Genomisch onderzoek vergemakkelijkt door sonificatie

Genomisch onderzoek heeft een revolutie teweeggebracht in ons begrip van biologische systemen, waardoor complexe genetische mechanismen die ten grondslag liggen aan verschillende ziekten en eigenschappen kunnen worden opgehelderd. Sonificatie, een techniek die oorspronkelijk is ontwikkeld voor de disruptie van celmembranen, heeft uitgebreid nut gevonden in genomisch onderzoek. Dit artikel geeft een overzicht van de toepassing van sonicatie in genoomonderzoek, waaronder DNA-isolatie en -fragmentatie, chromatine-immunoprecipitatie (ChIP) en de voorbereiding van next-generation sequencing bibliotheken. Dit artikel geeft een overzicht van de principes, methodologieën en toepassingen van sonicatie in genomisch onderzoek en laat je kennismaken met de meest geschikte sonicators voor genomisch onderzoek.

Sonicatoren in genomisch onderzoek

Sonde-type sonicator UP100H voor het prepareren van biologische monsters, bijv. DNA-fragmentatie, chromatineverschuiving, cellyse.Genomisch onderzoek heeft de afgelopen decennia een opmerkelijke vooruitgang geboekt, aangewakkerd door de ontwikkeling van high-throughput sequencing technologieën en innovatieve experimentele methodologieën. Deze vooruitgang heeft de uitgebreide analyse van genomen, epigenomen en transcriptomen vergemakkelijkt en biedt inzicht in de genetische basis van ziekten, evolutie en fenotypische variatie.
Sonicatie, een mechanisch proces waarbij de fysieke krachten van ultrageluid worden gebruikt om moleculaire structuren te verstoren, heeft zich ontpopt als een veelzijdig hulpmiddel bij genomisch onderzoek. Sonicatie is een gevestigde techniek die wordt gebruikt voor DNA-fragmentatie, chromatineverschuiving en NGS-bibliotheekbereiding.

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


 

Deze tutorial legt uit welk type sonicator het beste is voor uw taken op het gebied van monstervoorbereiding, zoals lysis, celdisruptie, eiwitisolatie, DNA- en RNA-fragmentatie in laboratoria, analyse en onderzoek. Kies het ideale type sonicator voor uw toepassing, monstervolume, aantal monsters en verwerkingscapaciteit. Hielscher Ultrasonics heeft de ideale ultrasone homogenisator voor u!

De perfecte Sonicator vinden voor celdisruptie en eiwitextractie in wetenschap en analyse

Video miniatuur

 

Toepassingen van sonificatie in genoomonderzoek

Sonificatie wordt toegepast op biologische monsters voor monstervoorbereiding voorafgaand aan assays, analyse of als voorbereiding op verdere downstreamprocessen. De meest voorkomende monstervoorbereidingstoepassingen waarbij sonicatie wordt gebruikt, zijn onder andere:

  • DNA-fragmentatie: Als voorbereidingsstap voor assays en andere analysetechnieken moet genomisch DNA worden afgeschoren tot een bepaalde grootte van fragmenten.
    Sonicatie wordt gebruikt voor de precieze fragmentatie van genomisch DNA, waardoor DNA-fragmenten van de gewenste grootte kunnen worden gegenereerd voor verschillende downstreamtoepassingen, waaronder PCR, klonen en Southern blotting. Sonicatie biedt voordelen ten opzichte van enzymatische methoden, omdat het een flexibele controle over de fragmentgrootte en -distributie mogelijk maakt. Snelle monstervoorbereiding met de UIP400MTP plaat sonicator stroomlijnt de verwerking van grote aantallen monsters.
    Lees meer over ultrasoon DNA fragmentatie en Plasmide fragmentatie!
  • Chromatine-immunoprecipitatie (ChIP): ChIP is een veelgebruikte techniek om eiwit-DNA interacties te onderzoeken, zoals histonmodificaties en binding van transcriptiefactoren. Sonificatie speelt een cruciale rol bij het fragmenteren van chromatine in kleinere fragmenten (~200-1000 basenparen), die geschikt zijn voor immunoprecipitatie. Dit maakt de isolatie en analyse mogelijk van specifieke genoomgebieden die geassocieerd zijn met eiwitten van belang.
  • Next-Generation Sequencing (NGS): High-throughput sequencing technologieën, zoals Illumina en Ion Torrent, vereisen gefragmenteerd DNA voor de voorbereiding van . Sonicatie vergemakkelijkt de gecontroleerde fragmentatie van genomisch DNA om DNA-fragmenten van uniforme grootte te genereren, die vervolgens worden gebruikt voor bibliotheekconstructie. Dit zorgt voor een nauwkeurige weergave van de genomische inhoud en verbetert de efficiëntie van de sequencing.
    Lees meer over het gebruik van sonicatie voor Next Gen Sequencing!
  • Compleet VialTweeter setup: VialTweeter sonotrode bij ultrasone processor UP200St

    VialTweeter sonicator voor gelijktijdige monstervoorbereiding van meerdere flacons

    Hoe kies ik de beste Sonicator voor mijn DNA-gerelateerde onderzoek?

    De voorwaarde “sonicatie” wordt gebruikt voor verschillende ultrasone toepassingen. De meest voorkomende methoden zijn het ultrasoon bad en de sonicator van het probe-type. Hieronder zult u ontdekken waarom de juiste keuze van een sonicator de kwaliteit en validiteit van uw onderzoeksresultaten zal verbeteren.

    Leer meer over de verschillen tussen verschillende ultrasone modellen, hun voordelen en beperkingen. Hier duiken we in de meest gebruikte sonicatormodellen voor genomisch onderzoek.

    Sonificatie van het bad: Waarom geven sonicators van het badtype onbetrouwbare, niet-reproduceerbare resultaten? Genomische monsters worden in een waterbad geplaatst met verschillende ultrasone transducers op de bodem van de watertank. De plekken van akoestische cavitatie komen zeer ongelijkmatig voor in de tank en leveren geen consistent ultrasoon vermogen. Deze methode behandelt de monsters met wisselende intensiteit en levert geen reproduceerbare resultaten op bij monstervoorbereiding zoals DNA-fragmentatie. Als gevolg van deze ongelijkmatige behandeling is er geen controle over de grootte van de DNA-fragmenten. Met een gewoon ultrasoon bad is betrouwbaar, herhaalbaar onderzoek onhaalbaar.
    Wilt u meer weten over sonicator vs ultrasoon bad? Klik dan hier!

    In tegenstelling tot een ultrasoon bad zijn Hielscher nauwkeurig regelbare sonicators die krachtig ultrageluid afgeven. De intensiteit van de sonicatie kan exact worden afgestemd op de toepassing zodat ongewenste degradatie van biologische monsters wordt voorkomen. Dit zorgt voor een optimale conservering van nucleïnezuren en andere biomoleculen tijdens het verwerken van monsters. Dit is met name voordelig voor genomisch onderzoek, waarbij de integriteit van het monster van cruciaal belang is voor de downstreamanalyse. Slimme functies zoals programmeerbare instellingen, browserafstandsbediening en automatische gegevensregistratie vergemakkelijken het onderzoekswerk in laboratoria.

    Hielscher Sonicator-modellen voor genoomonderzoek

    • Sonde-type sonicatie: Een sonicatiesonde wordt direct in de monsterbuis geplaatst, waardoor sonicatie gelokaliseerd wordt en de fragmentatieparameters nauwkeurig gecontroleerd kunnen worden. Deze methode heeft de voorkeur voor kleine aantallen monsters, zoals enkele flacons of bekers.
      Vind hier alle sonicators van het probe-type voor DNA-fragmentatie en monstervoorbereiding!
    • CupHorn en UIP400MTP: De Hielscher sonicatormodellen Ultrasone Cuphorn en UIP400MTP Plate Sonicator verschillen aanzienlijk van een gewoon ultrasoon bad of reinigingstank. Hoewel op het eerste gezicht het principe van indirecte overdracht van ultrageluidsgolven door een waterbad vergelijkbaar lijkt – Het verschil tussen de Hielscher ultrasone cuphorn of plaat sonicator en een gewoon ultrasoon bad kan niet groter zijn! Bij Hielscher systemen wordt de volledige bodem van de cuphorn en plaat sonicator gelijkmatig in beweging gebracht door krachtig ultrasoon geluid. Dit betekent dat het volledige oppervlak trilt met exact dezelfde amplitude en frequentie. Er worden geen dode, niet gesoneerde plekken gevonden, alle monsters worden gesoneerd met dezelfde intensiteit! Dit zorgt voor uniforme, reproduceerbare resultaten in uw ultrasone monstervoorbereiding.
      Meer informatie over de ultrasone kopshoorn vind je hier!
      Meer informatie over de plaatonicator UIP400MTP vind je hier!
    • VialTweeter: De VialTweeter maakt gebruik van een uniek ontwerp van een vibrerende vial-holding block sonotrode om ultrasone energie direct over te brengen naar sample vials zonder de noodzaak voor onderdompeling in een waterbad of ander medium. Deze indirecte maar zeer efficiënte sonicatiemethode is ideaal voor de behandeling van maximaal 10 gesloten flacons en voorkomt kruisbesmetting.
      Lees meer over de contaminatievrije sonicatie van maximaal 10 gesloten flacons met deVialTweeter!
    Ultrasone cuphorn voor uniforme en intense sonicatie van maximaal 5 gesloten buizen en flacons voor uniforme en snelle steriele monsterhomogenisatie.

    ultrasone CupHorn voor intensieve sonicatie van gesloten buizen en flacons voor steriele DNA-fragmentatie.

    Informatieaanvraag




    Let op onze Privacybeleid.


    Sonicatoren in geautomatiseerde systemen – Eenvoudige integratie

    Hielscher ultrasoonapparaten kunnen op afstand worden bediend via browserbesturing. Sonicatieparameters kunnen worden bewaakt en nauwkeurig worden aangepast aan de procesvereisten.Hielscher sonicators kunnen worden geïntegreerd in geautomatiseerde systemen. Met een open netwerkinterface en programmeerfuncties zijn Hielscher sonicators geschikt voor automatisering. De integratie met automatisering en robotica maakt high-throughput verwerking van genomische monsters mogelijk, wat grootschalige studies en initiatieven voor gepersonaliseerde geneeskunde vergemakkelijkt. De mogelijkheid om uw sonicator te integreren in een geautomatiseerd monstervoorbereidingssysteem optimaliseert de monsterverwerking en zorgt voor een efficiënte, reproduceerbare en veilige monsterverwerking in een verscheidenheid aan toepassingen en monstertypes.

    Waarom Hielscher Ultrasonics?

    • hoge efficiëntie
    • State-of-the-art technologie
    • betrouwbaarheid & robuustheid
    • instelbare, nauwkeurige procesregeling
    • partij & in lijn
    • voor elk volume
    • intelligente software
    • slimme functies (bv. programmeerbaar, dataprotocollering, afstandsbediening)
    • Gemakkelijk en veilig te bedienen
    • Laag onderhoud
    • CIP (clean-in-place)

    Ontwerp, productie en advies – Kwaliteit gemaakt in Duitsland

    Hielscher ultrasoonapparaten staan bekend om hun hoogste kwaliteit en ontwerpnormen. Robuustheid en eenvoudige bediening maken een soepele integratie van onze ultrasoonapparaten in industriële installaties mogelijk. Ruwe omstandigheden en veeleisende omgevingen worden gemakkelijk door Hielscher ultrasoontoestellen aangepakt.

    Hielscher Ultrasonics is een ISO gecertificeerd bedrijf en legt speciale nadruk op hoogwaardige ultrasoontoestellen met de modernste technologie en gebruiksvriendelijkheid. Uiteraard zijn Hielscher ultrasone apparaten CE-conform en voldoen ze aan de eisen van UL, CSA en RoHs.

    De onderstaande tabel geeft een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze ultrasone laboratoriumapparaten, die ideaal zijn voor monstervoorbereidingstaken zoals DNA- en RNA-fragmentatie, cellyse en DNA- en eiwitisolatie:

    Apparaat Vermogen [W] Type Volume [ml]
    UIP400MTP 400 voor microtiterplaten 6 – 3456 putten
    VialTweeter 200 voor maximaal 10 flacons plus klemmogelijkheid 0.5 – 1.5
    UP50H 50 Sonde-type 0.01 – 250
    UP100H 100 Sonde-type 0.01 – 500
    Uf200 ः t 200 Sonde-type 0.1 – 1000
    UP200St 200 Sonde-type 0.1 – 1000
    UP400St 400 Sonde-type 5.0 – 2000
    Cuphorn 200 CupHorn, sonoreactor 10 – 200
    GDmini2 200 contaminatievrije stroomcel

    Neem contact met ons op! / Vraag ons!

    Vraag voor meer informatie

    Gebruik het onderstaande formulier om meer informatie aan te vragen over ultrasone processors, toepassingen en prijzen. We bespreken graag uw proces met u en bieden u een ultrasoon systeem dat aan uw eisen voldoet!









    Let op onze Privacybeleid.


    Deze videoclip toont de Hielscher ultrasone homogenisator UP100H, een ultrasoonapparaat dat veel wordt gebruikt voor monstervoorbereiding in laboratoria.

    Ultrasone Homogenisator UP100H

    Video miniatuur



    Veelgestelde vragen over genoomonderzoek en sonificatie

    Hier vindt u de antwoorden op de meest gestelde vragen over ultrasoon en genomisch onderzoek.

    Wat doet sonicatie met DNA?

    Sonificatie breekt DNA in kleinere fragmenten door hoogfrequente geluidsgolven toe te passen die mechanische krachten creëren, waardoor DNA-strengen op willekeurige punten breken. Door de intensiteit van sonicatie aan te passen, kunnen grotere of kleinere DNA-fragmenten worden gemaakt, afhankelijk van de vereisten voor verdere verwerking en analyse.

    Wat is het sonicatieprotocol voor DNA-fragmentatie?

    Een typisch sonicatieprotocol voor DNA-fragmentatie bestaat uit het toepassen van ultrasone golven op DNA-monsters in een bufferoplossing gedurende een reeks korte stoten, gevolgd door koelintervallen om verhitting van het monster te voorkomen. Parameters zoals amplitude, duur en aantal cycli worden geoptimaliseerd op basis van het type monster en de gewenste fragmentgrootte.

    Hoe werkt sonicatie voor het afschuiven van DNA?

    Sonificatie voor het afschuiven van DNA houdt in dat er gecontroleerde mechanische krachten worden uitgeoefend op DNA-moleculen met behulp van ultrasone golven. Deze krachten verstoren de waterstofbruggen en andere interacties die de DNA-strengen bij elkaar houden, wat resulteert in willekeurige breuken en fragmentatie van het DNA in kleinere stukjes.

    Hoe lang moet je DNA-monsters met ultrasone trillingen behandelen?

    De duur van sonicatie voor DNA-monsters hangt af van factoren zoals monstervolume, concentratie en gewenste fragmentgrootte. Gewoonlijk wordt de sonificatie uitgevoerd gedurende korte perioden variërend van enkele seconden tot enkele minuten, met koelintervallen om oververhitting van het monster te voorkomen.

    Wat is de beste sonicator voor DNA-isolatie?

    De keuze van de beste sonicator voor DNA isolatie hangt af van factoren zoals monstervolume, verwerkingscapaciteit en gewenste fragmentgrootte. Enkele populaire opties zijn de Hielscher UIP400MTP plate-sonicator, de VialTweeter, CupHorn en de ultrasone sonde UP100H. Deze sonicators bieden nauwkeurige controle over de sonicatieparameters en zijn geschikt voor diverse DNA-isolatietoepassingen in onderzoekslaboratoria.

    Wat is genomica?

    Genomica is een multidisciplinaire tak van de biologie die zich bezighoudt met het begrijpen van de volledige samenstelling, functies, evolutie, het in kaart brengen en wijzigen van genomen. Een genoom omvat al het DNA in een organisme, zowel de genen als hun ingewikkelde driedimensionale organisatie. In tegenstelling tot genetica, dat zich richt op individuele genen en hun overervingspatronen, is genomica gericht op het uitgebreid karakteriseren en kwantificeren van alle genen binnen een organisme, waarbij hun interacties en invloed op het organisme als geheel worden opgehelderd. Genen spelen een centrale rol bij het aansturen van de synthese van eiwitten, gefaciliteerd door enzymen en boodschappermoleculen. Deze eiwitten vormen op hun beurt de structurele componenten van organen en weefsels, reguleren biochemische processen en vergemakkelijken de cel-tot-cel communicatie. Genomica omvat de sequentiebepaling en analyse van volledige genomen, waarbij gebruik wordt gemaakt van DNA-sequentietechnieken met hoge doorvoer en bio-informatica-instrumenten om de structuur en functies van genomen in hun geheel te ontcijferen.
    Genomica is de studie van het volledige genetische materiaal van een organisme, inclusief de DNA-sequentie, organisatie, functie en variatie. Het omvat de analyse van genen, hun interacties en hun invloed op eigenschappen en gedrag. Genomisch onderzoek omvat verschillende technieken en benaderingen om de structuur en functie van genomen te begrijpen, evenals hun rol in gezondheid, ziekte, evolutie en andere biologische processen.

    Genomisch onderzoek is gericht op:

    • Genomen sequentie: Hierbij wordt de volgorde van nucleotiden (A, T, C en G) in het DNA van een organisme bepaald. Dit kan het hele genoom zijn of specifieke regio's die van belang zijn.
    • Genetische variatie analyseren: Genomisch onderzoek onderzoekt variaties in DNA-sequenties tussen individuen of populaties, wat inzicht kan geven in de genetische basis van ziekten, eigenschappen en evolutionaire processen.
    • Functionele genomica: Dit gebied onderzoekt hoe genen functioneren en met elkaar en de omgeving interageren. Het omvat transcriptomics (studie van genexpressie), proteomics (studie van eiwitten) en metabolomics (studie van metabolieten).
    • Vergelijkende genomica: Door genomen van verschillende soorten te vergelijken, kunnen onderzoekers evolutionaire relaties blootleggen, geconserveerde gebieden identificeren en de genetische basis van biologische diversiteit begrijpen.
    • Medische genomica: Genomisch onderzoek in de geneeskunde richt zich op het begrijpen van de genetische basis van ziekten, het voorspellen van ziekterisico's en het ontwikkelen van gepersonaliseerde behandelingen en interventies.

    Genomisch onderzoek heeft geleid tot significante vooruitgang op gebieden zoals geneeskunde, landbouw, evolutiebiologie en biotechnologie, en heeft bijgedragen aan ons begrip van het leven op moleculair niveau en het verbeteren van de gezondheid en het welzijn van de mens.

    Literatuur / Referenties


    Ultrasoon geluid met hoge prestaties! Het Hielscher-productassortiment omvat het volledige spectrum van de compacte laboratorium-ultrasoonmachine over bench-top units tot full-industriële ultrasooninstallaties.

    Hielscher Ultrasonics vervaardigt hoogwaardige ultrasone homogenisatoren van Laboratorium naar industrieel formaat.


    We zullen graag uw proces bespreken.

    Laten we contact opnemen.