超音波処理によるマイクロバイオーム研究と臨床分析の効率化
超音波処理は、マイクロバイオーム研究や臨床分析で広く使用されている強力な技術であり、ハイスループットなサンプル調製を促進します。超音波法は、微生物を含むもののような複雑な生物学的サンプルの処理に特に効果的です。超音波処理の使用は、核酸、タンパク質、および代謝産物の細胞溶解、抽出および分析を容易にし、微生物群集および健康および疾患におけるそれらの役割についてのより深い理解を可能にする。ヒールシャーのハイスループット超音波処理器は、その精度、効率、再現性のある結果で有名であり、マイクロバイオーム研究に最適です。
マイクロバイオーム研究におけるハイスループット超音波処理の活用
96ウェルプレートソニケーターによるハイスループットサンプル調製 UIP400MTP
マイクロバイオーム研究における超音波処理の応用
効率的な細胞溶解
超音波処理は、グラム陽性菌や真菌などの強靭な細胞壁を持つ微生物細胞を含む微生物細胞の溶解に非常に効果的です。超音波はサンプル内にキャビテーション気泡を生成し、それが崩壊して衝撃波を発生させ、開いた細胞壁や膜を破壊します。このプロセスにより、包括的な細胞破壊と、DNA、RNA、タンパク質などの細胞内内容物の効率的な放出が保証されます。
制御されたDNA断片化
次世代シーケンシングのようなアプリケーションでは、DNAをより小さく均一な断片に剪断する必要がしばしばあります。超音波処理は、断片化プロセスを正確に制御し、研究者が所望のサイズのDNA断片を得ることを可能にする。この制御は、シーケンシングライブラリを調製し、高品質のシーケンスデータを確保するために重要です。
サンプルの均質化の強化
マイクロバイオームの研究では、サンプルにはさまざまな微生物が含まれていることがよくあります。超音波処理は、サンプル内のこれらの微生物の均一な分布を達成するのを助け、一貫した再現性のある結果を保証します。この均質化は、微生物の存在量の測定や特定の代謝活性の測定など、正確な定量分析に不可欠です。
信頼性の高い代謝物抽出
超音波処理による信頼性の高い代謝物抽出は、生体サンプルから小分子を単離するためのメタボロミクスで広く使用されている技術です。超音波処理は、細胞膜を破壊する機械的振動を使用し、細胞内代謝産物の溶媒への放出を促進します。この分析法は、効率的で再現性があり、さまざまなサンプルタイプに適合しているため、ハイスループットで標的を絞ったメタボローム研究に貴重なツールとなっています。 超音波代謝物抽出についてもっと読む!
“私は、糞便マイクロバイオームサンプルの均一で一貫した細菌溶解のためにあなたのUIP400MTPソニケーターを使用した私たちの素晴らしい経験に感謝するために書いています。私たちはハイスループット溶解技術の限界を押し広げており、お客様の装置はそのタスクに最適です。主なハイライトは次のとおりです。
- 操作のしやすさ - 機器は使いやすく、カスタマイズはメニューの選択肢を使用して簡単です
- 高スループット - プレートの取り扱いに最適で、一度に96個のサンプルを処理できます
- すべての容器の超音波処理でさえ - 装置は、私たちのアプリケーションにとって重要だったすべての井戸に同じ量の超音波処理を提供することができました
- ヒールシャーチームからのサポート-サポートは素晴らしかった、あなたはいつも私たちの質問に答え、問題に対処するために、トレーニングで私たちのためにそこにいました、私たちが目標を達成するのを助けた提案で。
プロトコルの最適化に取り組んだ際のご協力とご支援に改めて感謝いたします。”
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
超音波処理はマイクロバイオームの研究と診断にどのように適用されますか?
メタボロミクス、メタゲノミクス、メタプロテオミクスは、微生物群集とその機能を包括的に理解するために、マイクロバイオーム研究に絡み合っています。溶解、タンパク質精製、DNA/RNA断片化は、96ウェルプレートソニケーター UIP400MTPを利用して合理化された重要なサンプル調製ステップです。
メタボロミクスとメタボローム解析
メタボロミクスは、生体システム内の低分子代謝物を体系的に研究するものです。マイクロバイオーム研究では、超音波処理を使用して微生物細胞を溶解し、細胞内代謝産物を放出します。96ウェルプレートソニケーター UIP400MTPを使用して、高いサンプル数を迅速に処理できます。抽出された代謝物は、質量分析(MS)や核磁気共鳴(NMR)分光法などの高度な技術を使用して定量されます。得られたデータは、マイクロバイオームの代謝状態のスナップショットを提供し、微生物群集内の生化学的活動と相互作用に関する洞察を明らかにします。
メタゲノミクスおよびメタトランスクリプトミクス
メタゲノミクスは、環境サンプルから直接回収された遺伝物質を包括的に解析するものです。超音波処理は、微生物細胞を溶解して高品質のDNAを抽出し、その後、存在する微生物種を同定し定量するために配列決定することにより、このプロセスにおいて重要な役割を果たします。メタトランスクリプトミクスでは、RNAは同様の超音波処理方法を使用して抽出され、さまざまな微生物群集にわたる遺伝子発現プロファイルを研究します。DNAおよびRNAシーケンシングでは、核酸を特定塩基対の長さまで断片化する必要があります。これらすべてのタスクは、UIP400MTPハイスループットソニケーターによって確実かつ迅速に実行されます。
プロテオミクス
プロテオミクス解析では、微生物細胞からタンパク質を抽出する必要があります。超音波処理は、細胞を破壊し、タンパク質を溶液中に放出するために効果的に使用されます。その後、これらのタンパク質を精製および分析して、マイクロバイオーム内での機能的役割と代謝経路への関与を理解することができます。UIP400MTPマルチウェルプレートソニケーターを使用すると、溶解とタンパク質抽出のタスクを数分以内に実行でき、微生物群集のタンパク質によって駆動される生物学的プロセスに関する洞察を得るための再現性のある結果を得ることができます。
メタプロテオミクス
メタプロテオミクスは、プロテオミクス解析を微生物群集全体に拡張し、集団タンパク質含有量を研究することで、マイクロバイオーム内の機能発現と相互作用を理解します。超音波処理は細胞を溶解するために使用され、タンパク質を放出し、タンパク質は質量分析法などの技術を通じて精製および分析されます。このアプローチは、さまざまな環境における微生物群集の活発な生物学的プロセスと適応に関する詳細な洞察を提供します。
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、マイクロバイオームの研究と分析を容易にします。
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このUIP400MTPは、複数のサンプルの同時同一の超音波処理を可能にし、サンプル調製の期間を大幅に短縮し、高サンプル数テスト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 | このUIP400MTPは、標準的なマルチウェルプレート、PCRプレート、またはマイクロタイタープレートを超音波処理するように設計されています。実験に最も適したプレートをお選びいただけます。 UIP400MTPは独自の消耗品を必要としないため、これにより多くのお金を節約できます。 |
非接触超音波処理 | 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せずに強力な超音波を適用します。EALED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。ヒールシャーは、任意の非標準バイアルや容器のためのカスタマイズされたサンプルホルダーを提供しています。 |
精度と制御 | 精密制御とスマート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を最適に設定できます。あなたはすべての実験で最大の超音波処理効率と有効性を得ます。 |
温度制御 | 超音波処理に特定の温度を設定します。UIP400MTPプレートソニケーターは、サンプル温度を監視し、それに応じて超音波処理を調整できます。再循環冷却液がプレート内の各ウェルを冷却し、正確な温度制御を実現します。 |
プロトコルとリモートコントロール | 各超音波処理の実行は、コンピュータから制御することができます。ソフトウェアのインストールは必要ありません。任意のオペレーティングシステム(MacOS、Windows、Android、iOS、Linuxなど)で標準のブラウザ(Chrome、Firefox、Edge、Safariなど)を使用して、UIP400MTPをリモートで制御および監視できます。各ソニケーションランは、評価と文書化のための詳細なソニケーションプロトコルを生成します。プロトコルファイルは非独占的なCSV形式であり、Microsoft Excel、Apple Numbers、OpenOffice Calcなどのお好みのプログラムで開くことができます。 |
堅牢性と信頼性 | ドイツで最高品質基準で設計・製造されたこのUIP400MTPは、パワフルであるだけでなく、非常に耐久性に優れています。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日常的な使用の厳しさに容易に耐えます。UIP400MTPは、高スループット操作で週7日、24時間連続して使用できます。 |
- 高効率
- 最先端のテクノロジー
- 確実 & 丈夫
- 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(プログラム可能、データプロトコル、リモートコントロールなど)
- 操作が簡単で安全
- 低メンテナンス
- CIP (定置洗浄)
設計・製造・コンサルティング – 品質はドイツ製
ヒールシャー超音波装置は、その最高の品質と設計基準でよく知られています。堅牢性と簡単な操作により、当社の超音波装置を産業施設にスムーズに統合できます。過酷な条件と要求の厳しい環境は、ヒールシャー超音波装置によって容易に処理されます。
ヒールシャー超音波はISO認定企業であり、最先端の技術と使いやすさを特徴とする高性能超音波装置に特に重点を置いています。もちろん、ヒールシャー超音波装置はCEに準拠しており、UL、CSAおよびRoHsの要件を満たしています。
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
- 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.
マイクロバイオーム研究に関するよくある質問
超音波処理はバクテリアに何をしますか?
超音波処理は、高周波の音波を使用して細菌細胞を破壊し、衝撃波と機械的な力を発生させるキャビテーションを引き起こし、細胞溶解と細胞内内容物の放出につながります。
マイクロバイオームの研究にはどのような方法が使用されますか?
マイクロバイオームの研究方法には、16S rRNA遺伝子シーケンシングやメタゲノミクスなどのDNAシーケンシング技術や、微生物の機能や相互作用を解析するためのトランスクリプトミクス、プロテオミクス、メタボロミクスなどがあります。バイオインフォマティクスツールは、生成された膨大なデータを解釈するために採用されています。
マイクロバイオーム解析で使用される技術は何ですか?
マイクロバイオーム解析で使用される技術には、分類学的プロファイリングのための16S rRNA遺伝子シーケンシング、包括的な遺伝子解析のためのメタゲノムシーケンシング、遺伝子発現を研究するためのメタトランスクリプトミクス、タンパク質を解析するためのメタプロテオミクス、代謝産物を同定するためのメタボロミクスなどがあります。バイオインフォマティクスツールは、データの処理と解釈に不可欠です。
メタボロミクス、メタゲノミクス、メタプロテオミクスとマイクロバイオーム研究とは?
マイクロバイオーム研究では、メタボロミクスは微生物が産生する低分子や代謝物を解析し、その代謝活性に関する知見を提供します。メタゲノミクスでは、微生物群集の集合ゲノムを解読し、その遺伝的組成と機能的可能性を理解します。メタプロテオミクスは、マイクロバイオームの全タンパク質含有量を研究し、遺伝子の機能発現と微生物群集内でタンパク質が果たす役割を明らかにします。
マイクロバイオーム研究における細菌コロニーとは?
マイクロバイオーム研究における細菌コロニーは、固体増殖培地上の単一または少数の細胞から増殖した細菌のグループであり、目に見えるクラスターを形成します。これらのコロニーは、微生物群集内の特定の細菌株の特性、多様性、および機能を研究するために使用されるクローン集団を表しています。