Šūnu ultraskaņas dezintegrācija
Ultrasonication ir efektīvs līdzeklis šūnu struktūru sadalīšanai. Tāpēc ultraskaņas aparāti tiek plaši izmantoti laboratorijās, lai izjauktu atvērtās šūnas, ekstrahētu intracelulārās molekulas, proteīnus un organellus pētniecībai un analīzei. Rūpnieciskā mērogā ultraskaņas sadalīšanu un līzi izmanto, lai izolētu molekulas no šūnu rūpnīcām vai veicinātu biomasas sagremošanu.
Kas ir ultraskaņas dezintegrācija?
Ultraskaņas sadalīšanās, kas pazīstama arī kā ultraskaņas homogenizācija, ir process, kas izmanto augstas intensitātes, zemas frekvences ultraskaņas viļņus, lai sadalītu šūnu sienas un izjauktu molekulārās struktūras šķidrā vidē. Šo metodi parasti izmanto dažādos zinātniskos un rūpnieciskos lietojumos vairākiem mērķiem:
Šūnu darbības traucējumi: Ultraskaņas sadalīšanās tiek plaši izmantota šūnu bioloģijā un molekulārajā bioloģijā, lai izjauktu šūnu membrānas, atbrīvojot šūnu saturu, piemēram, olbaltumvielas, nukleīnskābes un organellas. Tas ir noderīgi, lai iegūtu intracelulāros komponentus analīzei vai šūnu lizēšanai mikrobioloģijas un biotehnoloģijas procesos.
- Homogenizācija: Tas palīdz vienmērīgi sajaukt parauga sastāvdaļas, it īpaši, strādājot ar nesajaucamiem šķidrumiem vai mēģinot panākt konsekventu materiālu maisījumu.
- Olbaltumvielu ekstrakcija: Bioloģijā, proteomikā dzīvības zinātnē, olbaltumvielu analīze ir ļoti izplatīts uzdevums. Pirms proteīnus var analizēt testos, tie jāekstrahē no šūnas iekšpuses un jāizolē. Ultraskaņas aparāti ir visplašāk izmantotā olbaltumvielu ekstrakcijas metode.
- DNS fragmentācija: DNS un RNS ir atšķirīgi nukleīnskābju veidi, kas šūnās glabā un kodē ģenētisko informāciju. Analizējot DNS un RNS, garajiem virzieniem dažreiz jābūt sadrumstalotiem, kas ir process, ko var droši un efektīvi izdarīt ar ultraskaņu.
- Parauga sagatavošana: Pētniecībā un analīzē paraugu sagatavošana ir izplatīta procedūra pirms dažādām analītiskajām metodēm. Ultraskaņas sadalīšanās var palīdzēt izšķīdināt vai disperģēt paraugus, kas var uzlabot analīžu precizitāti un reproducējamību.

Zondes tipa sonikators UP200St šūnu sairšanai, šūnu darbības traucējumiem un ekstrakcijai
Ultraskaņas sadalīšanās priekšrocības
Kāpēc izmantot zondes tipa sonikatoru sairšanai, šūnu darbības traucējumiem un intracelulāro molekulu un proteīnu ekstrakcijai? Sonicator vai ultraskaņas dismembrator piedāvā daudzas priekšrocības, kas padara ultraskaņu par izcilu tehnoloģiju, salīdzinot ar citām sadalīšanās metodēm, piemēram, augstspiediena homogenizāciju, lodīšu frēzēšanu vai mikrofluidizāciju.
- Netermisks: Ultraskaņas sadalīšanās ir ne-termiska metode, kas nozīmē, ka tā nav atkarīga no siltuma, lai sadalītu materiālus. Tas ir izdevīgi lietojumiem, kur augsta temperatūra var pasliktināt karstumjutīgus paraugus.
- Precīzi un kontrolēti: Procesu var kontrolēt ar augstu precizitāti, ļaujot specifiski traucēt, sajaukt vai samazināt daļiņu izmēru.
- Ātri un efektīvi: Ultrasonication parasti ir ātra un efektīva metode, padarot to piemērotu augstas caurlaidspējas lietojumiem.
- Samazināts ķīmisko vielu lietojums: Daudzos gadījumos ultraskaņas sadalīšanās var samazināt nepieciešamību pēc skarbām ķimikālijām vai organiskiem šķīdinātājiem, kas var būt videi draudzīgi un samazināt ķīmiskā piesārņojuma risku.
- Nav frēzēšanas materiālu, nav sprauslu: Alternatīvām sairšanas metodēm, piemēram, lodīšu/pērlīšu frēzēšanai vai augstspiediena homogenizatoriem, ir trūkumi. Lodīšu/pērlīšu frēzēšanai ir nepieciešams izmantot frēzēšanas līdzekļus (krelles vai pērles), kas ir darbietilpīgi jānošķir un jātīra. Augstspiediena homogenizatoriem ir sprauslas, kas ir pakļautas aizsērēšanai. Turpretī ultraskaņas homogenizatori ir viegli lietojami, ļoti uzticami un izturīgi, kam nepieciešama ļoti maza apkope.
- Daudzpusība: To var pielietot visdažādākajiem materiāliem, tostarp baktērijām, augu šūnām, zīdītāju audiem, aļģēm, sēnītēm u.c., padarot to par daudzpusīgu tehniku dažādās jomās.
Mērogojamība: Ultraskaņas tehniku var palielināt rūpnieciskiem procesiem, padarot to piemērotu gan laboratorijas, gan liela mēroga ražošanas lietojumiem.
Ultraskaņas sadalīšanās un šūnu darbības traucējumu darba princips
Ultrasonication rada mainīgus augstspiediena un zema spiediena viļņus pakļautajā šķidrumā. Zema spiediena cikla laikā ultraskaņas viļņi šķidrumā rada mazus vakuuma burbuļus, kas augstspiediena cikla laikā vardarbīgi sabrūk. Šo parādību sauc par kavitāciju. Kavitācijas burbuļa implosija izraisa spēcīgus hidrodinamiskos bīdes spēkus, kas izraisa pirmo sonoporāciju un pēc tam efektīvu šūnu struktūru traucējumus. Intracelulārās molekulas un organellas pilnībā izdalās šķīdinātājā.
Šūnu struktūru ultraskaņas dezintegrācija
Bīdes spēki var sadalīt šķiedru, celulozes materiālu smalkās daļiņās un salauzt šūnu struktūras sienas. Tas šķidrumā izdala vairāk intracelulārā materiāla, piemēram, cietes vai cukura. Papildus tam šūnu sienas materiāls tiek sadalīts mazos gruvešos.
Šo efektu var izmantot fermentācijai, gremošanai un citiem organisko vielu pārejas procesiem. Pēc malšanas un slīpēšanas ultrasonication padara vairāk par iekšējo šūnu materiālu, piemēram, cieti, kā arī šūnu sienas atliekas, kas pieejamas fermentiem, kas cieti pārvērš cukuros. Tas arī palielina virsmas laukumu, kas pakļauts fermentiem sašķidrināšanas vai saharifikācijas laikā. Tas parasti palielina rauga fermentācijas un citu konversijas procesu ātrumu un ražu, piemēram, lai palielinātu etanola ražošanu no biomasas.
Izmantojiet ultraskaņas sadalīšanu – Uzticami un efektīvi jebkurā mērogā
Hielscher sonikatori ir pieejami ar dažādu jaudu un apstrādes jaudu. Neatkarīgi no tā, vai vēlaties apstrādāt mazus bioloģiskos paraugus no dažiem mikrolitriem līdz dažiem litriem vai nepieciešams apstrādāt lielas šūnu vai biomasas plūsmas ražošanai, Hielscher Ultrasonics piedāvās jums vispiemērotāko ultraskaņas dismembratoru jūsu bioloģiskajam pielietojumam.
- laboratorijas skala 1 ml līdz aptuveni 5L, piem. UP400St ar 22mm sonotrode
- sola augšējā skala pie aptuveni 0,1 līdz 20L/min, piem. UIP1000hdT ar 34 mm sonotrodu un plūsmas elementu
- ražošanas mērogs, sākot no 20L/min, piem. UIP4000hdT vai UIP16000hdT
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu laboratorijas lieluma ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu:
Ieteicamās ierīces | Partijas apjoms | Plūsmas ātrums |
---|---|---|
UIP400MTP 96 urbumu plāksnes Sonicator | vairāku iedobju / mikrotitru plāksnes | n.p. |
Ultraskaņas CupHorn | CupHorn flakoniem vai vārglāzei | n.p. |
GDmini2 | Ultraskaņas mikroplūsmas reaktors | n.p. |
VialTweeter | 0.5 līdz 1,5 ml | n.p. |
UP100H | 1 līdz 500 ml | 10 līdz 200 ml/min |
UP200Ht, UP200St | 10 līdz 1000 ml | 20 līdz 200 ml/min |
UP400St | 10 līdz 2000 ml | 20 līdz 400 ml/min |
Ultraskaņas sieta kratītājs | n.p. | n.p. |
Lūdzu, izmantojiet zemāk esošo veidlapu, ja vēlaties saņemt vairāk informācijas par ultraskaņas ierīču izmantošanu šūnu sadalīšanai. Mēs ar prieku jums palīdzēsim.
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu rūpniecisko ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu:
Partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamās ierīces |
---|---|---|
200mL līdz 5L | 0.05 līdz 1L/min | UIP500hdT |
1 līdz 10L | 01 līdz 2 l/min | UIP1000hdT |
5 līdz 20L | 02 līdz 4 l/min | UIP2000hdT |
10 līdz 100L | 2 līdz 10L/min | UIP4000hdT |
15 līdz 150L | 3 līdz 15L/min | UIP6000hdT | n.p. | 10 līdz 100L/min | UIP16000 |
n.p. | Lielāku | kopa UIP16000 |

UP400ST ultraskaņas homogenizators šūnu šķīdināšanai, līzei un olbaltumvielu ekstrakcijai
Literatūra / Atsauces
- 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.

Ultraskaņas CupHorn slēgtu mēģeņu un flakonu intensīvai apstrādei ar ultraskaņu paraugu sterilai homogenizācijai.

Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Lab līdz rūpnieciskais izmērs.