Ultrasonic Desintegratioun vun Zellen
Ultrasonication ass en effektive Mëttel fir Zellstrukturen ze zerbriechen. Dofir gi Sonicatoren vill an Laboratoiren benotzt fir Zellen opzebriechen, intrazellulär Moleküle, Proteinen an Organelle fir Fuerschung an Analyse ze extrahieren. Op industrieller Skala gëtt Ultraschall Desintegratioun a Lysis benotzt fir Moleküle aus Zellfabriken ze isoléieren oder d'Verdauung vu Biomass ze förderen.
Wat ass Ultraschall Desintegratioun?
Ultraschall Desintegratioun, och bekannt als Ultraschallhomogeniséierung, ass e Prozess deen héich-Intensitéit, Low-Frequenz Ultraschallwellen benotzt fir Zellmaueren ofzebriechen a molekulare Strukturen an engem flëssege Medium ze stéieren. Dës Technik gëtt allgemeng a verschiddene wëssenschaftlechen an industriellen Uwendungen fir verschidden Zwecker benotzt:
Zell Stéierungen: Ultraschall Desintegratioun gëtt wäit an der Zellbiologie a Molekularebiologie benotzt fir Zellmembranen ze stéieren, cellulär Inhalter wéi Proteinen, Nukleinsäuren an Organellen ze befreien. Dëst ass nëtzlech fir intrazellulär Komponente fir Analyse ze extrahieren oder fir Zellen a Mikrobiologie a Biotechnologie Prozesser ze lyséieren.
- Homogeniséierung: Et hëlleft bei der eenheetlecher Mëschung vu Komponenten an enger Probe, besonnesch wann Dir mat onmëschbare Flëssegkeeten handelt oder wann Dir probéiert eng konsequent Mëschung vu Materialien z'erreechen.
- Protein Extraktioun: An der Biologie, der Proteomik Liewenswëssenschaft, ass d'Analyse vu Proteinen eng ganz allgemeng Aufgab. Ier Proteinen an Assays analyséiert kënne ginn, musse se aus dem Zellinterieur extrahéiert ginn an isoléiert ginn. Sonicators sinn déi meescht benotzt Method fir Protein Extraktioun.
- DNA Fragmentatioun: DNA an RNA si verschidde Aarte vun Nukleinsäuren déi genetesch Informatioun an Zellen späicheren a codéieren. Wann DNA an RNA analyséiert ginn, mussen déi laang Strécke heiansdo fragmentéiert ginn, e Prozess deen zouverlässeg an effizient duerch Sonikatioun gemaach ka ginn.
- Probe Virbereedung: An der Fuerschung an Analyse ass Probepräparatioun eng gemeinsam Prozedur virun verschiddenen analyteschen Techniken. Ultraschall Desintegratioun kann hëllefe fir Proben opzeléisen oder ze verdeelen, wat d'Genauegkeet an d'Reproduzibilitéit vun Analysen verbesseren kann.
Sonde-Typ Sonicator UP200St fir Zell Zerfall, Zell Stéierungen an Extraktioun
Virdeeler vun Ultraschall Desintegratioun
Firwat benotzt e Sonde-Typ Sonicator fir Zerfall, Zellstéierung an d'Extraktioun vun intrazelluläre Molekülen a Proteinen? E Sonicator oder Ultrasonic Dismembrator bitt vill Virdeeler, déi d'Sonicatioun déi super Technologie mécht am Verglach mat aner Desintegratiounsmethoden wéi Héichdrockhomogeniséierung, Kugelfräsen oder Mikrofluidiséierung.
- Non-thermesch: Ultrasonic Desintegratioun ass eng net-thermesch Method, dat heescht datt et net op Hëtzt setzt fir Materialien ofzebriechen. Dëst ass avantagéis fir Uwendungen wou héich Temperaturen hëtzempfindlech Proben degradéiere kënnen.
- Präzis a kontrolléiert: De Prozess kann mat héijer Präzisioun kontrolléiert ginn, wat fir spezifesch Stéierungen, Vermëschung oder Partikelgréisst Reduktioun erlaabt.
- Schnell an effizient: Ultrasonication ass allgemeng eng séier an effizient Method, sou datt et gëeegent ass fir High-Throughput Uwendungen.
- Reduzéiert chemesch Notzung: A ville Fäll kann d'Ultraschall Desintegratioun d'Bedierfnes fir haart Chemikalien oder organesch Léisungsmëttel reduzéieren, déi ëmweltfrëndlech sinn an de Risiko vu chemescher Kontaminatioun reduzéieren.
- Keng Milling Media, Keng Nozzles: Alternativ Desintegratiounstechniken, wéi Kugel- / Perlenfräsen oder Héichdrockhomogenisatoren, kommen mat Nodeeler. Kugel-/Kéierfräsen erfuerdert d'Benotzung vu Fräsmedien (Pärelen oder Pärelen), déi mächteg getrennt a gereinegt musse ginn. Héichdrockhomogenisatoren hunn Düsen déi ufälleg sinn fir ze verstoppen. Am Géigesaz, Ultraschallhomogenisatoren sinn einfach ze benotzen, héich zouverlässeg a robust, erfuerderen ganz wéineg Ënnerhalt.
- Villsäitegkeet: Et kann op eng breet Palette vu Materialien applizéiert ginn, dorënner Bakterien, Planzenzellen, Mamendéierengewebe, Algen, Pilze asw.
Skalierbarkeet: D'Ultraschalltechnik ka fir industriell Prozesser opgeschrauft ginn, sou datt se gëeegent ass fir béid Laboratoiren a grouss Produktiounsanwendungen.
Den Aarbechtsprinzip vun Ultraschall Desintegratioun an Zell Stéierungen
Ultrasonication generéiert alternéierend Héichdrock- a Low-Drockwellen an der exponéierter Flëssegkeet. Wärend dem nidderegen Drockzyklus kreéieren d'Ultraschallwellen kleng Vakuumblasen an der Flëssegkeet, déi während engem Héichdrockzyklus gewalteg zesummeklappen. Dëst Phänomen gëtt Kavitatioun genannt. D'Implosioun vun der Kavitatiounsblase verursacht staark hydrodynamesch Schéierkraaft, déi éischt Sonoporatioun verursaachen an duerno déi effizient Stéierung vun Zellstrukturen. Intrazellulär Moleküle an Organelle gi komplett an de Léisungsmëttel fräigelooss.
Ultraschall Zerfall vun Zelle Strukturen
D'Schéierkräfte kënnen fibrous, cellulosematerial a fein Partikel zerbriechen an d'Maueren vun der Zellstruktur briechen. Dëst verëffentlecht méi vum intrazelluläre Material, wéi Stärke oder Zocker, an d'Flëssegkeet. Zousätzlech zu deem gëtt d'Zellmauermaterial a kleng Schutt gebrach.
Dëse Effekt kann fir d'Fermentatioun, d'Verdauung an aner Konversionsprozessë vun der organescher Matière benotzt ginn. Nodeem de Fräsen a Schleieren d'Ultraschung méi aus dem intra-cellulare Material wéi zB Stärke wéi och d'Zellwandbremsen, déi den Enzym ubelaangt, déi d'Stär an Zucker ëmsetzen. Et erhéicht och d'Uewerfläch an d'Enzyme exponéiert bei der Liquidatioun oder der Saccharifizéierung. Dëst dréit normalerweis d'Geschwindegkeet an d'Ausbezuele vun Heefegmentéierung an aner Konversiouns Prozesser, z. B. fir d'Éthanolproduktioun aus der Biomass ze stimuléieren.
Benotzt Ultrasonic Desintegratioun – Zouverlässeg an effizient op all Skala
Hielscher Sonicatoren sinn verfügbar mat verschiddene Kraaft Bewäertungen a Veraarbechtungskapazitéiten. Egal ob Dir kleng biologesch Proben aus e puer Mikroliter op e puer Liter sonicate wëllt oder grouss Zell- oder Biomassstroum fir d'Produktioun veraarbechten, Hielscher Ultrasonics bitt Iech de gëeegentste Ultraschall-Dismembrator fir Är biologesch Applikatioun.
- Waasserstoff fir 1mL bis ca. 5L zB UP400St mat 22mm Sonotrode
- Bank op der Skala op ca. 0,1 bis 20L / min zB UIP1000hdT mat 34mm Sonotrode a Flowskell
- d'Produktiounskäschte un 20L / min UIP4000hdT oder UIP16000hdT
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eise Labo-Gréisst Ultraschaller:
| recommandéiert Comments | Konte gefouert QShortcut | Duerchflossrate |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96-Well Plate Sonicator | Multi-Well / Mikrotiter Placke | na |
| Ultraschall CupHorn | CupHorn fir Fläschen oder Becher | na |
| GDmini2 | Ultraschall Mikro-Flow Reaktor | na |
| VialTweeter | 0.5 an 1,5mL | na |
| UP100H | 1 bis 500mL | 10 bis 200mL / min |
| UP200Ht, An UP200St | 10 bis 1000 ml | 20 bis 200 ml/min |
| UP400St | 10 bis 2000mL | 20 bis 400mL / min |
| ultrasonic sief shaker | na | na |
Benotzt weg de Formulaire, wann Dir gären méi Informatiounen iwwer d'Benotzung vun Ultraschall-Apparater kréien fir den Zerfall vun Zellen. Mir wäerte froen Iech Iech ze hëllefen.
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen industriellen Ultraschaller:
| Konte gefouert QShortcut | Duerchflossrate | recommandéiert Comments |
|---|---|---|
| 200 ml bis 5 l | 0.05 bis 1L / min | UIP500hdT |
| 1 bis 10 l | 0.1 bis 2L / min | UIP1000hdT |
| 5 bis 20 l | 0.2 bis 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100L | 2 bis 10L / min | UIP4000hdT |
| 15 bis 150 l | 3 bis 15 l/min | UIP6000hdT | na | 10 bis 100L / min | UIP16000 |
| na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
UP400St Ultraschall Homogenisator fir Zellsolubiliséierung, Lysis a Proteinextraktioun
Literatur / Referenzen
- 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.
Ultraschall CupHorn fir déi intensiv Sonikatioun vu geschlossene Réier a Fläschen fir steril Homogeniséierung vu Proben.
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert performant Ultraschall Homogeniséierer aus Labo ze industriell Gréisst.