უჯრედების ულტრაბგერითი დისინტეგრაცია

ულტრაბგერითი დამუშავება უჯრედული სტრუქტურების დისინტეგრაციის ეფექტური საშუალებაა. ამიტომ, სონიკატორები ფართოდ გამოიყენება ლაბორატორიებში უჯრედების გასახსნელად, უჯრედშიდა მოლეკულების, ცილებისა და ორგანოიდების ამოსაღებად კვლევისა და ანალიზისთვის. სამრეწველო მასშტაბით, ულტრაბგერითი დისინტეგრაცია და ლიზისი გამოიყენება მოლეკულების იზოლაციისთვის უჯრედული ფაბრიკებიდან ან ბიომასის მონელების ხელშეწყობისთვის.

რა არის ულტრაბგერითი დისინტეგრაცია?

ულტრაბგერითი დისინტეგრაცია, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ულტრაბგერითი ჰომოგენიზაცია, არის პროცესი, რომელიც იყენებს მაღალი ინტენსივობის, დაბალი სიხშირის ულტრაბგერით ტალღებს თხევად გარემოში უჯრედული კედლების დასაშლელად და მოლეკულური სტრუქტურების დასარღვევად. ეს ტექნიკა ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა სამეცნიერო და სამრეწველო სფეროში შემდეგი მიზნებისთვის:

უჯრედული სტრუქტურის დარღვევა: ულტრაბგერითი დისინტეგრაცია ფართოდ გამოიყენება უჯრედულ ბიოლოგიასა და მოლეკულურ ბიოლოგიაში უჯრედული მემბრანების დასარღვევად, რაც ათავისუფლებს უჯრედულ შიგთავსს, როგორიცაა ცილები, ნუკლეინის მჟავები და ორგანოიდები. ეს სასარგებლოა უჯრედშიდა კომპონენტების ამოსაღებად ანალიზისთვის ან მიკრობიოლოგიისა და ბიოტექნოლოგიის პროცესებში უჯრედების ლიზისისთვის.

• ჰომოგენიზაცია: ის ხელს უწყობს ნიმუშში კომპონენტების თანაბარ შერევას, განსაკუთრებით შეურევად სითხეებთან მუშაობისას ან მასალების ერთგვაროვანი ნარევის მისაღებად.
• ცილების ამოღება: ბიოლოგიაში, პროტეომიკასა და სიცოცხლის შემსწავლელ მეცნიერებებში ცილების ანალიზი ძალიან გავრცელებული ამოცანაა. ანალიზის ჩატარებამდე ცილები უჯრედის შიგნიდან უნდა გამოიყოს და იზოლირდეს. სონიკატორებით დამუშავება ცილების ექსტრაქციის ყველაზე ფართოდ გამოყენებული მეთოდია.
• დნმ-ის ფრაგმენტაცია: დნმ და რნმ არის ნუკლეინის მჟავების განსხვავებული ტიპები, რომლებიც ინახავენ და აკოდირებენ გენეტიკურ ინფორმაციას უჯრედებში. როდესაც დნმ და რნმ ანალიზდება, ხანდახან საჭიროა გრძელი ჯაჭვების დაფრაგმენტება, პროცესი, რომელიც შეიძლება სანდოდ და ეფექტურად განხორციელდეს ულტრაბგერითი დამუშავებით.
• ნიმუშის მომზადება: კვლევისა და ანალიზის დროს ნიმუშის მომზადება გავრცელებული პროცედურაა სხვადასხვა ანალიტიკური მეთოდის გამოყენებამდე. ულტრაბგერითი დისინტეგრაცია შეიძლება დაეხმაროს ნიმუშების გახსნას ან დისპერგირებას, რამაც შეიძლება გააუმჯობესოს ანალიზების სიზუსტე და გამეორებადობა.

ულტრაბგერითი დისინტეგრაციის უპირატესობები

რატომ უნდა გამოვიყენოთ ზონდური ტიპის სონიკატორი დისინტეგრაციისთვის, უჯრედული სტრუქტურის დარღვევისა და უჯრედშიდა მოლეკულებისა და ცილების ამოღებისთვის? სონიკატორი ან ულტრაბგერითი დისმემბრატორი გთავაზობთ მრავალ უპირატესობას, რაც ულტრაბგერით დამუშავებას სხვა დისინტეგრაციის მეთოდებთან შედარებით, როგორიცაა მაღალი წნევით ჰომოგენიზაცია, ბურთულებიან წისქვილში დაფქვა ან მიკროფლუიდიზაცია, უპირატეს ტექნოლოგიად აქცევს.

• არათერმული: ულტრაბგერითი დისინტეგრაცია არათერმული მეთოდია, რაც ნიშნავს, რომ ის არ ეყრდნობა სითბოს მასალების დასაშლელად. ეს სასარგებლოა იმ შემთხვევებში, როდესაც მაღალმა ტემპერატურამ შეიძლება დააზიანოს სითბომგრძნობიარე ნიმუშები.
• ზუსტი და კონტროლირებადი: პროცესი შეიძლება კონტროლდებოდეს მაღალი სიზუსტით, რაც მიზანმიმართული დაშლის, შერევის ან ნაწილაკების ზომის შემცირების საშუალებას იძლევა.
• სწრაფი და ეფექტური: ულტრაბგერითი დამუშავება, როგორც წესი, სწრაფი და ეფექტური მეთოდია, რაც მას მაღალი წარმადობის საჭიროების მქონე პროცესებისთვის შესაფერისს ხდის.
• ქიმიური ნივთიერებების შემცირებული გამოყენება: ბევრ შემთხვევაში, ულტრაბგერითმა დისინტეგრაციამ შეიძლება შეამციროს აგრესიული ქიმიური ნივთიერებების ან ორგანული გამხსნელების საჭიროება, რაც შეიძლება სასარგებლო იყოს გარემოსთვის და შეამციროს ქიმიური დაბინძურების რისკი.
• არ არის საჭირო საფქვავი სხეულები ან საქშენები: დისინტეგრაციის ალტერნატიულ მეთოდებს, როგორიცაა ბურთულებით დაფქვა ან მაღალი წნევის ჰომოგენიზატორებით დამუშავება, აქვთ უარყოფითი მხარეები. ბურთულებით დაფქვა მოითხოვს საფქვავი სხეულების გამოყენებას, რომელთა გამოყოფა და გაწმენდა შრომატევადია. მაღალი წნევის ჰომოგენიზატორებს აქვთ საქშენები, რომლებიც ადვილად იჭედება. ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები კი მარტივი გამოსაყენებელი, მაღალსაიმედო და გამძლეა და ძალიან მცირე მოვლას საჭიროებს.
• მრავალფეროვნება: ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას მასალების ფართო სპექტრზე, მათ შორის ბაქტერიებზე, მცენარეულ უჯრედებზე, ძუძუმწოვრების ქსოვილებზე, წყალმცენარეებზე, სოკოებზე და ა.შ., რაც მას მრავალფეროვან ტექნიკად აქცევს სხვადასხვა სფეროში.
  მასშტაბირებადობა: ულტრაბგერითი ტექნოლოგიის მასშტაბის გაზრდა შესაძლებელია სამრეწველო პროცესებისთვის, რაც მას შესაფერისს ხდის როგორც ლაბორატორიაში, ისე ფართომასშტაბიან წარმოებაში გამოსაყენებლად.

ულტრაბგერითი დეზინტეგრაციისა და უჯრედების დისრუფციის მუშაობის პრინციპი

ულტრაბგერითი დამუშავება დასამუშავებელ სითხეში ქმნის მონაცვლეობით მაღალი და დაბალი წნევის ტალღებს. დაბალი წნევის ციკლის დროს ულტრაბგერითი ტალღები სითხეში ქმნის მცირე ვაკუუმურ ბუშტუკებს, რომლებიც მაღალი წნევის ციკლის დროს ძალზე ინტენსიურად კოლაფსირდება. ამ მოვლენას კავიტაცია ეწოდება. კავიტაციის ბუშტუკის იმპლოზია წარმოქმნის ძლიერ ჰიდროდინამიკურ ძვრის ძალებს, რომლებიც ჯერ სონოპორაციას, შემდეგ კი უჯრედული სტრუქტურების ეფექტურ დაშლას იწვევს. უჯრედშიდა მოლეკულები და ორგანელები სრულად გამოიყოფა გამხსნელში.

უჯრედული სტრუქტურების ულტრაბგერითი დეზინტეგრაცია

ძვრის ძალებს შეუძლია ბოჭკოვანი, ცელულოზური მასალა წვრილ ნაწილაკებად დაშალოს და უჯრედული სტრუქტურის კედლები დაარღვიოს. შედეგად სითხეში გამოიყოფა მეტი უჯრედშიდა მასალა, როგორიცაა სახამებელი ან შაქარი. გარდა ამისა, უჯრედის კედლის მასალა იშლება მცირე ნამსხვრევებად.

ეს ეფექტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფერმენტაციისთვის, მონელებისთვის და ორგანული ნივთიერებების გარდაქმნის სხვა პროცესებისთვის. დაფქვისა და დაქუცმაცების შემდეგ ულტრაბგერითი დამუშავება მეტ უჯრედშიდა მასალას, მაგალითად, სახამებელს, ასევე უჯრედის კედლის ნამსხვრევებს ხელმისაწვდომს ხდის ფერმენტებისთვის, რომლებიც სახამებელს შაქრებად გარდაქმნის. ის ასევე ზრდის გათხევადების ან გაშაქრების დროს ფერმენტებისთვის ხელმისაწვდომი ზედაპირის ფართობს. ეს, როგორც წესი, ზრდის საფუარით ფერმენტაციისა და სხვა გარდაქმნის პროცესების სიჩქარესა და გამოსავლიანობას, მაგალითად, ბიომასიდან ეთანოლის წარმოების გასაზრდელად.

გამოიყენეთ ულტრაბგერითი დეზინტეგრაცია – საიმედოდ და ეფექტურად ნებისმიერ მასშტაბში

Hielscher-ის სონიკატორები ხელმისაწვდომია სხვადასხვა სიმძლავრისა და დამუშავების ტევადობით. თუ გსურთ დაამუშაოთ მცირე ბიოლოგიური ნიმუშები რამდენიმე მიკროლიტრიდან რამდენიმე ლიტრამდე, ან გჭირდებათ დიდი უჯრედული ან ბიომასური ნაკადების დამუშავება წარმოებისთვის, Hielscher Ultrasonics შემოგთავაზებთ თქვენი ბიოლოგიური გამოყენებისთვის ყველაზე შესაფერის ულტრაბგერით დისმემბრატორს.

• ლაბორატორიული მასშტაბი 1mL-დან დაახლოებით 5L-მდე, მაგ. UP400St 22mm სონოტროდით
• სამუშაო მაგიდის მასშტაბი დაახლოებით 0,1-დან 20L/min-მდე, მაგ. UIP1000hdT 34mm სონოტროდით და ნაკადის კამერით
• წარმოების მასშტაბი 20L/min-დან დაწყებული, მაგ. UIP4000hdT ან UIP16000hdT

ქვემოთ მოცემული ცხრილი გაწვდით ინფორმაციას ჩვენი ლაბორატორიული ზომის ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობების დაახლოებითი დამუშავების ტევადობის შესახებ:

გთხოვთ, გამოიყენოთ ქვემოთ მოცემული ფორმა, თუ გსურთ მიიღოთ მეტი ინფორმაცია ულტრაბგერითი მოწყობილობების გამოყენების შესახებ უჯრედების დეზინტეგრაციის მიზნით. ჩვენ სიამოვნებით დაგეხმარებით.

ქვემოთ მოცემული ცხრილი გაწვდით ინფორმაციას ჩვენი სამრეწველო ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობების დაახლოებითი დამუშავების ტევადობის შესახებ:

ლიტერატურა / რეფერენსები

• 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.