Preparazione del campione con il Sonicatore VialTweeter

La preparazione dei campioni prima dell'analisi può richiedere vari processi pre-analitici come l'omogeneizzazione dei tessuti, la lisi, l'estrazione di proteine, DNA, RNA, organelli e altre sostanze intracellulari, la dissoluzione e il degassamento. Il VialTweeter è un sonicatore unico nel suo genere che prepara simultaneamente più provette di campione esattamente alle stesse condizioni. Grazie alla sonicazione indiretta di provette chiuse, si evitano contaminazioni incrociate e perdite di campioni.

Preparazione del campione a ultrasuoni

L'ultrasonicazione è una tecnica comune di trattamento dei campioni per renderli pronti per le analisi come la reazione a catena dei polimeri (PCR), i Western Blot, i saggi, il sequenziamento molecolare, la cromatografia ecc. L'ultrasonicazione è una tecnica ampiamente utilizzata nei laboratori per il trattamento preanalitico dei campioni. Uno dei principali vantaggi della sonicazione è che il principio di funzionamento degli ultrasuoni si basa su forze puramente meccaniche. La lisi ultrasonica e la disgregazione cellulare si ottengono mediante forze di taglio sonomeccaniche, il che conferisce all'ultrasonicazione il vantaggio di poter utilizzare i solventi utilizzati per l'estrazione delle proteine anche durante la lisi. I disgregatori cellulari a ultrasuoni, come il VialTweeter, rompono le pareti/membrane cellulari e favoriscono il trasferimento di massa tra l'interno della cellula e il solvente. In questo modo, l'analita (ad es. DNA, RNA, proteine, organelli, ecc.) viene trasferito in modo efficiente dalla matrice cellulare al solvente. Ciò significa che le fasi di spegnimento ed estrazione si sovrappongono al processo di disgregazione cellulare a ultrasuoni, rendendo la lisi a ultrasuoni molto efficace. Inoltre, la preparazione del campione con gli ultrasuoni non richiede detergenti e altri reagenti per la lisi, che potrebbero alterare e distruggere la struttura del lisato e che sono noti per i successivi problemi di purificazione. Un altro metodo di lisi, la disgregazione enzimatica, richiede lunghi tempi di incubazione e fornisce risultati spesso non riproducibili. La preparazione dei campioni con gli ultrasuoni supera i problemi più comuni nella preparazione dei campioni, come l'omogeneizzazione dei tessuti, la disgregazione delle cellule, la lisi, l'estrazione delle proteine e la solubilizzazione dei lisati. Poiché l'intensità del trattamento a ultrasuoni può essere esattamente controllata e adattata al campione biologico, si evitano la degradazione e la perdita del campione. La temperatura del campione, la modalità di pulsazione e la durata della sonicazione, monitorate e controllate automaticamente, garantiscono risultati ottimali.
 

Il VialTweeter è particolarmente comodo per le attività di laboratorio che richiedono la preparazione simultanea di più campioni nelle stesse condizioni. Il VialTweeter è un sonotrodo a blocco ad ultrasuoni che può contenere fino a 10 vials (ad es. Eppendorf, centrifuga, provette NUNC, crio-vials) e li sonicchia intensamente in condizioni controllate con precisione. Poiché l'energia ultrasonica viene accoppiata attraverso le pareti delle fiale al terreno di coltura del campione, le fiale rimangono chiuse durante il trattamento. In questo modo si evitano completamente le perdite di campione e la contaminazione incrociata.

Fiale e tubi adatti al VialTweeter

Il VialTweeter è adatto a contenere 10 comuni provette coniche o a fondo tondo come le Eppendorf, le centrifughe, le crioviali e vari tipi di fiale NUNC, ma i fori possono essere personalizzati per altre dimensioni di fiale e provette su richiesta. Comunicateci il tipo di provette che desiderate utilizzare, in modo che possiamo modificare il VialTweeter di conseguenza. Per le provette più grandi, come le provette Falcon e altri contenitori per test, becher e recipienti, il VialPress è una soluzione conveniente.
Per saperne di più sul VialTweeter modello VT26dxx personalizzato per le dimensioni specifiche delle provette, ad esempio le provette Falcon!

Il VialTweeter con VialPress

Mentre il VialTweeter in sé, con i suoi 10 fori per le provette, è già un dispositivo a ultrasuoni unico e altamente funzionale, il componente aggiuntivo VialPress rende il VialTweeter ancora più versatile e flessibile. Il VialPress è un accessorio per il VialTweeter che consiste in una barra di fissaggio che consente di fissare al VialTweeter provette più grandi come le provette Falcon o altri becher di dimensioni medio-piccole. L'immagine a sinistra mostra il VialTweeter che tiene 10 fiale Eppendorf nel blocco, mentre il VialPress fissa una provetta più grande sulla parte anteriore per la sonicazione. Il VialPress è in grado di contenere fino a 5 provette più grandi per una sonicazione intensa.

Protocolli di preparazione dei campioni VialTweeter

Il VialTweeter è ampiamente utilizzato per sonicare i campioni biologici. Prima dell'analisi, i campioni devono essere preparati per le analisi e i saggi biochimici o biofisici, ad esempio mediante lisi, omogeneizzazione dei tessuti, estrazione delle proteine, taglio del DNA/ RNA, degassificazione, ecc. Il VialTweeter esegue questi processi a ultrasuoni in modo affidabile e fornisce risultati riproducibili. Un'applicazione comune del VialTweeter è la lisi/interruzione cellulare di tessuti di mammiferi (umani e animali), nonché di cellule batteriche e particelle virali. I campioni biologici trattati con successo dal VialTweeter includono cellule epiteliali polmonari umane, cellule staminali ematopoietiche e cellule di leucemia mieloide, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Francisella tularensis, Yersinia pestis, Streptococco pyogenes, Caulobacter crescentus, Mycoplasma pneumoniae, micobatteri, Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) e molte altre cellule batteriche, botaniche e microbiche.
Di seguito sono riportati alcuni protocolli selezionati con il VialTweeter.

Lisi di E.Coli con VialTweeter per la determinazione del glutatione in vivo

I batteri Escherichia coli del ceppo MG1655 sono stati coltivati in terreno minimo MOPS in un volume totale di 200 ml fino al raggiungimento di un A600 di 0,5. La coltura è stata divisa in colture da 50 ml per il trattamento di stress. Dopo 15 minuti di incubazione con allicina 0,79 mM, diamide 1 mM o dimetilsolfossido (controllo), le cellule sono state raccolte a 4.000g a 4°C per 10 minuti. Le cellule sono state lavate due volte con tampone KPE prima di risospendere il pellet in 700µl di tampone KPE. Per la deproteinizzazione, sono stati aggiunti 300 µl di acido solfosalicilico al 10% (p/v) prima della rottura delle cellule mediante ultrasuoni (3 x 1 min; ultrasuonatore VialTweeter). I sovranatanti sono stati raccolti dopo centrifugazione (30 min, 13.000g, 4°C). Le concentrazioni di acido solfosalicilico sono state ridotte all'1% con l'aggiunta di 3 volumi di tampone KPE. La misurazione del glutatione totale e del GSSG è stata eseguita come descritto sopra. Le concentrazioni di glutatione cellulare sono state calcolate sulla base di un volume di cellule di E. coli di 6,7×10-15 litri e di una densità cellulare di A600 0,5 (equivalente a 1×108 cellule ml-1 di coltura). Le concentrazioni di GSH sono state calcolate sottraendo 2[GSSG] dal glutatione totale. (Müller et al. 2016)

Frammentazione delle fibrille di alfa-sinucleina con VialTweeter

Il sonicatore VialTweeter è ampiamente utilizzato per la frammentazione affidabile ed efficiente di fibrille e nastri di alfa-sinucleina. Clicca qui per trovare descrizioni dettagliate, protocolli e riferimenti per la frammentazione dell'alfa-sinucleina con il VialTweeter!

Lisi cellulare con VialTweeter prima della spettrometria di assorbimento atomico in fornace di grafite

Bacillus subtilis 168 (trpC2) sono stati esposti a 15 minuti di stress antibiotico, quindi le cellule sono state raccolte a 3.320 x g, lavate cinque volte con 100 mM Tris/1 mM EDTA, pH 7,5, risospese in 10 mM Tris, pH 7,5 e disgregate mediante ultrasuoni in uno strumento Hielscher VialTweeter. (Wenzel et al. 2014)

VialTweeter Preparazione del campione prima della spettrometria di massa

I pellet cellulari liofilizzati di cellule staminali/progenitrici ematopoietiche umane CD34􏰀 sono stati risospesi in 10µ􏰇l (200µl per la preparazione bulk HEK293 per la serie di diluizione dei peptidi) di 8 M urea in 100 mM idrogenocarbonato di ammonio e lisati con l'ausilio di sonicazione con Hielscher VialTweeter a un'ampiezza del 60%, un ciclo del 60% e una durata di 20s per tre volte con raffreddamento intermedio in ghiaccio. (Amon et al. 2019)

Protocolli di preparazione dei campioni con VialPress

La lattuga fresca (Lactuca sativa) è stata omogeneizzata in tampone HEPES 0,5 M (pH 8, regolato con KOH) in un rapporto di 1 g di pianta (peso fresco) con 200, 100, 50 o 20 mL di soluzione tampone. Il rapporto tra la massa della pianta e il volume della soluzione tampone è stato variato per mantenere il volume totale dell'omogenato tra 3,5 e 12 mL. Il rapporto tra la massa della pianta e il volume della soluzione tampone è stato variato per mantenere il volume totale dell'omogeneizzato tra 3,5 e 12 mL, consentendo l'omogeneizzazione con la sonda. Gli omogenati sono stati poi sottoposti a ultrasuoni indiretti utilizzando un UP200St con VialTweeter dotato di VialPress 200xt (Hielscher Ultrasonics GmbH, Germania) per 3 minuti (impulso all'80% e potenza al 100%). L'uso di questo dispositivo ha evitato la contaminazione. (Laughton et al. 2019)

Controllo affidabile della temperatura durante la sonicazione con il VialTweeter

La temperatura è un fattore cruciale che influenza il processo, particolarmente importante per il trattamento di campioni biologici. Come tutte le tecniche di preparazione meccanica dei campioni, la sonicazione genera calore. Tuttavia, la temperatura dei campioni può essere ben controllata utilizzando il VialTweeter. Vi presentiamo diverse opzioni per monitorare e controllare la temperatura dei vostri campioni mentre li preparate per l'analisi con VialTweeter e VialPress.

1. Monitoraggio della temperatura del campione: Il processore a ultrasuoni UP200St, che pilota il VialTweeter, è dotato di un software intelligente e di un sensore di temperatura collegabile. Collegare il sensore di temperatura all'UP200St e inserire la punta del sensore di temperatura in una delle provette del campione. Tramite il display digitale a sfioramento colorato, è possibile impostare nel menu dell'UP200St un intervallo di temperatura specifico per la sonicazione dei campioni. L'ultrasuonatore si arresta automaticamente quando viene raggiunta la temperatura massima e si ferma finché la temperatura del campione non scende al valore inferiore del ∆ di temperatura impostato. A quel punto la sonicazione riprende automaticamente. Questa funzione intelligente previene la degradazione indotta dal calore.
2. Il blocco VialTweeter può essere pre-raffreddato. Mettere il blocco VialTweeter (solo il sonotrodo senza trasduttore!) nel frigorifero o nel congelatore per pre-raffreddare il blocco di titanio aiuta a posticipare l'aumento di temperatura nel campione. Se possibile, anche il campione stesso può essere pre-raffreddato.
3. Utilizzare ghiaccio secco per raffreddare durante la sonicazione. Utilizzare un vassoio poco profondo riempito di ghiaccio secco e posizionare il VialTweeter sul ghiaccio secco in modo da dissipare rapidamente il calore.

I clienti di tutto il mondo utilizzano VialTweeter e VialPress per la preparazione quotidiana dei campioni nei laboratori biologici, biochimici, medici e clinici. Grazie al software intelligente e al controllo della temperatura del processore UP200St, la temperatura viene controllata in modo affidabile e si evita la degradazione del campione indotta dal calore. La preparazione dei campioni a ultrasuoni con VialTweeter e VialPress offre risultati altamente affidabili e riproducibili!

Dettagli tecnici del VialTweeter

Il VialTweeter è un sonotrodo a blocco realizzato in titanio che può contenere fino a 10 fiale nei fori all'interno del blocco. Inoltre, è possibile fissare fino a 5 provette più grandi sulla parte anteriore del VialTweeter utilizzando il VialPress. Il VialTweeter è progettato in modo tale che l'energia di ultrasuoni venga distribuita uniformemente in ogni fiala inserita, per garantire risultati di sonicazione affidabili e uniformi. Un piccolo perno consente di regolare il sonotrodo del VialTweeter su terreni irregolari e di allineare le provette in verticale.

I vantaggi del VialTweeter in sintesi

• Sonicazione intensa di fino a 10 fiale contemporaneamente
• Sonicazione indiretta ad alta intensità di ultrasuoni attraverso la parete del vaso fino al campione
• La sonicazione indiretta evita la contaminazione incrociata e la perdita di campioni
• Risultati riproducibili grazie all'ampiezza di sonicazione regolabile e controllabile
• Il VialPress consente di sonicare provette di dimensioni maggiori
• Ampiezza regolabile dal 20 al 100%.
• Modalità a impulsi regolabile da 0 a 100%
• Autoclavabile

Il VialTweeter è alimentato dal sistema UP200St, un potente processore a ultrasuoni da 200 watt. L'UP200St è dotato di un software intelligente che consente di controllare con precisione tutti i parametri più importanti del processo a ultrasuoni, come ampiezza, tempo di sonicazione, pulsazione e temperatura. Ciò rende il VialTweeter uno strumento affidabile per ottenere risultati di processo riproducibili nei laboratori biologici e biochimici.
L'ampiezza può essere regolata tra il 20 e il 100% e consente di adattare l'intensità degli ultrasuoni al campione. Ad esempio, il taglio e la frammentazione del DNA e dell'RNA richiedono un'ampiezza minore per evitare la produzione di frammenti di DNA troppo piccoli, mentre l'omogeneizzazione dei tessuti del cervello di topo richiede una sonicazione ad alta intensità. Scegliete l'ampiezza ideale, l'intensità e la durata della sonicazione attraverso il menu intelligente e intuitivo del processore UP200St. Il menu e le impostazioni sono facilmente accessibili e gestibili tramite un display touch colorato. Nelle impostazioni è possibile preimpostare parametri di sonicazione quali ampiezza, pulsazione, modalità di ciclo, durata della sonicazione, energia totale immessa e limiti di temperatura. Nella ricerca e nella produzione, la ripetibilità delle prove e dei risultati dei test è fondamentale. Ciò significa che la registrazione precisa delle condizioni di processo e dei protocolli di sonicazione è estremamente importante. La protocollatura automatica dei dati scrive tutti i dati di sonicazione in un file CSV su una scheda SD integrata, in modo da poter controllare e confrontare facilmente i vari cicli di sonicazione. Tutti i dati del processo a ultrasuoni possono essere facilmente accessibili e condivisi come file CSV.
Hielscher Ultrasonics si impegna a fornirvi tecnologie avanzate per facilitare e migliorare il vostro lavoro di ricerca!