ハイスループット超音波処理によるメタボロミクス
メタボロミクスは、尿、血清、血漿、糞便、唾液などの様々な生体流体中の低分子を特徴付け、定量化し、ユニークな代謝シグネチャーを明らかにするためにハイスループット技術を用いる研究分野です。マルチウェルプレート用に設計された高スループットソニケーターUIP400MTPは、これらのサンプル中の細胞を溶解し、下流分析のための代謝物の放出を促進する強力なツールです。正確な研究デザイン、綿密なサンプル前処理、最適化されたプラットフォームのセットアップ、包括的なデータ解析、意味のある生物学的解釈が最も重要なメタボロミクスでは、この正確で信頼性の高いアプローチが不可欠です。メタボロミクスには、炭水化物、脂質、アミノ酸などの特定のクラスの分子に注目するターゲットアプローチと、サンプル内の代謝プロファイルを幅広く俯瞰し、複雑な代謝シグナル伝達を明らかにするノンターゲット手法の両方があります。
UIP400MTPは、マルチウェルプレートでの細胞溶解および代謝物抽出用の非接触型ハイスループット超音波発生装置です。
96ウェルプレートソニケーターUIP400MTPによるハイスループット試料調製
非接触型ソニケーターUIP400MTPと96ウェルプレートの組み合わせは、ハイスループットなホモジナイズと代謝物抽出のための効率的な方法です。このセットアップでは、サンプルとの直接接触が避けられるため、複数のサンプルを同時に処理する際のクロスコンタミネーションのリスクが低減します。
96ウェルソニケーターUIP400MTPによるホモジナイズのステップバイステッププロトコル
- メタボローム試料の調製
サンプルの配置： 各試料（糞便、腸組織、管腔内容物など）を96ウェルプレートまたはマイクロプレートの各ウェルに分注する。
溶剤： メタノール、エタノール、アセトニトリル、クロロホルム、およびそれらの（水性）混合溶媒などの有機溶媒は、代謝物の抽出に不可欠であり、細胞内代謝物を細胞マトリックスから遊離させるのに役立ちます。ウェルあたり100～300 µLの溶媒を使用し、サンプルが完全に浸る量を確保してください。
社内基準： オプションとして、下流のメタボローム解析時の標準化のために各ウェルに内部標準物質を加えます。 - カップリング・メディアのセットアップ
水位： マニュアルに従って、水（カップリングメディウム）を満たした超音波処理台の上に96ウェルプレートを置く。 - UIP400MTP パラメータ構成
電源設定： 効率的な均質化のために、超音波振幅を最大出力の50～80％に調整する。
パルスモード： 超音波処理サイクルを交互にパルス（例えば、30秒ON、30秒OFF）に設定し、冷却を行い、サンプルの過熱を防ぐ。
合計時間： 4～10分、サンプルの複雑さと靭性により異なる。
温度管理： 熱に弱い代謝物を保護するため、超音波処理中はラボ用チラーを使用して水を4～8℃に保つ。 - ソニケーション・プロセス
超音波処理サイクルのために UIP400MTP を始動する。
UIP400MTP インターフェースでプロセスを監視します。
キャビテーション効果により、サンプルはホモジナイズされ、ウェル内の細胞は溶解し、細胞内の代謝物が溶媒中に放出されます。 - ポストソニケーション
遠心分離： 超音波処理後、必要に応じてプレート内容物をコレクションチューブに移す。4,000～6,000×gで10分間遠心し、不溶性の残渣と細胞物質をペレット化する。
上清採取： 各ウェルの上清を分析用の新しいチューブまたはプレートに注意深く移す。
オプションの乾燥： 濃縮が必要な場合は、真空濃縮機（SpeedVacなど）を用いて上清を乾燥させ、少量の適切な溶媒に再溶解する。
UIP400MTPマルチウェルプレートソニケーターのハイスループット処理能力を活用して、メタボローム研究と解析を促進しましょう！
UIP400MTP 高スループットソニケーター マルチウェルプレート、96ウェルプレート、チューブ、ペトリ皿でのメタボローム研究に。
UIP400MTP マルチウェルプレートソニケーター メタボローム研究におけるハイスループットなサンプル前処理に。
UIP400MTPによる非接触超音波処理の原理
UIP400MTPは、カップリング媒体（水など）を介して間接的に96ウェルプレートのウェルに超音波を印加します。これらの波はキャビテーションを発生させ、ソニケータープローブとサンプルが物理的に接触することなく、細胞を破砕し、代謝物を放出します。
“糞便マイクロバイオームサンプルの均一で一貫したバクテリア溶解に御社のUIP400MTPソニケーターを使用した素晴らしい経験に感謝申し上げます。私たちはハイスループット溶解技術の限界に挑戦していますが、貴社の装置はこのタスクに適しています。主なハイライトは以下の通りです：
- 操作性 – インストゥルメントは使いやすく、カスタマイズもメニューから簡単に行える。
- 高いスループット – 96サンプルを一度に処理するプレートハンドリングに最適
- すべての容器の超音波処理 – この装置は、すべてのウェルに同じ量の超音波を送ることができ、これは私たちのアプリケーションにとって非常に重要でした。
- ヒルシャー・チームのサポート – トレーニング中も常に私たちのそばにいて、質問に答えてくれたり、問題に対処してくれたり、私たちの目標達成に役立つ提案をしてくれたりした。
我々のプロトコルを最適化するために協力してくれたことに改めて感謝する。”
マーク・D・ドリスコル博士 – チーフ・サイエンティフィック・オフィサー – インタス・バイオサイエンス
マルチウェルプレートソニケーターUIP400MTPは、代謝物の研究や分析など、ハイスループットのサンプル調製を容易にします。
96ウェルプレートソニケーターUIP400MTP: 超音波を透過する液体がすべてのウェルを囲み、各サンプルに均一な超音波照射を行います。
UIP400MTP マルチウェルプレートソニケーターの主な特長
| ハイスループット超音波処理 | 96ウェルやその他のマルチウェルプレートに最適なUIP400MTPは、複数のサンプルを同時に同一条件で超音波処理できるため、サンプル前処理時間を大幅に短縮し、サンプル数の多い試験のスループットを向上させます。 |
| お好みのマルチウェルプレートを使用する | UIP400MTPは、標準的なマルチウェルプレート、PCRプレート、マイクロタイタープレートを超音波処理できるように設計されています。実験に最適なプレートをお選びください。 UIP400MTPは専用の消耗品を必要としないため、コストを大幅に削減できます！ |
| 非接触超音波治療 | マルチウェルプレートソニケーターUIP400MTPは、サンプルに何も挿入することなく強力な超音波を照射します。密閉されたマルチウェルプレート、密閉容器、バイアルを超音波処理できます。非標準のバイアルや容器用にカスタマイズされたサンプルホルダーもご用意しています。 |
| 精度とコントロール | 精密制御とスマートなソフトウェアにより、特定の処理ニーズに合わせて超音波パラメーターを最適に設定できます。あらゆる実験において、超音波処理の効率と効果を最大限に引き出します。 |
| 温度調節 | 超音波処理の温度を設定します。UIP400MTPプレートソニケーターはサンプル温度をモニターし、それに応じて超音波処理を調整することができます。循環冷却液がプレート内の各ウェルを冷却し、正確な温度制御を行います。 |
| プロトコルとリモート・コントロール | 超音波処理の実行は、コンピューターから制御できます。ソフトウェアのインストールは不要です。どのオペレーティングシステム（MacOS、Windows、Android、iOS、Linuxなど）でも、標準的なブラウザ（Chrome、Firefox、Edge、Safariなど）を使用して、UIP400MTPをリモートで制御・監視できます。超音波処理の実行ごとに、評価と文書化のための詳細な超音波処理プロトコルが作成されます。プロトコルファイルは、Microsoft Excel、Apple Numbers、OpenOffice Calcなど、お好みのプログラムで開くことができる非独占的なCSV形式です。 |
| 堅牢性と信頼性 | ドイツで設計・製造されたUIP400MTPは、最高の品質基準を満たし、パワフルなだけでなく、耐久性にも優れています。その設計は工業規格を満たしており、要求の厳しいラボ環境での毎日の厳しい使用にも容易に耐えることができます。UIP400MTPは、ハイスループットな操作で24時間365日連続使用できます。 |
- 高性能
- 最先端技術
- 信頼性 & 堅牢性
- 調整可能で正確なプロセス制御
- インテリジェント・ソフトウェア
- スマート機能（プログラマブル、データプロトコール、リモートコントロールなど）
- 操作が簡単で安全
- ローメンテナンス
- CIP（クリーンインプレイス）
デザイン、製造、コンサルティング – 品質 ドイツ製
Hielscher社の超音波装置は、その最高の品質と設計基準でよく知られています。頑丈で操作が簡単なため、産業設備にスムーズに組み込むことができます。過酷な条件や厳しい環境でも、Hielscherの超音波装置は容易に対応できます。
Hielscher Ultrasonics社は、ISO認証取得企業であり、最先端の技術と使いやすさを特徴とする高性能超音波振動子に特に重点を置いています。もちろん、Hielscherの超音波装置はCEに準拠しており、UL、CSA、RoHsの要件を満たしています。
非接触ソニケーター UIP400MTP マイクロプレートでのメタボロームサンプル調製用。
文献・参考文献
- 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.
メタボローム研究に関してよくある質問
マイクロバイオームとは何か？
マイクロバイオームとは、人体などの特定の環境に生息する細菌、ウイルス、真菌、古細菌などの微生物とその遺伝物質の集合体を指す。代謝、免疫機能、病原体からの防御に影響を与え、宿主の健康に重要な役割を果たすが、同時に食事、ライフスタイル、環境などの要因によって形成される。
メタボロミクスとは何か？
メタボロミクスとは、代謝産物の包括的な研究である。代謝産物とは、生体システム内の代謝過程で生成される小分子のことである。これらの分子を同定、定量、解析することで、細胞機能、代謝経路、遺伝的、環境的、病理学的変化に対する反応を解明する。
メタボロームとは何か？
メタボロームとは、細胞、組織、生物などの生体システム内に、ある時点で存在する小分子（代謝物）の完全な集合である。メタボロームは、代謝や環境との相互作用に関する洞察を提供し、システムの生化学的活性および生理学的状態を反映する。
