초음파 조직 균질화기
- Ultrasonication is a safe & 조직 균질화의 효율적인 방법.
- 초음파 응용 분야에는 준비 조직 및 현탁액, 단백질, DNA/RNA 및 활성 화합물 추출, 효소 및 효모의 활성화/비활성화가 포함됩니다.
- 프로브형 초음파 균질화기의 정밀한 제어는 조직 샘플의 신뢰할 수 있는 준비를 가능하게 합니다.
초음파 프로브를 사용한 조직 균질화
조직 균질화는 단백질, DNA 또는 RNA와 같은 세포 내 물질을 추출하기 전에 동물 및 식물 세포 또는 미생물을 준비하는 샘플 준비 공정입니다. 세포 내용물을 방출하기 위해 세포 막류를 파열해야 합니다. 세포벽을 파괴한 후 세포 내 거대분자가 완충 용액에 떠서 세포 소기관, 단백질 및 DNA/RNA를 사용할 수 있게 됩니다. 초음파 조직 균질화기 및 세포 파괴기는 세포 파괴, 용해 및 추출을 위한 매우 효율적인 도구입니다.
초음파 조직 균질화기 대 대체 용해 기술
어떤 세포 파괴 기술과 어떤 조직 균질화 장비가 실험실에 가장 적합한 옵션인지 자문해 볼 수 있습니다. 아래에서는 초음파 용해가 대체 균질화 방법에 비해 몇 가지 장점이 있기 때문에 초음파 용해 및 조직 균질화에 대해 말하는 몇 가지 주장을 찾을 수 있습니다.
- 능률: 초음파 균질화는 조직과 세포를 파괴하는 빠르고 효율적인 방법입니다. 초음파 조직 균질화기는 음향 캐비테이션의 작동 원리를 사용합니다. 이 방법은 매우 효율적이며 몇 초 만에 세포를 파괴할 수 있습니다. 강도 수준은 경미한 것에서 강렬한 것으로 조정할 수 있기 때문에 초음파 처리는 다른 방법을 사용하여 균질화하기 어려운 단단하거나 섬유질 조직에 특히 효과적입니다.
- 교차 오염 방지: Hielscher는 간접 초음파 처리로 샘플을 준비하는 강력한 초음파 조직 균질화를 제공합니다. UIP400MTP (마이크로 타이터 및 멀티웰 플레이트에 이상적)과 VialTweeter 및 CupHorn (바이알, 튜브 및 비커에 이상적)을 통해 Hielscher는 비접촉 균질화를위한 초음파 세포 파괴 장비를 제공하여 샘플 간의 교차 오염 위험을 줄입니다. 또한 연삭 표면 또는 기타 균질화 장비에서 오염 물질이 유입될 위험을 최소화합니다.
- 융통성: 초음파 균질화는 소량에서 대형 조직 시료에 이르기까지 다양한 크기와 부피의 시료에 사용할 수 있습니다. 또한 초음파 균질화는 식물 조직, 동물 조직 및 미생물 배양을 포함한 광범위한 시료 유형에도 적합합니다. 초음파의 강도와 지속 시간은 다양한 유형의 조직에 대한 파괴 수준을 최적화하기 위해 조정할 수 있습니다.
- 재현성: 초음파 균질화는 일관된 결과를 제공하고 전력 출력 및 초음파 처리 시간과 같은 균질화 매개 변수를 정밀하게 제어 할 수 있습니다. 이는 실험 데이터의 재현성과 정확성을 보장하는 데 도움이 됩니다.
- 생체 분자의 보존: 프로브 형 초음파는 비 열 처리입니다. 이것은 그 영향이 열을 기반으로 하지 않는다는 것을 의미합니다. 그러나 모든 기계적 처리는 열역학 제2법칙에 따라 열을 생성합니다. 이것은 샘플이 더 긴 초음파 처리 시간에 따라 더 따뜻해진다는 것을 의미합니다. Hielscher 최첨단 초음파기에는 온도 센서와 스마트 온도 모니터링 소프트웨어가 장착되어 있습니다. 정교한 냉각 옵션을 통해 열 저하를 방지하고 효소 및 단백질과 같은 열에 민감한 생체 분자의 활성을 보존하는 데 도움이 됩니다.
- 시간 절약: 프로브 형 초음파의 높은 효율은 신속한 조직 균질화를 가능하게하여 조직의보다 광범위한 물리적 조작이 필요한 다른 방법에 비해 시간을 절약합니다.
초음파 조직 균질화는 대체 균질화 방법에 비해 몇 가지 이점을 제공합니다. 그렇기 때문에 초음파 조직 균질화기는 다양한 연구 및 산업 응용 분야에서 선호되는 세포 파괴 기술입니다.
초음파 프로브를 사용하는 조직 균질화 프로토콜의 예:
초음파 발생기는 간단한 조작과 빠른 균질화 절차로 조직 균질화를 용이하게합니다. 동시에 초음파 공정 매개 변수를 정확하게 제어하고 모니터링 할 수 있으므로 결과를 신뢰할 수 있고 재현 할 수 있습니다.
자료:
- 조직 샘플(예: 간, 뇌, 근육)
- 완충액(예: PBS, Tris-HCl)
- 프로테아제 억제제 칵테일
- 초음파 균질화기 (프로브 타입)
- 얼음
- 마이크로 원심분리기 튜브
- 피 펫
초음파 조직 균질화를 위한 프로토콜:
참고 : 초음파 처리의 지속 시간과 강도는 조직 유형, 연령 및 건강 상태뿐만 아니라 특정 다운 스트림 응용 분야에 따라 최적화해야 할 수도 있습니다. 또한 균질액의 수율과 품질을 최적화하기 위해 완충액, 단백질 분해효소 억제제 및 기타 첨가제를 신중하게 선택하는 것이 중요합니다.
Hielscher 초음파 조직 균질화기의 주요 장점
- 빠르고 효율적인 분쇄, 균질화, 용해 & 세포 파괴 또는 강력한 초음파 캐비테이션에 의한 추출
- 쉽고 직관적인 사용 및 작동(아날로그 또는 디지털 버전 선택)
- sonotrode를 초음파 처리하에 세척하여 제품 접촉면을 쉽게 청소하십시오 (CIP, clean-in-place / SIP sterilize-in-place)
- 방음 상자(실험실 장치용 방음 상자는 모든 각도에서 완벽하게 볼 수 있도록 완전히 아크릴 유리로 만들어졌습니다)
- 장치의 디지털 터치 디스플레이(디지털 초음파발생기) 또는 파워미터(아날로그 장치의 경우)를 통해 공정 매개변수를 완벽하게 제어
- 통합 온도 제어(열에 민감하고 불안정한 조직 샘플에 중요)
- 균질화 실행의 일시 중지는 디지털 메뉴에서 개별적으로 정의하고 사전 설정할 수 있습니다.
- 모든 디지털 장치에는 자동 데이터 기록(통합 SD/USB-ComboCard), 플러그형 온도 센서 및 브라우저 원격 제어 기능이 장착되어 있습니다.
- 를 사용한 다중 시료 처리 바이알트위터, 컵혼 또는 4개 또는 8개 핑거 소노트로드를 사용하여(예: 실험실 로봇 공정에 통합하기 위해)
- 소규모 및 대규모 응용 프로그램용
아래 표는 세포 붕괴, 용해 및 추출을 위한 초음파 조직 균질화기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.
배치 볼륨(Batch Volume) | 유량 | 권장 장치 |
---|---|---|
멀티웰 플레이트 | 해당 없음 | UIP400MTP |
바이알, 작은 비커 | 해당 없음 | 초음파 CupHorn |
최대 10개의 바이알 | 해당 없음 | 바이알트위터 |
1 내지 500mL | 10 내지 200mL/분 | 업100H |
10 내지 2000mL | 20 내지 400mL/분 | UP200HT, UP400ST |
0.1 내지 20L | 0.2 내지 4L/min | UIP2000hdT 님 |
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응용 분야에 맞는 최적의 초음파 조직 균질화기 찾기
Hielscher 초음파 조직 균질화기는 50W에서 16,000W (16kW) 사이의 초음파 출력 범위로 제공됩니다.
실험실 작업자는 Hielscher 초음파 실험실 균질화기의 간단하고 직관적 인 작동에 만족합니다. 특정 요구 사항에 따라 Hielscher 장치는 디지털 또는 아날로그 제어와 함께 제공됩니다.
- VialTweeter (바이알트위터) 동일한 강도로 최대 10 개의 바이알 또는 시험관을 동시에 초음파 처리 할 수있는 강력한 초음파 균질화기입니다. 간접 초음파 처리로 인해 교차 오염 및 샘플 손실이 완전히 방지됩니다. 세척 및 살균은 일회용 바이알을 사용하여 최소한으로 줄어듭니다. 블록 sonotrode는 오토클레이브가 가능합니다.
- UIP400MTP 플레이트 - 초음파 발생기 Microtiter 및 96-well plate와 같은 multi-well plate로 작업할 때 이상적입니다. 멀티웰 플레이트나 페트리 접시를 UIP400MTP에 넣기만 하면 모든 샘플이 균일하게 초음파 처리됩니다. UIP400MTP Plate-Sonicator를 사용하면 고처리량 시료 처리가 간단하고 효율적입니다!
- 프로브 형 실험실 초음파 발생기 범위에서 균질기는 50 와트, 100 와트, 200 와트 및 400 와트로 선택할 수 있습니다.
UP50H (50W)
UP100H (100W)
UP200Ht / UP200세인트(200W)
UP400세인트(400W)
초음파 조직 균질화기의 응용 및 활용
초음파 균질화기는 일반적으로 조직 분쇄, 세포 파괴에 사용됩니다. & 분자 범위에서 세포 내 물질을 추출하기 전에 생물학적 샘플의 용해 및 균질화. 샘플의 제어 된 초음파 화에 의해, 용해에서 추출 및 균질화에 이르는 모든 단계는 동일한 초음파 세포 교란기를 사용하여 수행 할 수 있습니다.
초음파 균질화기의 가장 큰 장점은 쉽게 조정 가능한 전원 입력과 초음파 처리 강도에 있습니다. Hielscher 초음파 세포 교란 기 (용해기)를 사용하면 진폭을 20 %에서 100 %로 조정하여 초음파 강도를 제어 할 수 있습니다.
연속 작동에 대한 대안으로, 초음파 균질화기는 예를 들어 열에 민감한 조직의 초음파 처리를 위해 사이클 모드로 설정할 수 있습니다. 펄스 모드에서의 초음파 처리는 초음파가 주기주기로 매우 강렬한 초음파를 생성한다는 것을 의미합니다. 초음파 처리 기간과 휴식 시간은 사용자가 개별적으로 설정할 수 있습니다.
에 펄스 초음파 처리, 휴식 기간 동안 초음파 처리 된 물질은 휴지 상태로 돌아갈 수 있으며 샘플은 냉각 될 수 있습니다 (방열을 위해 휴지 시간 사용). 이를 통해 조직에 따라 처리 강도를 정확하게 설정할 수 있으며 원치 않는 시료 가열을 줄일 수 있습니다.
초음파 조직 균질화기는 견고하고 사용자 친화적이며 신뢰할 수 있는 결과를 생성하며 모든 중요한 공정 매개변수를 완벽하게 제어하여 재현성을 보장합니다.
초음파 조직 분쇄, 세포 파괴, 용해, 추출 및 균질화의 일반적인 응용 분야는 생물학 및 제약 실험실, 미생물학, 단백질체 및 게놈 연구(예: 웨스턴 블로팅 및 효소 결합 면역 흡착 분석 전 단백질 방출)뿐만 아니라 식품, 제약 및 화장품 산업을 위한 식물 추출물 및 생체 활성 화합물 생산에서도 찾을 수 있습니다.
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문헌 / 참고문헌
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- 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.
알아 둘 만한 가치가 있는 사실
Ultrasonic tissue homogenizers are often referred to as probe sonicator, sonic lyser, ultrasound disruptor, ultrasonic grinder, sono-ruptor, sonifier, sonic dismembrator, cell disrupter, ultrasonic disperser or dissolver. The different terms result from the various applications that can be fulfilled by sonication.