La metabolomica facilitata dalla sonicazione con elevata capacità di trattamento dei campioni
La metabolomica è il campo di ricerca che impiega tecniche con elevata capacità di trattamento dei campioni per caratterizzare e quantificare piccole molecole in vari fluidi biologici, come urina, siero, plasma, feci e saliva, rivelando firme metaboliche uniche. Il sonicatore UIP400MTP, progettato per piastre multipozzetto e dotato di un’elevata capacità di trattamento dei campioni, è uno strumento potente per la lisi delle cellule presenti in questi campioni, facilitando il rilascio dei metaboliti per le analisi successive. Questo approccio preciso e affidabile è essenziale per la metabolomica, nella quale un’accurata progettazione dello studio, una meticolosa preparazione dei campioni, una configurazione ottimizzata della piattaforma, un’analisi completa dei dati e un’interpretazione biologica significativa sono fondamentali. La metabolomica impiega sia approcci mirati, che si concentrano su specifiche classi di molecole come carboidrati, lipidi e amminoacidi, sia tecniche non mirate, che forniscono una panoramica ampia dei profili metabolici all’interno di un campione, rivelando l’intricata complessità della segnalazione metabolica.
Preparazione dei campioni con elevata capacità di trattamento mediante il sonicatore UIP400MTP per piastre a 96 pozzetti
L’impiego del sonicatore senza contatto UIP400MTP in combinazione con piastre a 96 pozzetti è un metodo efficiente per l’omogeneizzazione e l’estrazione dei metaboliti con elevata capacità di trattamento dei campioni. Questa configurazione evita il contatto diretto con il campione, riducendo il rischio di contaminazione incrociata durante il trattamento simultaneo di più campioni.
Protocollo passo dopo passo per l’omogeneizzazione con il sonicatore UIP400MTP per piastre a 96 pozzetti
- Preparazione dei campioni metabolomici
Distribuzione dei campioni: Distribuire ciascun campione (ad esempio feci, tessuto intestinale o contenuto luminale) nei singoli pozzetti di una piastra a 96 pozzetti o di una micropiastra.
Solvente: I solventi organici, come metanolo, etanolo, acetonitrile, cloroformio e le loro miscele (acquose), sono essenziali per l’estrazione dei metaboliti, favorendo il rilascio dei metaboliti intracellulari dalla matrice cellulare. Utilizzare 100–300 µL di solvente per pozzetto, assicurando un volume sufficiente a immergere completamente il campione.
Standard interni: Facoltativamente, aggiungere standard interni a ciascun pozzetto per la normalizzazione durante le successive analisi metabolomiche. - Preparazione del mezzo di accoppiamento
Livello dell’acqua: Posizionare la piastra a 96 pozzetti sulla piattaforma di sonicazione riempita d’acqua (il mezzo di accoppiamento), come descritto nel manuale. - Configurazione dei parametri di UIP400MTP
Impostazioni di potenza: Regolare l’ampiezza ultrasonica al 50–80% della potenza massima per un’omogeneizzazione efficiente.
Modalità a impulsi: Impostare il ciclo di sonicazione alternando gli impulsi (ad esempio 30 secondi di attivazione, 30 secondi di pausa) per consentire il raffreddamento e prevenire il surriscaldamento dei campioni.
Tempo totale: 4–10 minuti, a seconda della complessità e della resistenza del campione.
Controllo della temperatura: Utilizzare un refrigeratore da laboratorio per mantenere l’acqua a 4–8°C durante la sonicazione e proteggere i metaboliti termosensibili. - Processo di sonicazione
Avviare UIP400MTP per eseguire i cicli di sonicazione.
Monitorare il processo tramite l’interfaccia di UIP400MTP.
L’effetto della cavitazione omogeneizzerà i campioni e provocherà la lisi delle cellule nei pozzetti, rilasciando i metaboliti intracellulari nel solvente. - Dopo la sonicazione
Centrifugazione: Dopo la sonicazione, trasferire il contenuto della piastra in provette di raccolta, se necessario. Centrifugare a 4.000–6.000 × g per 10 minuti per sedimentare i detriti insolubili e il materiale cellulare.
Raccolta del surnatante: Trasferire con cautela il surnatante di ciascun pozzetto in nuove provette o piastre per l’analisi.
Essiccazione facoltativa: Essiccare i surnatanti utilizzando un concentratore sotto vuoto (ad esempio SpeedVac) se è necessaria una concentrazione, quindi ricostituirli in un piccolo volume del solvente appropriato.
Sfruttate l’elevata capacità di trattamento dei campioni del sonicatore UIP400MTP per piastre multipozzetto e facilitate la vostra ricerca e le vostre analisi metabolomiche!
Sonicatore UIP400MTP con elevata capacità di trattamento dei campioni per la ricerca metabolomica in piastre multipozzetto, piastre a 96 pozzetti, provette e piastre di Petri.
Principio della sonicazione senza contatto con UIP400MTP
UIP400MTP applica indirettamente onde ultrasoniche ai pozzetti di una piastra a 96 pozzetti tramite un mezzo di accoppiamento (ad esempio acqua). Queste onde generano cavitazione, che provoca la disgregazione cellulare e il rilascio dei metaboliti senza contatto fisico tra la sonda del sonicatore e il campione.
“Vi scrivo per ringraziarvi della nostra fantastica esperienza nell’utilizzo del vostro sonicatore UIP400MTP per la lisi batterica uniforme e costante di campioni del microbioma fecale. Stiamo spingendo oltre i limiti la tecnologia di lisi con elevata capacità di trattamento dei campioni e il vostro strumento è particolarmente adatto a questo compito. Tra gli aspetti principali segnaliamo:
- Facilità d’uso – lo strumento è facile da utilizzare e la personalizzazione è semplice tramite le opzioni del menu
- Elevata capacità di trattamento dei campioni – eccellente per il trattamento delle piastre, con 96 campioni alla volta
- Sonicazione uniforme di tutti i recipienti – il dispositivo è stato in grado di erogare la stessa quantità di sonicazione a tutti i pozzetti, un aspetto fondamentale per la nostra applicazione
- Supporto del team Hielscher – il supporto è stato eccellente: siete sempre stati al nostro fianco durante la formazione, per rispondere alle nostre domande e affrontare i problemi, con suggerimenti che ci hanno aiutato a raggiungere il nostro obiettivo.
Grazie ancora per il vostro aiuto e la vostra assistenza durante il nostro lavoro di ottimizzazione dei protocolli.”
Mark D. Driscoll, Ph.D. – Direttore scientifico – Intus Biosciences
Il sonicatore UIP400MTP per piastre multipozzetto facilita la preparazione dei campioni con elevata capacità di trattamento, ad esempio nella ricerca e nell’analisi dei metaboliti.
Caratteristiche principali del sonicatore UIP400MTP per piastre multipozzetto
| Sonicazione con elevata capacità di trattamento dei campioni | Perfettamente adatto alle piastre a 96 pozzetti e ad altre piastre multipozzetto, UIP400MTP consente la sonicazione simultanea e identica di più campioni, riducendo significativamente la durata della preparazione dei campioni e aumentando la capacità di trattamento nelle analisi di un numero elevato di campioni. |
| Utilizzate la piastra multipozzetto che preferite | UIP400MTP è progettato per sonicare qualsiasi piastra multipozzetto standard, piastra PCR o piastra per microtitolazione. Scegliete la piastra più adatta ai vostri esperimenti. Poiché UIP400MTP non richiede materiali di consumo proprietari, vi consente di risparmiare molto denaro! |
| Sonicazione senza contatto | Il sonicatore UIP400MTP per piastre multipozzetto applica ultrasuoni intensi senza inserire nulla nel campione. È possibile sonicare piastre multipozzetto sigillate, recipienti chiusi e fiale. Hielscher fornisce supporti per campioni personalizzati per qualsiasi fiala o recipiente non standard. |
| Precisione e controllo | Il controllo preciso e il software intelligente consentono di impostare i parametri ultrasonici in modo ottimale in base alle vostre specifiche esigenze di trattamento. Ottenete la massima efficienza ed efficacia della sonicazione per ogni esperimento. |
| Controllo della temperatura | Impostate una temperatura specifica per la sonicazione. Il sonicatore UIP400MTP per piastre può monitorare la temperatura dei campioni e regolare di conseguenza la sonicazione. Un liquido refrigerante a ricircolo raffredda ciascun pozzetto della piastra per un controllo preciso della temperatura. |
| Registrazione dei dati e controllo remoto | Ogni ciclo di sonicazione può essere controllato da un computer. Non è necessaria alcuna installazione di software. Potete utilizzare il vostro browser abituale (ad esempio Chrome, Firefox, Edge o Safari) su qualsiasi sistema operativo (ad esempio MacOS, Windows, Android, iOS o Linux) per controllare e monitorare UIP400MTP da remoto. Ogni ciclo di sonicazione produce un resoconto dettagliato della sonicazione per la valutazione e la documentazione. Il file del resoconto è in formato CSV non proprietario e può essere aperto con il programma che preferite, ad esempio Microsoft Excel, Apple Numbers o OpenOffice Calc. |
| Robusto e affidabile | Progettato e costruito in Germania secondo i più elevati standard di qualità, UIP400MTP è potente e anche straordinariamente durevole. La sua progettazione soddisfa gli standard industriali e resiste facilmente alle sollecitazioni dell’uso quotidiano in un ambiente di laboratorio impegnativo. Potete utilizzare UIP400MTP ininterrottamente 24 ore al giorno, 7 giorni alla settimana, nelle operazioni con elevata capacità di trattamento dei campioni. |
- elevata efficienza
- tecnologia all’avanguardia
- affidabilità e robustezza
- controllo del processo regolabile e preciso
- software intelligente
- funzioni intelligenti (ad esempio programmabilità, registrazione dei dati, controllo remoto)
- utilizzo facile e sicuro
- manutenzione ridotta
- CIP (pulizia in loco)
Progettazione, produzione e consulenza – Qualità Made in Germany
I sonicatori Hielscher sono rinomati per i loro elevatissimi standard di qualità e progettazione. La robustezza e la facilità d’uso consentono di integrare agevolmente i nostri sonicatori negli impianti industriali. I sonicatori Hielscher affrontano facilmente condizioni difficili e ambienti impegnativi.
Hielscher Ultrasonics è un’azienda certificata ISO e dedica particolare attenzione ai sonicatori ad alte prestazioni dotati di tecnologia all’avanguardia e caratterizzati dalla facilità d’uso. Naturalmente, i sonicatori Hielscher sono conformi alla normativa CE e soddisfano i requisiti UL, CSA e RoHs.
Sonicatore senza contatto UIP400MTP per la preparazione dei campioni metabolomici in micropiastre.
Bibliografia / Riferimenti
- FactSheet UIP400MTP Plate-Sonicator for High-Throughput Sample Preparation – English version – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet UIP400MTP Plate-Sonicator für die High-Throughput Probenvorbereitung in 96-Well-Platten – deutsch – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Dreyer J., Ricci G., van den Berg J., Bhardwaj V., Funk J., Armstrong C., van Batenburg V., Sine C., VanInsberghe M.A., Marsman R., Mandemaker I.K., di Sanzo S., Costantini J., Manzo S.G., Biran A., Burny C., Völker-Albert M., Groth A., Spencer S.L., van Oudenaarden A., Mattiroli F. (2024): Acute multi-level response to defective de novo chromatin assembly in S-phase. Molecular Cell 2024.
- Mochizuki, Chika; Taketomi, Yoshitaka; Irie, Atsushi; Kano, Kuniyuki; Nagasaki, Yuki; Miki, Yoshimi; Ono, Takashi; Nishito, Yasumasa; Nakajima, Takahiro; Tomabechi, Yuri; Hanada, Kazuharu; Shirouzu, Mikako; Watanabe, Takashi; Hata, Kousuke; Izumi, Yoshihiro; Bamba, Takeshi; Chun, Jerold; Kudo, Kai; Kotani, Ai; Murakami, Makoto (2024): Secreted phospholipase PLA2G12A-driven lysophospholipid signaling via lipolytic modification of extracellular vesicles facilitates pathogenic Th17 differentiation. BioRxiv 2024.
- Cosenza-Contreras M, Seredynska A, Vogele D, Pinter N, Brombacher E, Cueto RF, Dinh TJ, Bernhard P, Rogg M, Liu J, Willems P, Stael S, Huesgen PF, Kuehn EW, Kreutz C, Schell C, Schilling O. (2024): TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. Proteomics. 2024.
- De Oliveira A, Cataneli Pereira V, Pinheiro L, Moraes Riboli DF, Benini Martins K, Ribeiro de Souza da Cunha MDL (2016): Antimicrobial Resistance Profile of Planktonic and Biofilm Cells of Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci. International Journal of Molecular Sciences 17(9):1423; 2016.
- Martins KB, Ferreira AM, Pereira VC, Pinheiro L, Oliveira A, Cunha MLRS (2019): In vitro Effects of Antimicrobial Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus saprophyticus Isolated From Patients With Urinary Tract Infections. Frontiers in Microbiology 2019.
Domande frequenti sulla ricerca metabolomica
Che cos’è il microbioma?
Il microbioma indica l’insieme dei microrganismi, tra cui batteri, virus, funghi e archei, e del loro materiale genetico, che abitano un determinato ambiente, come il corpo umano. Svolge ruoli fondamentali nella salute dell’ospite influenzando il metabolismo, la funzione immunitaria e la protezione contro i patogeni, ed è a sua volta plasmato da fattori come la dieta, lo stile di vita e l’ambiente.
Che cos’è la metabolomica?
La metabolomica è lo studio completo dei metaboliti, piccole molecole prodotte durante i processi metabolici all’interno di un sistema biologico. Comprende l’identificazione, la quantificazione e l’analisi di queste molecole per comprendere le funzioni cellulari, le vie metaboliche e il modo in cui rispondono a cambiamenti genetici, ambientali o patologici.
Che cos’è il metaboloma?
Il metaboloma è l’insieme completo delle piccole molecole, o metaboliti, presenti all’interno di un sistema biologico, come una cellula, un tessuto o un organismo, in un determinato momento. Riflette l’attività biochimica e lo stato fisiologico del sistema, fornendo informazioni sul metabolismo e sulle sue interazioni con l’ambiente.
Hielscher Ultrasonics produce omogeneizzatori a ultrasuoni ad alte prestazioni, dalle dimensioni da laboratorio a quelle industriali.


