Ricerca sul microbioma e analisi clinica semplificate dalla sonicazione
La sonicazione è una tecnica potente ampiamente utilizzata nella ricerca sul microbioma e nell’analisi clinica, che facilita la preparazione dei campioni con un’elevata capacità di trattamento. Il metodo a ultrasuoni è particolarmente efficace per il trattamento di campioni biologici complessi, come quelli contenenti microrganismi. L’uso della sonicazione facilita la lisi cellulare, l’estrazione e l’analisi di acidi nucleici, proteine e metaboliti, consentendo una comprensione più approfondita delle comunità microbiche e dei loro ruoli nella salute e nella malattia. I sonicatori Hielscher con elevata capacità di trattamento dei campioni sono rinomati per la loro precisione, efficienza e riproducibilità dei risultati, che li rendono una scelta eccellente per gli studi sul microbioma.
Sfruttate la sonicazione con elevata capacità di trattamento dei campioni nella ricerca sul microbioma
Il sonicatore per piastre a 96 pozzetti UIP400MTP semplifica la ricerca sul microbioma grazie alla preparazione dei campioni con un’elevata capacità di trattamento
Preparazione dei campioni con elevata capacità di trattamento mediante il sonicatore per piastre a 96 pozzetti UIP400MTP
Applicazioni della sonicazione nella ricerca sul microbioma
Lisi cellulare efficiente
La sonicazione è altamente efficace nella lisi delle cellule microbiche, comprese quelle con pareti cellulari resistenti, come i batteri Gram-positivi e i funghi. Le onde ultrasoniche generano nel campione bolle di cavitazione che collassano e creano onde d’urto che rompono le pareti e le membrane cellulari. Questo processo garantisce una disgregazione cellulare completa e il rilascio efficiente dei componenti intracellulari, come DNA, RNA e proteine.
Frammentazione controllata del DNA
Per applicazioni come il sequenziamento di nuova generazione, è spesso necessario sottoporre il DNA a taglio per ottenere frammenti più piccoli e uniformi. La sonicazione consente un controllo preciso del processo di frammentazione, permettendo ai ricercatori di ottenere frammenti di DNA delle dimensioni desiderate. Questo controllo è fondamentale per preparare le librerie di sequenziamento e garantire dati di sequenza di alta qualità.
Omogeneizzazione dei campioni migliorata
Nella ricerca sul microbioma, i campioni contengono spesso una miscela eterogenea di microrganismi. La sonicazione aiuta a ottenere una distribuzione uniforme di questi microrganismi all’interno del campione, garantendo risultati coerenti e riproducibili. Questa omogeneizzazione è fondamentale per un’analisi quantitativa accurata, come la determinazione dell’abbondanza microbica o la misurazione di attività metaboliche specifiche.
Estrazione affidabile dei metaboliti
L’estrazione affidabile dei metaboliti mediante sonicazione è una tecnica ampiamente utilizzata in metabolomica per isolare piccole molecole da campioni biologici. La sonicazione utilizza vibrazioni meccaniche che disgregano le membrane cellulari, facilitando il rilascio dei metaboliti intracellulari in un solvente. Questo metodo è efficiente, riproducibile e compatibile con vari tipi di campioni, il che lo rende uno strumento prezioso per studi metabolomici mirati e con elevata capacità di trattamento dei campioni. Scoprite di più sull’estrazione dei metaboliti mediante ultrasuoni!
“Vi scrivo per ringraziarvi della nostra fantastica esperienza nell’utilizzo del vostro sonicatore UIP400MTP per la lisi batterica uniforme e costante di campioni di microbioma fecale. Stiamo spingendo oltre i limiti della tecnologia di lisi con elevata capacità di trattamento dei campioni e il vostro strumento è particolarmente adatto a questo compito. Alcuni dei principali punti di forza sono:
- Facilità d’uso – lo strumento è facile da usare e la personalizzazione è semplice grazie alle 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 riuscito a erogare la stessa quantità di sonicazione a tutti i pozzetti, un aspetto fondamentale per la nostra applicazione
- Assistenza del team Hielscher – l’assistenza è stata 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 mentre lavoravamo all’ottimizzazione dei nostri protocolli.”
Mark D. Driscoll, Ph.D. – Direttore scientifico – Intus Biosciences
Come viene applicata la sonicazione nella ricerca e nella diagnostica del microbioma?
Metabolomica, metagenomica e metaproteomica sono interconnesse nella ricerca sul microbioma, poiché insieme consentono una comprensione completa delle comunità microbiche e delle loro funzioni. La lisi, la purificazione delle proteine e la frammentazione del DNA / RNA sono fasi essenziali della preparazione dei campioni che vengono semplificate utilizzando il sonicatore per piastre a 96 pozzetti UIP400MTP.
Metabolomica e analisi del metaboloma
La metabolomica comprende lo studio sistematico dei metaboliti a basso peso molecolare all’interno di un sistema biologico. Nella ricerca sul microbioma, la sonicazione viene utilizzata per lisare le cellule microbiche, rilasciando i metaboliti intracellulari. Un numero elevato di campioni può essere trattato rapidamente utilizzando il sonicatore per piastre a 96 pozzetti UIP400MTP. I metaboliti estratti vengono quindi quantificati mediante tecniche avanzate come la spettrometria di massa (MS) e la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR). I dati ottenuti forniscono un’istantanea dello stato metabolico di un microbioma, offrendo informazioni sulle attività biochimiche e sulle interazioni all’interno delle comunità microbiche.
Metagenomica e metatrascrittomica
La metagenomica comprende l’analisi completa del materiale genetico recuperato direttamente da campioni ambientali. La sonicazione svolge un ruolo fondamentale in questo processo, lisando le cellule microbiche per estrarre DNA di alta qualità, che viene poi sequenziato per identificare e quantificare le specie microbiche presenti. Nella metatrascrittomica, l’RNA viene estratto utilizzando metodi di sonicazione simili per studiare i profili di espressione genica nelle diverse comunità microbiche. Per il sequenziamento del DNA e dell’RNA, gli acidi nucleici devono essere frammentati fino a ottenere una determinata lunghezza in coppie di basi. Tutte queste operazioni vengono eseguite in modo affidabile e rapido dal sonicatore UIP400MTP con elevata capacità di trattamento dei campioni!
Proteomica
Le analisi proteomiche richiedono l’estrazione delle proteine dalle cellule microbiche. La sonicazione viene utilizzata efficacemente per disgregare le cellule, rilasciando le proteine nella soluzione. Queste proteine possono poi essere purificate e analizzate per comprenderne i ruoli funzionali all’interno di un microbioma e il coinvolgimento nelle vie metaboliche. Con il sonicatore per piastre multipozzetto UIP400MTP, potete eseguire la lisi e l’estrazione delle proteine in pochi minuti, ottenendo risultati riproducibili che consentono di approfondire i processi biologici mediati dalle proteine nelle comunità microbiche.
Metaproteomica
La metaproteomica estende l’analisi proteomica a intere comunità microbiche, studiandone il contenuto proteico complessivo per comprendere l’espressione funzionale e le interazioni all’interno del microbioma. La sonicazione viene utilizzata per lisare le cellule, rilasciando le proteine, che vengono poi purificate e analizzate mediante tecniche come la spettrometria di massa. Questo approccio fornisce informazioni dettagliate sui processi biologici attivi e sugli adattamenti delle comunità microbiche in vari ambienti.
Sfruttate l’elevata capacità di trattamento dei campioni del sonicatore per piastre multipozzetto UIP400MTP e facilitate la vostra ricerca e analisi del microbioma!
Sonicatore UIP400MTP con elevata capacità di trattamento dei campioni per la ricerca sul microbioma in piastre multipozzetto, piastre a 96 pozzetti, provette e piastre di Petri.
Il sonicatore per piastre multipozzetto UIP400MTP facilita la preparazione dei campioni con un’elevata capacità di trattamento, ad esempio nella ricerca e nella diagnostica del microbioma.
Caratteristiche principali del sonicatore per piastre multipozzetto UIP400MTP
| 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 permette di risparmiare molto! |
| Sonicazione senza contatto | Il sonicatore per piastre multipozzetto UIP400MTP applica ultrasuoni intensi senza inserire alcunché nel campione. Potete sonicare piastre multipozzetto sigillate, recipienti chiusi e fiale. Hielscher vi fornisce supporti per campioni personalizzati per qualsiasi fiala o recipiente non standard. |
| Precisione e controllo | Il controllo di precisione e il software intelligente consentono di impostare i parametri ultrasonici in modo ottimale per le 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 vostra sonicazione. Il sonicatore per piastre UIP400MTP può monitorare la temperatura dei campioni e regolare di conseguenza la sonicazione. Un liquido di raffreddamento 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. Il suo design soddisfa gli standard industriali e resiste facilmente alle sollecitazioni dell’uso quotidiano in un ambiente di laboratorio impegnativo. Potete utilizzare UIP400MTP in modo continuo 24 ore al giorno, 7 giorni alla settimana, per operazioni con elevata capacità di trattamento dei campioni. |
- elevata efficienza
- tecnologia all’avanguardia
- affidabilità e robustezza
- controllo del processo regolabile e preciso
- software intelligente
- funzionalità intelligenti (ad esempio programmabilità, registrazione dei dati, controllo remoto)
- facilità e sicurezza d’uso
- 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 un’integrazione agevole dei 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 ai requisiti CE e soddisfano i requisiti di UL, CSA e RoHs.
Sonicatore senza contatto UIP400MTP per la preparazione di campioni di microbioma in piastre multipozzetto.
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
- InfoGraphic UIP400MTP – 96-well plate Ultrasonicator for High-Throughput Sample Prep – english – Hielscher Ultrasonics
- Jannike L. Krause, Sven-Bastiaan Haange, Stephanie S. Schäpe, Beatrice Engelmann, Ulrike Rolle-Kampczyk, Katarina Fritz-Wallace, Zhipeng Wang, Nico Jehmlich, Dominique Türkowsky, Kristin Schubert, Judith Pöppe, Katrin Bote, Uwe Rösler, Gunda Herberth, Martin von Bergen (2020): The glyphosate formulation Roundup® LB plus influences the global metabolome of pig gut microbiota in vitro. Science of The Total Environment, Volume 745, 2020.
- Tröscher-Mußotter, Johanna; Sáenz, Johan; Grindler, Sandra; Meyer, Jennifer; Kononov, Susanne; Mezger, Beate; Borda, Daniel; Frahm, Jana; Dänicke, Sven; Camarinha-Silva, Amelia; Huber, Korinna; Seifert, Jana (2021): Microbiome Clusters Disclose Physiologic Variances in Dairy Cows Challenged by Calving and Lipopolysaccharides. mSystems 2021.
- Jannike Lea Krause, Beatrice Engelmann, Stephanie Serena Schaepe, Ulrike Rolle-Kampczyk, Nico Jehmlich, Hyun-Dong Chang, Ulla Slanina, Maximillian Hoffman, Jörg Lehmann, Ana Claudia Zenclussen, Gunda Herberth, Martin von Bergen, Sven-Bastiaan Haange (2024): DSS treatment does not affect murine colonic microbiota in absence of thehost. Gut Microbes 2024.
Domande frequenti sulla ricerca sul microbioma
Quali effetti ha la sonicazione sui batteri?
La sonicazione disgrega le cellule batteriche utilizzando onde sonore ad alta frequenza, causando cavitazione che genera onde d’urto e forze meccaniche, con conseguente lisi cellulare e rilascio dei componenti intracellulari.
Quali metodi vengono utilizzati per studiare i microbiomi?
I metodi per studiare i microbiomi comprendono tecniche di sequenziamento del DNA come il sequenziamento del gene dell’rRNA 16S e la metagenomica, oltre a trascrittomica, proteomica e metabolomica per analizzare le funzioni e le interazioni microbiche. Gli strumenti bioinformatici vengono impiegati per interpretare la grande quantità di dati generati.
Quali tecniche vengono utilizzate nell’analisi del microbioma?
Le tecniche utilizzate nell’analisi del microbioma comprendono il sequenziamento del gene dell’rRNA 16S per la profilazione tassonomica, il sequenziamento metagenomico per un’analisi genetica completa, la metatrascrittomica per studiare l’espressione genica, la metaproteomica per analizzare le proteine e la metabolomica per identificare i prodotti metabolici. Gli strumenti bioinformatici sono essenziali per l’elaborazione e l’interpretazione dei dati.
Che cosa sono la metabolomica, la metagenomica e la metaproteomica nella ricerca sul microbioma?
Nella ricerca sul microbioma, la metabolomica analizza le piccole molecole e i metaboliti prodotti dai microrganismi, fornendo informazioni sulle loro attività metaboliche. La metagenomica comprende il sequenziamento dell’insieme dei genomi delle comunità microbiche per comprenderne la composizione genetica e il potenziale funzionale. La metaproteomica studia l’intero contenuto proteico di un microbioma, rivelando l’espressione funzionale dei geni e i ruoli svolti dalle proteine all’interno della comunità microbica.
Che cosa sono le colonie batteriche nella ricerca sul microbioma?
Le colonie batteriche nella ricerca sul microbioma sono gruppi di batteri cresciuti a partire da una singola cellula o da poche cellule su un terreno di coltura solido, formando aggregati visibili. Queste colonie rappresentano popolazioni clonali utilizzate per studiare le caratteristiche, la diversità e le funzioni di specifici ceppi batterici all’interno di una comunità microbica.
Hielscher Ultrasonics produce omogeneizzatori a ultrasuoni ad alte prestazioni, dalle dimensioni da laboratorio a quelle industriali.

