Assay-Miniaturiséierung duerch Ultraschallbehandlung mat héijem Prouwenduerchsaz
D’Miniaturiséierung vun Assayen ass e präägenden Trend an der moderner liewenswëssenschaftlecher Fuerschung. Well Laboratoirë méi grouss Unzuele vu Prouwe verschaffe wëllen a gläichzäiteg de Verbrauch u Reagenzien an d’Käschte vun den Experimenter reduzéiere wëllen, ersetzen ëmmer méi kleng Reaktiounsvolumenen an Aarbechtsofleef op Basis vu Mikrotiterplacken déi traditionell Assayen a Réiercher. Dës Entwécklung a Richtung Assay-Miniaturiséierung erméiglecht et de Fuerscher, d’Entwécklung vun Assayen ze beschleunegen, d’Experimentzyklen ze verkierzen an duerch eng méi héich Prouwendicht méi robust Datesätz ze generéieren.
Erausfuerderunge bei der Assay-Miniaturiséierung
Miniaturiséiert Assaye bréngen och technesch Erausfuerderunge mat sech. D’Aarbecht mat klenge Prouwevolumenen a Mikrotiterplacke mat héijer Dicht erfuerdert eng héich eenheetlech Prouwevirbereedung iwwer all Vertiefungen ewech. Ënnerscheeder an de Veraarbechtungsbedéngunge kënne séier zu onkonsequente Resultater féieren, besonnesch bei Aarbechtsofleef, déi den Zellopbroch, d’Extraktioun vun Nukleinsaieren, d’Isolatioun vu Proteinnen oder d’Dispersioun vun Nanopartikelen ëmfaassen. Eng eenheetlech Behandlung vun alle Prouwen ass dofir entscheedend, fir d’Zouverlässegkeet vun den Donnéeën an d’Reproduzéierbarkeet vun den Experimenter ze erhalen.
Erausfuerderunge bei der Assay-Miniaturiséierung mam UIP400MTP iwwerwannen
Den Ultraschallapparat UIP400MTP fir Mikrotiterplacke bewältegt dës Erausfuerderungen, andeems en eng Ultraschallbehandlung mat héijem Prouwenduerchsaz direkt a Standard-Multiwell-Placken erméiglecht. Amplaz d’Prouwen eenzel ze verschaffen, wierkt de System mat Ultraschallenergie gläichzäiteg op déi ganz Mikrotiterplack an. Dës Approche garantéiert eenheetlech Ultraschallbedéngunge fir all Vertiefung a steigert gläichzäiteg d’Veraarbechtungsgeschwindegkeet drastesch. Doduerch kënnen d’Fuerscher d’Prouwevirbereedung mat Ultraschall nahtlos a modern Aarbechtsofleef mat héijem Prouwenduerchsaz integréieren.
D’Veraarbechtung mat Ultraschall ass scho laang eng bewäert Technik a liewenswëssenschaftleche Laboratoiren. Ultraschall brécht Zellmembranen effizient op, fragmentéiert DNA, extrahéiert intrazellulär Biomoleküllen an dispergéiert Partikelen. Konventionell Ultraschallmethode verlaangen awer dacks Systemer mat Sonden oder eng Veraarbechtung vu Réierche fir Réierchen, wat den Duerchsaz bei der Aarbecht mat groussen Unzuele vu Prouwe limitéiere kann. Am Géigesaz dozou erlaabt den UIP400MTP de Laboratoiren, ganz Mikrotiterplacke gläichzäiteg ze verschaffen, wouduerch déi widderholl Handhabung vun eenzele Prouwen ewechfält a wierklech skaléierbar Aarbechtsofleef méiglech ginn.
D’Virdeeler vum Ultraschallapparat UIP400MTP fir Mikrotiterplacken
En zentrale Virdeel vum UIP400MTP ass seng Fäegkeet, d’Ultraschallenergie gläichméisseg iwwer all Vertiefunge vun der Mikrotiterplack ze verdeelen. Eenheetlech Ultraschallbedéngunge si wesentlech, fir d’Reproduzéierbarkeet bei Assaye mat héijem Prouwenduerchsaz ze erhalen, besonnesch wann Honnerte vu Prouwen an engem eenzegen Experiment verglach ginn. Andeems all Vertiefunge gläichzäiteg mat identesche Parametere behandelt ginn, garantéiert den UIP400MTP, datt all Prouf de selwechte Veraarbechtungsbedéngungen ausgesat gëtt.
Dës Fäegkeet ënnerstëtzt eng breet Palett u liewenswëssenschaftlechen Uwendungen, déi op eng kontrolléiert Veraarbechtung mat Ultraschall ugewise sinn. Fuerscher benotzen Ultraschallbehandlung mat héijem Prouwenduerchsaz fir Aufgabe wéi:
- Zelllys an Zellsolubiliséierung fir molekular Analysen
- Extraktioun vun DNA an RNA aus biologesche Prouwen
- DNA-Fragmentéierung fir genomesch Aarbechtsofleef
- Proteinextraktioun fir Proteomik a biochemesch Studien
- Virbereedung vu Bibliothéike fir Next-Generation Sequencing (NGS)
- Dispersioun vun Nanopartikelen an der nanobiotechnologescher Fuerschung
- Ofléise vun Zellen oder Biofilmer vun Uewerflächen
Well d’Ultraschallbehandlung gläichméisseg iwwer déi ganz Plack applizéiert gëtt, gëtt d’experimentell Variabilitéit miniméiert, an déi uschléissend analytesch Aarbechtsofleef profitéiere vun enger méi héijer Zouverlässegkeet.
En anere wichtegen Aspekt vun der Assay-Miniaturiséierung ass den zouhuelenden Asaz vu Laborautomatiséierung a roboteschen Aarbechtsstatiounen. Automatiséiert Systemer fir d’Handhabung vu Flëssegkeeten an integréiert Roboterplattformen erlaben et de Laboratoiren, grouss Unzuele vu Prouwe mat minimalem manuellem Agräifen ze verschaffen. Fir dës Aarbechtsëmfeld z’ënnerstëtzen, musse Laborapparater esou entworf sinn, datt si sech nahtlos an automatiséiert Systemer integréiere loossen.
Den UIP400MTP garantéiert eng zouverlässeg Prouwevirbereedung an eng einfach Integratioun an déi bestoend Aarbechtsofleef am Labo
Integratioun an automatiséiert Laboaarbechtsstatiounen
Den UIP400MTP gouf mat dëser Ufuerderung am Bléck entwéckelt. Seng kloer Konstruktioun, säi kompakte Plazbedarf a säin héichrobuste Gehais erlaben et, en einfach an automatiséiert Laboaarbechtsstatiounen anzebannen. De System kann zesumme mat automatiséierte Flëssegkeetshandhabungssystemer, Mikroplackeliesgeräter an aneren analyteschen Instrumenter mat héijem Proufduerchsaz a robotergestëtzt Aarbechtsofleef integréiert ginn. Dës Kompatibilitéit mécht en besonnesch gëeegent fir Laboratoiren, déi automatiséiert Zellassayen, genomesch Aarbechtsofleef oder Screeningexperimenter duerchféieren, bei deenen d’Reproduzéierbarkeet an d’Skaléierbarkeet entscheedend sinn. Liest méi iwwer d’Integratioun vum UIP400MTP an automatiséiert Flëssegkeetshandhabungssystemer!
| Ultraschallapparat: Wichteg Virdeeler fir d’Automatiséierung mat Roboteren | Firwat dat wichteg ass |
| Ënnerstëtzung vu Standardplacken | Funktionéiert mat SBS-Formater, déi d’Robotere schonn handhaben. |
| Héije Proufduerchsaz | Parallel Ultraschallbehandlung verkierzt d’Zykluszäiten. |
| Fernsteierung a Protokolléierung | Erméiglecht de Betrib ouni Opsiicht an d’Réckverfollegbarkeet. |
| Kontaktfräi Ultraschallbehandlung | Méi niddrege Kontaminatiounsrisiko a besser Ofdichtung vun de Placken. |
| Temperaturkontroll | Erhält d’Integritéit vun de Prouwe bei automatiséierten Duerchleef. |
| Skaléierbar iwwer verschidde Formater vu Plackevertiefungen | Passt sech un déi sech entwéckelend Ufuerderungen un de Proufduerchsaz an der Automatiséierung un. |
Kompatibilitéit mat Labosoftware
Nieft der mechanescher Integratioun ënnerstëtzt den UIP400MTP digital Konnektivitéit fir automatiséiert Steierung an Datenaustausch. Modern Laboëmfeld setzen ëmmer méi op vernetzt Instrumenter, déi aus der Distanz gesteiert, iwwerwaacht an a Laborinformatiounssystemer integréiert kënne ginn. De Mikroplacken-Ultraschallapparat bitt dofir verschidde gutt dokumentéiert oppen Interfaces, déi d’Kommunikatioun mat Automatiséierungsplattformen a Steierungssoftware erliichteren.
Zu de wichtege Kommunikatiouns- an Integratiounsfunktioune gehéieren:
- Fernsteierung iwwer XML- a JSON-baséiert Kommunikatiounsprotokoller
- Kompatibilitéit mat ModBUS fir industriell Automatiséierungssystemer an Automatiséierungssystemer am Labo
- SYSLOG-Ënnerstëtzung fir d’Protokolléierung vun Evenementer an d’Systemiwwerwaachung
Dës Interfaces op Basis vun oppene Standarden erlaben et Laboratoiren, den UIP400MTP a komplex automatiséiert Aarbechtsofleef an digital Laborinfrastrukturen anzebannen. Doduerch kënne Fuerscher vollautomatiséiert Prozesser ëmsetzen, bei deenen d’Ultraschallbehandlung vu Mikroplacken zu engem integréierte Schrëtt an enger méi grousser experimenteller Prozesskette gëtt.
PCR-Assaye mat héijem Proufduerchsaz mam Ultraschallapparat UIP400MTP fir Placke mat 96 Vertiefungen
Fortgeschratt Liewenswëssenschaften a Fuerschung mam Assay-Ultraschallapparat
Well d’Fuerschung an de Liewenswëssenschafte sech weider a Richtung vun engem méi héije Proufduerchsaz, méi klenge Reaktiounsvolumenen an automatiséierten Aarbechtsofleef entwéckelt, ginn Technologien, déi d’Miniaturiséierung vun Assayen ënnerstëtzen, ëmmer méi wichteg. Eng zouverlässeg Proufvirbereedung bleift e Schlësselfaktor fir den Erfolleg vun Experimenter, besonnesch wann Honnerte oder Dausende vu Prouwen ënner identesche Bedéngunge verschafft musse ginn.
Andeems den UIP400MTP eng Ultraschallbehandlung mat héijem Proufduerchsaz an enger gläichméisseger Energieverdeelung iwwer ganz Mikroplacken erméiglecht, bitt en de Fuerscher e leeschtungsstaarkt Instrument fir eng skaléierbar a reproduzéierbar Proufvirbereedung. Seng fir d’Automatiséierung virbereet Konstruktioun, seng digital Konnektivitéit a seng Kompatibilitéit mat Standardmikroplacke maachen en zu enger idealer Léisung fir Laboratoiren, déi d’Entwécklung vun Assaye méi effizient gestalte wëllen an dobäi wëssenschaftlech Rigueur bäibehalen.
Op dës Manéier hëlleft de Mikroplacken-Ultraschallapparat UIP400MTP, eng vun den zentralen Erausfuerderunge vu moderne Laboaarbechtsofleef ze vereinfachen: eng konsequent héichwäerteg Proufvirbereedung an ëmmer méi miniaturiséierten an automatiséierten experimentellen Ëmfeld ze erreechen.
Ultraschallbehandlung vun Assaye mat héijem Proufduerchsaz mam Ultraschallapparat UIP400MTP fir Placke mat 96 Vertiefungen
Literatur / Referenzen
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 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.
- 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.
Heefeg gestallte Froen
Wat ass en Assay?
En Assay ass eng analytesch Prozedur, déi benotzt gëtt, fir d’Presenz, d’Konzentratioun, d’Aktivitéit oder de funktionellen Effekt vun engem biologesche Moleküll, enger Zellpopulatioun oder engem biochemesche Prozess an enger Prouf qualitativ nozewise oder quantitativ ze moossen. Assaye si grondleeënd Instrumenter an de Liewenswëssenschaften, der Biochemie an der pharmazeutescher Fuerschung, déi et Wëssenschaftler erméiglechen, molekular Interaktiounen, Enzymaktivitéit, Genexpressioun, Zellviabilitéit a vill aner biologesch Parameteren ënner kontrolléierten experimentelle Bedéngungen ze ënnersichen.
Wat sinn déi heefegst Assayen?
Zu den heefegsten Assayen an der liewenswëssenschaftlecher Fuerschung gehéieren enzymgekoppelt Immunosorbent-Assayen (ELISA) fir Proteinnen oder Antikierper nozeweisen, Polymerasekettereaktiouns-Assayen (PCR) a quantitativ PCR-Assayen (qPCR) fir Nukleinsaieren nozeweisen an ze quantifizéieren, Zellviabilitéitsassaye wéi MTT- oder Resazurin-Assayen, Reportergen-Assayen, déi fir d’Ënnersiche vun der Genregulatioun benotzt ginn, an Enzymaktivitéitsassayen, déi katalytesch Reaktioune moossen. Ausserdeem ginn Assaye fir d’DNA/RNA-Extraktioun, d’Proteinqu antifizéierung (z. B. Bradford- oder BCA-Assayen) a Screening-Assaye mat héijem Prouwenduerchsaz breet an der Biotechnologie an der pharmazeutescher Entwécklung agesat.
Wat sinn déi 4 Aarte vun Assayen?
Assaye ginn dacks op Basis vum benotzten analytesche Prinzip a véier Haaptzorten agedeelt.
- Biochemesch Assayen moossen d’Aktivitéit oder d’Konzentratioun vu Biomoleküllen ewéi Enzymen, Proteinnen oder Metabolitten an engem kontrolléierte Reaktiounsëmfeld.
- Zellbaséiert Assayen bewäerte biologesch Prozesser a liewegen Zellen, ewéi Zellproliferatioun, Zytotoxizitéit, Signalweeër oder Genexpressioun.
- Immunoassayen benotzen Antigen–Antikierper-Interaktiounen, fir spezifesch Proteinnen oder Biomarker mat héijer Spezifitéit nozeweisen.
- Bindungsassayen analyséieren d’Interaktioun tëscht Moleküllen, zum Beispill d’Ligand–Rezeptor-Bindung oder Protein–Protein-Interaktiounen, wat besonnesch bei der Entdeckung vu Wierkstoffer an a pharmakologesche Studien wichteg ass.
Wat ass den Ënnerscheed tëscht engem Assay an engem Test?
Den Ënnerscheed tëscht engem Assay an engem Test läit haaptsächlech an hirem wëssenschaftlechen Ëmfang a Kontext. En Assay ass typescherweis eng standardiséiert analytesch Prozedur, déi dofir entwéckelt ass, e spezifesche biologeschen oder chemesche Parameter mat enger definéierter Methodik ze moossen, an déi dacks an der Fuerschung, der Medikamentenentwécklung an der Qualitéitskontroll benotzt gëtt. En Test ass e méi breede Begrëff, dee sech op all Bewäertung oder Ënnersichung bezitt, déi duerchgefouert gëtt, fir d’Presenz, den Zoustand oder d’Leeschtung vun eppes ze bestëmmen. A wëssenschaftlechen a klinesche Kontexter baséiere vill diagnostesch Tester op Assayen, mee de Begrëff “Test” kann sech och op netanalytesch Bewäertungen oder vereinfacht diagnostesch Prozedure bezéien.
Ass den UIP400MTP-Mikroplacken-Ultraschallapparat fir d’Proufvirbereedung mat héijem Prouwenduerchsaz gëeegent?
Jo, den UIP400MTP ass e fokusséierten, kontaktlosen Ultraschallapparat, deen d’Aarbechtsverleef a Mikroplacke vereinfacht. Well den UIP400MTP all Placke mat 6, 12, 24, 48, 96 an 384 Verdéiwunge behandele kann, erliichtert en d’Proufvirbereedung mat mëttlerem an héijem Prouwenduerchsaz ouni Schwieregkeeten.
Liest méi iwwer d’Proufvirbereedung mat mëttlerem an héijem Prouwenduerchsaz mat engem fokusséierten, kontaktlosen Ultraschallapparat!
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert Ultraschallhomogenisateure mat héijer Leeschtung vu Laborgréisst bis Industriegréisst.