Omogeneizzatori di tessuti a ultrasuoni

• La sonicazione è un metodo sicuro ed efficiente per l’omogeneizzazione dei tessuti.
• Le applicazioni degli ultrasuoni comprendono la preparazione di tessuti e sospensioni, l’estrazione di proteine, DNA/ RNA e composti attivi, nonché l’attivazione / inattivazione di enzimi e lieviti.
• La possibilità di controllare con precisione gli omogeneizzatori a ultrasuoni di tipo a sonda consente una preparazione affidabile dei campioni di tessuto.

Omogeneizzazione dei tessuti mediante sonde a ultrasuoni

L’omogeneizzazione dei tessuti è un processo di preparazione dei campioni in cui cellule animali e vegetali o microrganismi vengono preparati prima dell’estrazione di materiale intracellulare, come proteine, DNA o RNA. La membrana cellulare deve essere rotta per liberare il contenuto della cellula. Dopo la rottura della parete cellulare, le macromolecole intracellulari si trovano nella soluzione tampone, rendendo disponibili organelli, proteine e DNA/ RNA. Gli omogeneizzatori di tessuti e i disgregatori cellulari a ultrasuoni sono strumenti molto efficienti per la disgregazione cellulare, la lisi e l’estrazione.

Omogeneizzatori di tessuti a ultrasuoni e tecniche alternative di lisi a confronto

Potreste chiedervi quale tecnica di disgregazione cellulare e quale apparecchiatura per l’omogeneizzazione dei tessuti siano la scelta migliore per il vostro laboratorio. Di seguito trovate alcuni argomenti a favore della lisi e dell’omogeneizzazione dei tessuti mediante ultrasuoni, poiché la sonicazione offre diversi vantaggi rispetto ai metodi alternativi di omogeneizzazione:

• Efficienza: L’omogeneizzazione a ultrasuoni è un metodo rapido ed efficiente per disgregare tessuti e cellule. Gli omogeneizzatori di tessuti a ultrasuoni sfruttano il principio della cavitazione acustica. Questo metodo è altamente efficiente e può disgregare le cellule in pochi secondi. Poiché il livello di intensità può essere regolato da lieve a elevato, la sonicazione è particolarmente efficace per i tessuti duri o fibrosi, difficili da omogeneizzare con altri metodi.



• Prevenzione della contaminazione crociata: Hielscher offre potenti omogeneizzatori di tessuti a ultrasuoni che preparano il campione mediante un trattamento di sonicazione indiretta. Con UIP400MTP (ideale per piastre per microtitolazione e piastre multipozzetto), nonché VialTweeter e CupHorn (ideali per vial, provette e becher), Hielscher offre apparecchiature per la disgregazione cellulare a ultrasuoni mediante omogeneizzazione senza contatto, riducendo il rischio di contaminazione crociata tra i campioni. Questo approccio riduce inoltre al minimo il rischio di introdurre contaminanti provenienti dalle superfici di macinazione o da altre apparecchiature di omogeneizzazione.
• Flessibilità: L’omogeneizzazione a ultrasuoni può essere utilizzata con campioni di varie dimensioni e volumi, dai piccoli volumi ai campioni di tessuto di grandi dimensioni. Inoltre, l’omogeneizzazione a ultrasuoni è adatta a un’ampia gamma di tipi di campioni, tra cui tessuti vegetali, tessuti animali e colture microbiche. L’intensità e la durata della sonicazione possono essere regolate per ottimizzare il livello di disgregazione per diversi tipi di tessuti.
• Riproducibilità: L’omogeneizzazione a ultrasuoni fornisce risultati costanti e consente il controllo preciso dei parametri di omogeneizzazione, come la potenza erogata e il tempo di sonicazione. Questo contribuisce a garantire la riproducibilità e l’accuratezza dei dati sperimentali.
• Preservazione delle biomolecole: La sonicazione di tipo a sonda è un trattamento non termico. Ciò significa che la sua azione non si basa sul calore. Tuttavia, ogni trattamento meccanico genera calore in conformità al secondo principio della termodinamica. Questo significa che il campione si riscalda con tempi di sonicazione più lunghi. I sonicatori Hielscher all’avanguardia sono dotati di sensori di temperatura e di un software intelligente per il monitoraggio della temperatura. Soluzioni di raffreddamento avanzate consentono di prevenire la degradazione termica e contribuiscono a preservare l’attività delle biomolecole termosensibili, come enzimi e proteine.
• Risparmio di tempo: L’elevata efficienza della sonicazione di tipo a sonda consente una rapida omogeneizzazione dei tessuti, facendo risparmiare tempo rispetto ad altri metodi che richiedono una manipolazione fisica più estesa del tessuto.

L’omogeneizzazione dei tessuti a ultrasuoni offre diversi vantaggi rispetto ai metodi alternativi di omogeneizzazione. Per questo motivo, gli omogeneizzatori di tessuti a ultrasuoni rappresentano la tecnica di disgregazione cellulare preferita in varie applicazioni di ricerca e industriali.

Esempio di protocollo per l’omogeneizzazione dei tessuti mediante una sonda a ultrasuoni:

I sonicatori facilitano l’omogeneizzazione dei tessuti grazie alla semplicità d’uso e a una procedura di omogeneizzazione rapida. Allo stesso tempo, i parametri del processo a ultrasuoni possono essere controllati e monitorati con precisione, ottenendo risultati affidabili e riproducibili.
 
Materiali:

• Campione di tessuto (ad esempio fegato, cervello, muscolo)
• Tampone (ad esempio PBS, Tris-HCl)
• Cocktail di inibitori delle proteasi
• Omogeneizzatore a ultrasuoni (di tipo a sonda)
• Ghiaccio
• Provette da microcentrifuga
• Pipette

Protocollo per l’omogeneizzazione dei tessuti a ultrasuoni:

Nota: potrebbe essere necessario ottimizzare la durata e l’intensità della sonicazione in funzione del tipo di tessuto, dell’età e dello stato di salute, nonché delle specifiche applicazioni successive. È inoltre importante selezionare attentamente il tampone, gli inibitori delle proteasi e gli altri additivi per ottimizzare la resa e la qualità dell’omogenato.

Principali vantaggi degli omogeneizzatori di tessuti a ultrasuoni Hielscher

• macinazione, omogeneizzazione, lisi e disgregazione cellulare oppure estrazione rapide ed efficienti mediante potente cavitazione ultrasonica
• utilizzo e funzionamento semplici e intuitivi (scegliete la versione analogica o digitale)
• facile pulizia delle superfici a contatto con il prodotto mediante lavaggio del sonotrodo durante la sonicazione (CIP, pulizia in loco / SIP, sterilizzazione in loco)
• cabina insonorizzante (le cabine insonorizzanti per i dispositivi da laboratorio sono interamente realizzate in vetro acrilico per garantire la piena visibilità da qualsiasi angolazione)
• controllo completo dei parametri di processo tramite display touch digitale sul dispositivo (sonicatori digitali) o misuratore di potenza (per dispositivi analogici)
• controllo della temperatura integrato (importante per campioni di tessuto termosensibili e labili)
• le pause durante il ciclo di omogeneizzazione possono essere definite individualmente e preimpostate nel menu digitale
• tutti i dispositivi digitali sono dotati di registrazione automatica dei dati (su una SD/USB-ComboCard integrata), sensore di temperatura collegabile e controllo remoto tramite browser.
• trattamento di più campioni con VialTweeter, CupHorn oppure mediante sonotrodi a 4 o 8 punte (ad esempio per l’integrazione in processi con robot da laboratorio)
• per applicazioni su piccola e grande scala

La tabella seguente fornisce un’indicazione della capacità di trattamento approssimativa dei nostri omogeneizzatori di tessuti a ultrasuoni per la disgregazione cellulare, la lisi e l’estrazione:

Trovate l’omogeneizzatore di tessuti a ultrasuoni ottimale per la vostra applicazione

Gli omogeneizzatori di tessuti a ultrasuoni Hielscher sono disponibili con una potenza ultrasonica erogata compresa tra 50W e 16.000W (16kW).
Gli operatori di laboratorio apprezzano il funzionamento semplice e intuitivo degli omogeneizzatori a ultrasuoni da laboratorio Hielscher. A seconda delle esigenze specifiche, i dispositivi Hielscher sono dotati di controllo digitale o analogico.

1. Il VialTweeter è un potente omogeneizzatore a ultrasuoni che consente la sonicazione simultanea di un massimo di 10 vial o provette alla stessa intensità. Grazie alla sonicazione indiretta, la contaminazione crociata e la perdita di campione vengono completamente evitate. La pulizia e la sanificazione sono ridotte al minimo grazie all’utilizzo di vial monouso. Il sonotrodo a blocco è autoclavabile.
2. Il sonicatore per piastre UIP400MTP è ideale quando lavorate con piastre per microtitolazione e piastre multipozzetto, come quelle a 96 pozzetti. Basta posizionare la vostra piastra multipozzetto o la vostra piastra di Petri nell’UIP400MTP e tutti i campioni vengono sonicati uniformemente. Con il sonicatore per piastre UIP400MTP, il trattamento dei campioni a elevata capacità diventa semplice ed efficiente!
3. Nella gamma di sonicatori da laboratorio di tipo a sonda è possibile scegliere omogeneizzatori da 50 watt, 100 watt, 200 watt e 400 watt.
   UP50H (50W)
   UP100H (100W)
   UP200Ht / UP200St (200W)
   UP400St (400W)

Applicazione e utilizzo degli omogeneizzatori di tessuti a ultrasuoni

Gli omogeneizzatori a ultrasuoni sono comunemente utilizzati per la macinazione dei tessuti, la disgregazione e la lisi cellulare e l’omogeneizzazione di campioni biologici prima dell’estrazione di materiale intracellulare a livello molecolare. Mediante la sonicazione controllata dei campioni, tutte le fasi, dalla lisi all’estrazione e all’omogeneizzazione, possono essere eseguite utilizzando lo stesso disgregatore cellulare a ultrasuoni.
Il grande vantaggio degli omogeneizzatori a ultrasuoni risiede nella facilità di regolazione della potenza applicata e dell’intensità della sonicazione. I disgregatori cellulari a ultrasuoni Hielscher (dispositivi per la lisi) consentono di controllare l’intensità della sonicazione regolando l’ampiezza dal 20% al 100%.
In alternativa al funzionamento continuo, l’omogeneizzatore a ultrasuoni può essere impostato in modalità ciclica, ad esempio per la sonicazione di tessuti termosensibili. La sonicazione in modalità pulsata significa che il sonicatore genera onde ultrasoniche ad alta intensità in cicli periodici. La durata del periodo di sonicazione e il tempo di pausa possono essere impostati individualmente dall’utente.
Durante la sonicazione pulsata, nel periodo di pausa, il materiale sonicato può tornare al suo stato di riposo e il campione può raffreddarsi (sfruttando il tempo di pausa per la dissipazione del calore). In questo modo, l’intensità del trattamento può essere impostata con precisione in funzione del tessuto e il riscaldamento indesiderato del campione viene ridotto.
Gli omogeneizzatori di tessuti a ultrasuoni sono robusti e facili da usare e producono risultati affidabili, assicurando la riproducibilità grazie al controllo completo di tutti i parametri di processo importanti.
I comuni ambiti applicativi della macinazione dei tessuti, della disgregazione cellulare, della lisi, dell’estrazione e dell’omogeneizzazione mediante ultrasuoni comprendono i laboratori biologici e farmaceutici, la microbiologia, la ricerca proteomica e genomica (ad esempio il rilascio di proteine prima del Western blotting e del saggio immunoenzimatico ELISA), ma anche la produzione di estratti botanici e composti bioattivi per le industrie alimentare, farmaceutica e cosmetica.

• Fate clic qui per raccomandazioni specifiche sul processo di preparazione dei campioni, omogeneizzazione dei tessuti, lisi ed estrazione (ad esempio cellule, batteri, spore, composti attivi)!
• Leggete qui perché i sonicatori sono uno strumento indispensabile per la ricerca proteomica!
• Scoprite come la sonicazione facilita il lavoro di ricerca genomica!

Letteratura / Riferimenti bibliografici

• Nico Böhmer, Andreas Dautel, Thomas Eisele, Lutz Fischer (2012): Recombinant expression, purification and characterisation of the native glutamate racemase from Lactobacillus plantarum NC8. Protein Expr Purif. 2013 Mar;88(1):54-60.
• Brandy Verhalen, Stefan Ernst, Michael Börsch, Stephan Wilkens (2012): Dynamic Ligand-induced Conformational Rearrangements in P-glycoprotein as Probed by Fluorescence Resonance Energy Transfer Spectroscopy. J Biol Chem. 2012 Jan 6;287(2): 1112-27.
• Claudia Lindemann, Nataliya Lupilova, Alexandra Müller, Bettina Warscheid, Helmut E. Meyer, Katja Kuhlmann, Martin Eisenacher, Lars I. Leichert (2013): Redox Proteomics Uncovers Peroxynitrite-Sensitive Proteins that Help Escherichia coli to Overcome Nitrosative Stress. J Biol Chem. 2013 Jul 5; 288(27): 19698–19714.
• Elahe Motevaseli, Mahdieh Shirzad, Seyed Mohammad Akrami, Azam-Sadat Mousavi, Akbar Mirsalehian, Mohammad Hossein Modarressi (2013): Normal and tumour cervical cells respond differently to vaginal lactobacilli, independent of pH and lactate. ed Microbiol. 2013 Jul; 62(Pt 7):1065-1072.