Bufferoplossingen bereid met ultrasone trillingen
Lysisbuffers kunnen efficiënt en snel worden bereid met ultrasone weefselhomogenisatoren. Omdat ultrasone apparaten een ideaal hulpmiddel zijn om te mengen, op te lossen en te dispergeren, maken ze een betrouwbare en gebruiksvriendelijke bereiding van lysisbuffers mogelijk.
Ultrasone bereiding van lysisbuffers
Ultrasone weefselhomogenisatoren zijn een veelgebruikt hulpmiddel voor celdisruptie, -lyse en -extractie en daarom beschikbaar in de meeste laboratoria. Een secundaire toepassing voor sonde-type ultrasone apparaten is de bereiding van lysisbuffers.
Lysisbuffer is een oplossing die gebruikt wordt om cellen open te breken (lyse) en hun inhoud vrij te geven voor downstream analyse. De specifieke samenstelling van lysisbuffer kan variëren afhankelijk van het type cellen dat wordt gelyseerd en de downstreamtoepassing. Een typische lysisbuffer bevat echter bestanddelen zoals detergenten, zouten en proteaseremmers. Bufferzouten (bijv. Tris-HCl) en ionische zouten (bijv. NaCl) worden vaak gebruikt om de pH en osmolariteit van het lysaat te regelen.
Om een lysisbuffer te maken, worden de componenten gemengd in de juiste concentraties en pH. Het mengsel wordt meestal geroerd of geschud totdat de componenten zijn opgelost en de oplossing homogeen is.
Ultrasone homogenisatie is een methode die kan worden gebruikt om een goede lysisbuffer te maken door het mengen en oplossen van de componenten te verbeteren. Bij deze methode worden ultrasone golven – normaal gesproken in het bereik van 20 tot 30 kHz – worden aangebracht op het mengsel, waardoor cavitatiebelletjes ontstaan die samenklappen en intense lokale energie genereren, wat leidt tot mechanische afschuiving en menging van de componenten.
Het ultrasone homogenisatieproces kan helpen om eventuele klonters of aggregaten van de componenten te breken en ervoor te zorgen dat de oplossing uniform gemengd wordt. Bijgevolg kan zo'n verbeterde lysisbuffer leiden tot een efficiëntere celdisruptie en een hogere opbrengst aan geëxtraheerd materiaal. Bovendien kan ultrasone homogenisatie de tijd verkorten die nodig is om een lysisbuffer te maken in vergelijking met traditionele roer- of schudmethoden.
In het algemeen is ultrasone homogenisatie een krachtig hulpmiddel om de kwaliteit en efficiëntie van de bereiding van lysisbuffer te verbeteren.
Protocol voor de bereiding van ultrasone lysisbuffer
Dit is een algemeen protocol voor het maken van een lysisbuffer met behulp van een probe-type ultrasoonapparaat:
Materialen:
- Detergent(en) naar keuze (bijv. Triton X-100, SDS, CHAPS)
- Zout(en) naar keuze (bijv. NaCl, KCl)
- Proteaseremmers (bijv. PMSF, aprotinine, leupeptine)
- Ultrasoon
- Roerder
- Gedeïoniseerd water
- pH-meter of pH-strips
Stap-voor-stap instructies:
- Bepaal de samenstelling van de lysisbuffer op basis van de cellen of weefsels die je gaat lyseren en de downstreamtoepassingen waarvoor je het lysaat gaat gebruiken. Bereid de stockoplossingen van detergenten, zouten en proteaseremmers in de gewenste concentraties.
- Voeg de stamoplossingen van detergenten, zouten en proteaseremmers toe aan een bekerglas of erlenmeyer.
- Voeg gedeïoniseerd water toe om het volume op de gewenste hoeveelheid buffer te brengen.
- Meng de componenten met een roerstaaf om een voorgemengde oplossing te krijgen.
- Meet de pH van de buffer met een pH-meter of pH-strips en pas de pH indien nodig aan met kleine hoeveelheden zuur of base.
- Gebruik de sonde-ultrasoon om de voormengseloplossing te homogeniseren zodat een zeer homogene oplossing wordt verkregen. Soniceer de oplossing daarom enkele seconden tot de oplossing grondig gemengd is en eventuele klonten of aggregaten afgebroken zijn. De duur en het vermogen van de sonicatie kan worden geoptimaliseerd op basis van de specifieke lysisbuffer en de gebruikte ultrasone machine.
- Meet na de ultrasoonbehandeling opnieuw de pH van de buffer en pas zo nodig aan.
- Filtreer de buffer door een filter van 0,2 micron om eventuele debris of aggregaten te verwijderen die zich tijdens de sonicatie gevormd kunnen hebben.
- De lysisbuffer is nu klaar voor gebruik.
Opmerking: De exacte samenstelling en pH van de lysisbuffer kan variëren afhankelijk van de cellen of weefsels die worden gelyseerd en de downstream toepassingen. Het bovenstaande protocol is een algemene richtlijn en moet mogelijk worden geoptimaliseerd voor specifieke toepassingen.
Ultrasone homogenisatoren worden vaak gebruikt voor celdisruptie en extractie van intracellulaire moleculen. Daarom gebruiken veel lysetoepassingen sonicatie van het sonde-type niet alleen voor de bereiding van de lysisbuffer, maar ook voor de mechanische celdisruptie en extractie.
Dit maakt ultrasone weefselhomogenisatoren tot een veelzijdig hulpmiddel voor laboratoria en verklaart het brede gebruik van ultrasone apparaten in de microbiologie, biotechnologie en biowetenschappen.
Ultrasone Lab Homogenisatoren
Hielscher Ultrasonics produceert en levert ultrasone homogenisatoren en sondes (sonotrodes) met verschillende vermogens en monstervolumes. Hierdoor kunnen wij u de meest geschikte ultrasone disruptor bieden voor uw monstervoorbereiding. We richten ons op de hoogste kwaliteit, uitstekend gebruiksgemak en betrouwbare sonificatieresultaten. Alle digitale ultrasoonapparaten zijn voorzien van slimme software, programmering en voorinstelling van sonicatieprotocollen, browserafstandsbediening, temperatuurregeling, monsterverlichting en automatische gegevensregistratie op een ingebouwde SD-kaart.
Ontwerp, productie en advies – Kwaliteit Made in Germany
Hielscher ultrasone machines staan bekend om hun hoge kwaliteit en ontwerpnormen. Robuustheid en eenvoudige bediening zorgen voor een soepele integratie van onze ultrasoonapparatuur in industriële faciliteiten. Ruwe omstandigheden en veeleisende omgevingen worden gemakkelijk door Hielscher ultrasoontoestellen aangepakt.
Hielscher Ultrasonics is een ISO-gecertificeerd bedrijf en legt speciale nadruk op hoogwaardige ultrasone apparaten met state-of-the-art technologie en gebruiksvriendelijkheid. Uiteraard zijn de Hielscher ultrasoonapparaten CE-conform en voldoen ze aan de eisen van UL, CSA en RoHs.
De onderstaande tabel geeft een overzicht van onze verschillende ultrasoonapparaten voor laboratoria:
VialTweeter op UP200St | 200W | 26 kHz | ultrasoonbehandeling van kleine flesjes, bijv. Eppendorf 1,5 ml |
UP50H | 50W | 30 kHz | hand- of statiefhomogenisator |
UP100H | 100W | 30 kHz | hand- of statiefhomogenisator |
UP200Ht | 200W | 26 kHz | hand- of statiefhomogenisator |
UP200St | 200W | 26 kHz | homogenisator op statief |
UP400St | 400W | 24 kHz | homogenisator op statief |
SonoStep | 200W | 26 kHz | laboratorium reactor combineren, ultrasoon, pomp, roerder en vat |
GDmini2 | 200W | 26 kHz | verontreinigingsvrije doorstroomcel |
kopshoorn | 200W | 26 kHz | intensief ultrasoon bad voor flesjes en bekers |
UIP400MTP | 400W | 24 kHz | ultrasoon systeem voor platen met meerdere putjes/microtiterplaten |
Neem contact met ons op! / Vraag het ons!
Literatuur / Referenties
- Fernandes, Luz; Santos, Hugo; Nunes-Miranda, J.; Lodeiro, Carlos; Capelo, Jose (2011): Ultrasonic Enhanced Applications in Proteomics Workflows: single probe versus multiprobe. Journal of Integrated OMICS 1, 2011.
- Priego-Capote, Feliciano; Castro, María (2004): Analytical uses of ultrasound – I. Sample preparation. TrAC Trends in Analytical Chemistry 23, 2004. 644-653.
- Welna, Maja; Szymczycha-Madeja, Anna; Pohl, Pawel (2011): Quality of the Trace Element Analysis: Sample Preparation Steps. In: Wide Spectra of Quality Control; InTechOpen 2011.
- 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.