Ultraschall-Geweebehomogenisatoren

D’Ultraschallbehandlung ass eng sécher & effizient Method fir d’Homogeniséierung vu Geweebe.
Ultraschallapplikatiounen ëmfaassen d’Preparatioun vu Geweebe a Suspensiounen, d’Extraktioun vu Proteinnen, DNA/ RNA an aktive Verbindungen, souwéi d’Aktivéierung / Inaktivéierung vun Enzymer an Hiefen.
Déi präzis Steierbarkeet vun Ultraschallhomogenisatore mat Sond erméiglecht eng zouverlässeg Preparatioun vu Geweebeprouwen.

Geweebehomogeniséierung mat Ultraschallsonden

D’Geweebehomogeniséierung ass e Prozess fir d’Prouwepreparatioun, bei deem Déieren- a Planz ezellen oder Mikroorganisme virun der Extraktioun vun intrazellulärem Material wéi Proteinnen, DNA oder RNA preparéiert ginn. D’Zellmembran muss opgebrach ginn, fir den Zellinhalt fräizesetzen. Nom Opbrieche vun der Zellwand schwammen déi intrazellulär Makromoleküllen an der Pufferléisung, sou datt Organellen, Proteinnen an DNA/ RNA disponibel ginn. Ultraschall-Geweebehomogenisatoren an Zellopschlossapparater si ganz effizient Instrumenter fir den Zellopschloss, d’Lyse an d’Extraktioun.

Ultraschall-Geweebehomogenisatoren am Verglach mat alternative Lysetechniken

Dir frot Iech vläicht, wéi eng Zellopschlosstechnik a wéi eng Ausrüstung fir d’Geweebehomogeniséierung déi bescht Optioun fir Äre Labo sinn. Hei ënnendrënner fannt Dir e puer Argumenter, déi fir d’Ultraschalllyse an d’Geweebehomogeniséierung schwätzen, well d’Ultraschallbehandlung verschidde Virdeeler géintiwwer alternativen Homogeniséierungsmethoden huet:

Effizienz: D’Ultraschallhomogeniséierung ass eng séier an effizient Method fir Geweebe an Zellen opzebriechen. Ultraschall-Geweebehomogenisatore schaffen nom Prinzip vun der akustescher Kavitatioun. Dës Method ass héicheffizient a kann Zelle bannent e puer Sekonnen opbriechen. Well d’Intensitéit vu mëll bis intensiv agestallt ka ginn, ass d’Ultraschallbehandlung besonnesch effektiv fir haart oder faseregt Geweebe, dat sech mat anere Methoden nëmme schwéier homogeniséiere léisst.

Kräizkontaminatioun vermeiden: Hielscher bitt leeschtungsstaark Ultraschall-Geweebehomogenisatoren, déi d’Prouf duerch eng indirekt Ultraschallbehandlung preparéieren. Mam UIP400MTP (ideal fir Mikrotiter- a Multiwell-Placken) souwéi dem VialTweeter an dem CupHorn (ideal fir Fläschen, Réier a Becherglieser) bitt Hielscher Ultraschall-Zellopschlossapparater fir eng kontaktfräi Homogeniséierung, déi de Risiko vu Kräizkontaminatioun tëscht de Prouwe reduzéiert. Si miniméiert och de Risiko, Veronrengegunge vu Mueluewerflächen oder anerer Homogeniséierungsausrüstung anzebréngen.
Flexibilitéit: D’Ultraschallhomogeniséierung ka fir verschidde Prouwegréissten a Volumme benotzt ginn, vu klenge Volumme bis zu grousse Geweebeprouwen. Ausserdeem eegent sech d’Ultraschallhomogeniséierung och fir eng breet Palette vu Proufentypen, dorënner Planzegeweebe, Déieregeweebe a mikrobiell Kulturen. D’Intensitéit an d’Dauer vun der Ultraschallbehandlung kënnen ugepasst ginn, fir de Grad vum Opschloss fir verschidde Geweebezorten ze optiméieren.
Reproduzéierbarkeet: D’Ultraschallhomogeniséierung liwwert konsequent Resultater an erméiglecht eng präzis Kontroll vun den Homogeniséierungsparameteren, wéi der ofginner Leeschtung an der Dauer vun der Ultraschallbehandlung. Dëst hëlleft, d’Reproduzéierbarkeet an d’Genauegkeet vun experimentellen Donnéeën ze garantéieren.
Erhale vu Biomoleküllen: D’Ultraschallbehandlung mat Sond ass eng netthermesch Behandlung. Dat heescht, datt hir Wierkung net op Hëtzt baséiert. All mechanesch Behandlung erzeugt awer Hëtzt am Aklang mam zweete Gesetz vun der Thermodynamik. Dat heescht, datt d’Prouf bei méi laangen Ultraschallbehandlunge méi waarm gëtt. Déi modernst Ultraschallapparater vun Hielscher si mat Temperatursensoren an intelligenter Software fir d’Temperaturiwwerwaachung ekipéiert. Raffinéiert Killméiglechkeeten erlaben et, den Ofbau duerch Hëtzt ze verhënneren, an hëllefen, d’Aktivitéit vun hëtztempfindleche Biomoleküllen, wéi Enzymer a Proteinnen, ze erhalen.
Zäiterspuernis: Déi héich Effizienz vun der Ultraschallbehandlung mat Sond erméiglecht eng séier Geweebehomogeniséierung, wat Zäit am Verglach mat anere Methode spuert, déi eng méi ëmfangräich kierperlech Manipulatioun vum Geweebe erfuerderen.

D’Ultraschallhomogeniséierung vu Geweebe bitt verschidde Virdeeler géintiwwer alternativen Homogeniséierungsmethoden. Dofir sinn Ultraschall-Geweebehomogenisatoren déi bevorzugt Technik fir den Zellopschloss a verschiddene Fuerschungs- an Industrieapplikatiounen.

Dës Uleedung erkläert, wéi eng Zort Ultraschallapparat sech am beschte fir Är Aufgabe bei der Prouwevirbereedung eegent, wéi Lys, Zellopschloss, Proteinisolatioun an d'Fragmentéierung vun DNA a RNA am Laboratoire, an der Analytik an an der Fuerschung. Wielt déi ideal Zort Ultraschallapparat fir Är Uwendung, Äre Prouwevolume, Är Prouwenzuel an Ären Duerchsaz. Hielscher Ultrasonics huet den idealen Ultraschallhomogenisator fir Iech!

Beispill vun engem Protokoll fir d’Geweebehomogeniséierung mat enger Ultraschallsond:

Ultraschallapparater erliichteren d’Geweebehomogeniséierung duerch eng einfach Bedéngung an e séieren Homogeniséierungsoflaf. Gläichzäiteg kënnen d’Ultraschallprozessparameter präzis gesteiert an iwwerwaacht ginn, sou datt d’Resultater zouverlässeg a reproduzéierbar sinn.

Materialien:

Geweebeprouf (z. B. Liewer, Gehier, Muskel)
Puffer (z. B. PBS, Tris-HCl)
Proteaseinhibitor-Cocktail
Ultraschallhomogenisator (mat Sond)
Äis
Mikrozentrifugeréiercher
Pipetten

Protokoll fir d’Ultraschallhomogeniséierung vu Geweebe:

Entnimmt d’Geweebeprouf a gitt se an e Mikrozentrifugeréierchen, dat äiskale Puffer mat Proteaseinhibitor-Cocktail enthält (an engem Verhältnes vun 1:10).

Homogeniséiert d’Geweebe mat engem Ultraschallhomogenisator, dee mat enger Sonotrod ekipéiert ass. D’Gréisst vun der Spëtzt soll entspriechend der Proufgréisst ausgewielt ginn. Fir de Volume vu Mikrozentrifugeréiercher wier eng Mikrospëtzt gëeegent. Daucht d’Sond an d’Mikrozentrifugeréierchen mat der Geweebeprouf a behandelt d’Prouf mat Ultraschall, andeems Dir kuerz Impulser (zum Beispill Impulser vun 10–20 sec mat Intervalle vun 1–2 sec) bei maximaler Leeschtung uwennt, wärend Dir d’Prouf op Äis haalt, fir Schied duerch Hëtzt ze verhënneren.

Zentrifugéiert d’Homogenat no der Ultraschallbehandlung bei 4°C fir 10–15 Minutte bei 10.000 x g, fir all verbleiwend Reschter ze entfernen, a sammelt den Iwwerstand.

Lagert den Iwwerstand bei -80°C bis zur weiderer Benotzung.

Bestëmmt, wann néideg, d’Proteinkonzentratioun mat engem gëeegenten Assay, wéi dem Bradford- oder BCA-Proteinassay.

Hiweis: D’Dauer an d’Intensitéit vun der Ultraschallbehandlung musse méiglecherweis jee no Geweebetyp, Alter a Gesondheetszoustand souwéi de spezifeschen nogeschaltenen Uwendungen optiméiert ginn. Et ass och wichteg, de Puffer, d’Proteaseinhibitoren an aner Zousazstoffer suergfälteg auszewielen, fir d’Ausbeut an d’Qualitéit vum Homogenat ze optiméieren.

De Video weist den Ultraschallsystem UIP400MTP fir d'Prouwevirbereedung, mat deem all Standard-Mikrotiterplacke mat héichintensivem Ultraschall zouverlässeg kënne preparéiert ginn. Typesch Uwendunge vum UIP400MTP sinn d'Zelllys, d'Schéiere vun DNA, RNA a Chromatin souwéi d'Proteinextraktioun.

Déi wichtegst Virdeeler vun den Ultraschall-Geweebehomogenisatore vun Hielscher

séier an effizient Zermuelung, Homogeniséierung, Lyse & Zellopschloss oder Extraktioun duerch staark Ultraschallkavitatioun
einfach an intuitiv Benotzung a Bedéngung (wielt déi analog oder digital Versioun)
einfach Botze vun de Flächen, déi mam Produkt a Kontakt kommen, duerch d’Spulle vun der Sonotrod ënner Ultraschallbehandlung (CIP Botzen op der Plaz/ SIP Steriliséieren op der Plaz)
Schallschutzkëscht (d’Schallschutzkëschte fir d’Laborapparater si komplett aus Acrylglas gemaach, fir eng voll Siicht aus all Wénkel ze erméiglechen)
voll Kontroll iwwer d’Prozessparameter iwwer den digitalen Touchdisplay um Apparat (digital Ultraschallapparater) oder e Leeschtungsmiessapparat (fir analog Apparater)
integréiert Temperaturkontroll (wichteg fir hëtztempfindlech, labil Geweebeprouwen)
Pause wärend der Homogeniséierung kënnen individuell am digitale Menü definéiert a viragestallt ginn
all digital Apparater si mat automatescher Datenopzeechnung (op enger integréierter SD/USB-ComboCard), engem uschléissbaren Temperatursensor an enger Fernsteierung iwwer de Browser ekipéiert.
Behandlung vu méi Prouwe mam VialTweeter, CupHorn oder duerch d’Benotzung vu Sonotrode mat 4 oder 8 Fangeren (z. B. fir d’Integratioun a Prozesser mat Laborroboter)
fir Uwendungen a klengem a groussem Moossstaf

Déi folgend Tabell gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschall-Geweebehomogenisatore fir den Zellopschloss, d’Lyse an d’Extraktioun:

Chargevolume	Duerchflossrate	Recommandéiert Apparater
Multiwell-Placken	n/a	UIP400MTP
Prouffläschchen, klengt Becherglas	n/a	Ultraschall-CupHorn
bis zu 10 Prouffläschchen	n/a	VialTweeter
1 bis 500mL	10 bis 200mL/min	UP100H
10 bis 2000mL	20 bis 400mL/min	UP200Ht, UP400St
0,1 bis 20L	0,2 bis 4L/min	UIP2000hdT

Kontaktéiert eis! / Frot eis!

D'Ultraschallapparater UP200Ht an UP200St si béid leeschtungsstaark 200W-Homogenisatore fir d'Prouwevirbereedung, d'Emulgéieren, d'Dispergéieren, d'Extraktioun a cheemesch Uwendungen.

Fannt den optimalen Ultraschall-Tissuhomogenisator fir Är Applikatioun

Hielscher Ultraschall-Tissuhomogenisateure si mat enger Ultraschall-Ausgangsleeschtung vu 50W bis 16.000W (16kW) disponibel.
D’Laborpersonal schätzt déi einfach an intuitiv Bedéngung vun den Hielscher Ultraschall-Laborhomogenisateuren. Jee no de spezifeschen Ufuerderunge sinn Hielscher Apparater mat digitaler oder analoger Steierung disponibel.

De VialTweeter ass e leeschtungsstaarken Ultraschallhomogenisator, mat deem bis zu 10 Prouwefläschen oder Reagenzglieser gläichzäiteg mat der selwechter Intensitéit mat Ultraschall behandelt kënne ginn. Duerch déi indirekt Ultraschallbehandlung gi Kräizkontaminatioun an de Verloscht vu Prouwe komplett verhënnert. Duerch d’Benotzung vu Prouwefläsche fir den eemolege Gebrauch ginn d’Botzen an d’Desinfizéieren op e Minimum reduzéiert. D’Blocksonotrod kann autoklavéiert ginn.
Den UIP400MTP Plate-Sonicator ass ideal, wann Dir mat Mikrotiter- a Multiwell-Placke wéi Placke mat 96 Verdéiwunge schafft. Setzt einfach Är Multiwell-Plack oder Är Petrischuel an den UIP400MTP, an all Prouwe gi gläichméisseg mat Ultraschall behandelt. Mam UIP400MTP Plate-Sonicator gëtt d’Veraarbechtung mat héijem Prouwenduerchsaz einfach an effizient!
An der Gamme vun Ultraschall-Laborapparater mat Sond kënne Homogenisateure mat 50 Watt, 100 Watt, 200 Watt a 400 Watt ausgewielt ginn.
UP50H (50W)
UP100H (100W)
UP200Ht / UP200St (200W)
UP400St (400W)

Applikatioun a Gebrauch vun Ultraschall-Tissuhomogenisateuren

Ultraschallhomogenisateure ginn dacks fir d’Vermoole vun Tissu, den Zellopschloss an d’Lyse souwéi d’Homogeniséierung vu biologesche Prouwe virun der Extraktioun vun intrazelluläre Substanzen am molekulare Beräich benotzt. Duerch déi kontrolléiert Ultraschallbehandlung vun de Prouwe kënnen all Schrëtt vun der Lyse bis zur Extraktioun an Homogeniséierung mam selwechten Ultraschall-Zellopschlossapparat duerchgefouert ginn.
De grousse Virdeel vun Ultraschallhomogenisateure läit an der einfach astellbarer Leeschtungszouféierung an Intensitéit vun der Ultraschallbehandlung. Hielscher Ultraschall-Zellopschlossapparater (Lysatoren) erlaben et, d’Intensitéit vun der Ultraschallbehandlung duerch d’Astelle vun der Amplitüd vun 20% bis 100% ze kontrolléieren.
Als Alternativ zum kontinuéierleche Betrib kann den Ultraschallhomogenisator op den Zyklusbetrib agestallt ginn, z. B. fir d’Ultraschallbehandlung vun hëtztempfindlechem Tissu. Ultraschallbehandlung am Pulsmodus bedeit, datt den Ultraschallapparat héichintensiv Ultraschallwellen a periodeschen Zykle generéiert. D’Dauer vun der Ultraschallbehandlungsphas an d’Rouzäit kënne vum Benotzer individuell agestallt ginn.
Bei gepulster Ultraschallbehandlung, kann dat mat Ultraschall behandelt Material wärend der Rouphas a säi Rouzoustand zeréckkommen, an d’Prouf kann ofkillen (andeems d’Rouzäit fir d’Ofleedung vun der Hëtzt genotzt gëtt). Doduerch kann d’Veraarbechtungsintensitéit genee un den Tissu ugepasst ginn, an eng onerwënscht Erwiermung vun der Prouf gëtt reduzéiert.
Ultraschall-Tissuhomogenisateure si robust a benotzerfrëndlech a liwweren zouverlässeg Resultater, deenen hir Reproduzéierbarkeet duerch déi voll Kontroll iwwer all wichteg Prozessparameter garantéiert gëtt.
Heefeg Applikatiounsberäicher fir d’Vermoole vun Tissu, den Zellopschloss, d’Lyse, d’Extraktioun an d’Homogeniséierung mat Ultraschall fanne sech a biologeschen a pharmazeutesche Laboratoiren, an der Mikrobiologie, an der Proteom- a Genomfuerschung (z. B. d’Fräisetzung vu Proteinne virum Western Blotting an dem enzymgekoppelten Immunadsorptiounstest ELISA), awer och an der Produktioun vu planzlechen Extrakten a bioaktive Verbindunge fir d’Liewensmëttel-, Pharma- a Kosmetikindustrie.

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.

Wëssenswäert Fakten

Ultraschall-Tissuhomogenisateure ginn dacks als Sondesonikator, Schall-Lysator, Ultraschall-Desintegrator, Ultraschallmillen, Sono-Ruptor, Sonifikator, Schall-Desmembrator, Zellopschlossapparat, Ultraschall-Dispergator oder Opléisapparat bezeechent. Déi verschidde Begrëffer erginn sech aus de villfältegen Applikatiounen, déi mat enger Ultraschallbehandlung realiséiert kënne ginn.