զոնդ սարքը լավագույն ընտրությունն է, երբ միայնակ նմուշները պետք է պատրաստվել:

Եթե ​​ավելի շատ նմուշներ պետք է պատրաստված լինեն, օրինակ, բջջային լուծույթի 8 խցանները, ինչպիսիք են VialTweeter կամ ultrasonic cuphorn սարքերը, լիզիզի համար առավել հարմար homogenizer է: Մի քանի vials sonicated են միեւնույն ժամանակ, նույն ինտենսիվությամբ: Սա փրկում է ոչ միայն ժամանակը, այլեւ ապահովում է բոլոր նմուշների նույն վերաբերմունքը, ինչը արդյունքներն է դարձնում նմուշների շրջանում վստահելի եւ համադրելի: Բացի այդ, խաչաձեւ աղտոտումը խուսափում է ուլտրաձայնային sonotrode (նաեւ հայտնի է որպես ուլտրաձայնային զոնդ, horn, tip կամ մատը) immersing. Քանի որ խմիչքներն օգտագործվում են, ժամանակի ընթացքում մաքրում եւ նիհարելու պատճառով նմուշների կորուստը բացակայում են:
Բարձրագույն ծավալների, օրինակ համար առեւտրային արտադրության բջջային մտքեր, շարունակական ուլտրաձայնային համակարգեր հոսքի բջջային ռեակտորի առավել հարմար. Շարունակական եւ նույնիսկ հոսքը վերամշակված նյութի վստահեցնում է նույնիսկ sonication. Բոլոր պարամետրերը ուլտրաձայնային փլուզումից, գործընթացը կարող է օպտիմիզացված եւ ճշգրտվում են պահանջների կիրառման եւ կոնկրետ բջջային նյութական.

Օրինակելի կարգը ուլտրաձայնային նկարագիրը ԲԱԿՏԵՐԱՅԻՆ բջիջների:

  • Պատրաստում է բջջային կասեցման Բջջային կարկուտ պետք է ամբողջությամբ կասեցվել է բուֆերային լուծմանը համասեռացման (ընտրել ձեր բուֆերային լուծույթի հետ համատեղելի հետեւյալ վերլուծության, օրինակ հատուկ քրոմատագրման մեթոդ): Ավելացնել lysozymes եւ / կամ այլ հավելումները, անհրաժեշտության դեպքում (դրանք պետք է լինեն նաեւ համատեղելի տարանջատումը / մաքրման միջոցներով): Խառնել / homogenize լուծում նրբորեն տակ մեղմ sonication մինչեւ ամբողջական կասեցումը է հասել:
  • Ուլտրաձայնային lysis: Տեղի նմուշը է սառույցը լողանում. Համար բջջային կկազմալուծվի, sonicate կասեցնելու 60-90-րդ bursts (օգտագործելով ձեր ultrasonicator ի իմպուլսի ռեժիմ):
  • Առանձնացման: Centrifuge է lysate (օրինակ 10 րոպե. Էր 10,000 x գ ժամը 4degC): Առանձնացնել supernatant է բջջային գնդիկ ուշադիր. The supernatant է ընդհանուր բջջային lysate: Հետո, քամում է supernatant, դուք ձեռք բերել պարզելու հեղուկ է լուծելի բջջային սպիտակուցային.

Ամենատարածված հայտերը ultrasonicators կենսաբանության եւ կենսատեխնոլոգիայի են

  • Բջջային քաղվածք պատրաստում
  • խզում խմորիչ, բակտերիաներ, բուսական բջիջների, փափուկ & դժվար է բջջային հյուսվածք, nucleic նյութական
  • Protein արդյունահանման
  • Պատրաստում եւ մեկուսացումը ֆերմենտների
  • Արտադրությունը անտիգենների
  • ԴՆԹ հանույթ եւ / կամ նպատակային fragmentation
  • liposome պատրաստում
Բարձր հզորության ուլտրաձայնային Homogenizers նման UIP1000hd օգտագործվում են բջջային կազմալուծման եւ արդյունահանման խմբաքանակի կամ շարունակական հոսքի թեեւ ռեժիմում. (Մեծացնել)

Ուլտրաձայնային benchtop համակարգեր, ինչպիսիք են, որ UIP1000hd (1 կվտ) կարող է մշակել ավելի մեծ ծավալներ կենսաբանական նյութի:

Պէսպէս դիմումները ուլտրաձայնային մասնաճյուղերի դուրս ոլորտներում կենսատեխնոլոգիայի, bioengineering, միկրոկենսաբանության, մոլեկուլային կենսաբանության, կենսաքիմիայի, իմունոլոգիայի, բակտերիոլոգիա, վիրուսաբանության, Պրոտեոմիկա, գենետիկայի, ֆիզիոլոգիայի, բջջային կենսաբանության, արյունաբանության եւ բուսաբանության.

Գնահատման եւ օպտիմալացման հաճախորդների դիմումների, Hielscher Ultrasonics առաջարկում է լիովին կահավորված Ուլտրաձայնային Գործընթացը լաբորատորիա, Խնդրում ենք կապնվել մեզ հետ: Լրացուցիչ տեղեկությունների համար!

Գրականություն / հղումներ

  • Balasundaram, B .; Harrison, S .; Bracewell, Դ. Գ. (2009 թ.): Առաջընթաց է ապրանքը ազատումից ռազմավարությունների եւ ազդեցության վրա bioprocess դիզայնի վրա. Միտումները Կենսատեխնոլոգիայի 27/8, 2009 թ. Էջեր 477-485.
  • Vilkhu, K .; Մանասէն, Ռ .; Mawson, Ռ .; Ashokkumar, Մ. (2011 թ.): Ուլտրաձայնային վերականգնման եւ Մոդիֆիկացիայի պարենային բաղադրիչների. Ի: Feng / Barbosa-Cánovas / Վայսը (2011): Ուլտրաձայնային տեխնոլոգիաները Պարենի եւ Bioprocessing: New York: Springer, 2011. էջ 345-368:

Հետադարձ կապ / Հարցրեք ավելի շատ տեղեկությունների համար

Խոսեք մեզ ձեր վերամշակող պահանջներին. Մենք խորհուրդ ենք տալիս, որ ամենահարմար setup եւ վերամշակման պարամետրերի ձեր նախագծին.





Խնդրում ենք նկատի ունենալ մեր Գաղտնիության քաղաքականություն,