Monstervoorbereiding met de Ultrasone VialTweeter
Monstervoorbereiding vóór analyse kan verschillende pre-analytische processen vereisen, zoals weefselhomogenisatie, lysis, extractie van eiwitten, DNA, RNA, organellen en andere intracellulaire stoffen, oplossen en ontgassen. De VialTweeter is een uniek ultrasoon apparaat dat meerdere monsterbuizen tegelijk bereidt onder exact dezelfde omstandigheden. Door de indirecte sonicatie van gesloten reageerbuizen worden kruisbesmetting en monsterverlies vermeden.
ultrasone monstervoorbereiding
Ultrasoonbehandeling is een veelgebruikte techniek voor monsterbehandeling om het monster klaar te maken voor analyses zoals polymeerkettingreactie (PCR), Western Blots, assays, moleculaire sequencing, chromatografie enz. Ultrasoon is een techniek die veel gebruikt wordt in laboratoria om monsters pre-analytisch te behandelen. Een groot voordeel van ultrasone trillingen is dat het werkingsprincipe van ultrasone trillingen gebaseerd is op puur mechanische krachten. Ultrasone lysis en celdisruptie wordt bereikt door sonomechanische schuifkrachten, wat ultrasoonbehandeling het voordeel geeft dat de oplosmiddelen die worden gebruikt voor eiwitextractie ook tijdens de lysis kunnen worden gebruikt. Ultrasone celdisruptoren zoals de VialTweeter breken de celwanden/membranen en bevorderen de massaoverdracht tussen het inwendige van de cel en het oplosmiddel. Hierdoor wordt de analyt (bijv. DNA, RNA, eiwitten, organellen enz.) efficiënt van de celmatrix naar het oplosmiddel overgebracht. Dit betekent dat de stappen van afschrikken en extractie overlappen met het ultrasone celdisruptieproces, waardoor ultrasone lysis zeer effectief is. Bovendien zijn bij ultrasone monstervoorbereiding geen detergentia en andere lysereagentia nodig, die de structuur van het lysaat kunnen veranderen en vernietigen en bekend staan om de daaropvolgende problemen met zuivering. Een andere lysemethode, de enzymatische disruptie, vereist lange incubatietijden en levert vaak niet-reproduceerbare resultaten. Ultrasone monstervoorbereiding overwint veel voorkomende problemen bij monstervoorbereiding zoals weefselhomogenisatie, celdisruptie, lysis, eiwitextractie en lysaatoplossen. Aangezien de intensiteit van de ultrasone behandeling exact kan worden geregeld en aangepast aan het biologische monster, worden degradatie en monsterverlies voorkomen. Automatisch bewaakte en geregelde monstertemperatuur, pulsmodus en sonicatieduur zorgen voor optimale resultaten.
De VialTweeter is vooral handig voor laboratoriumwerk waarbij meerdere monsters tegelijkertijd onder dezelfde omstandigheden moeten worden bereid. De VialTweeter is een ultrasone bloksonotrode die tot 10 vials (bijv. Eppendorf, centrifuge, NUNC-buizen, cryovials) kan bevatten en deze intensief soniseert onder nauwkeurig gecontroleerde omstandigheden. Aangezien de ultrasone energie door de wanden van de flacons in het monstermedium wordt geleid, blijven de flacons tijdens de behandeling gesloten. Hierdoor worden monsterverlies en kruisbesmetting volledig vermeden.
Ultrasoon monstervoorbereidingsapparaat VialTweeter: VialTweeter sonotrode bij ultrasone processor UP200St
Flesjes en buisjes die op de VialTweeter passen
De VialTweeter is geschikt voor 10 gangbare buisjes met conische of ronde bodem, zoals Eppendorf-, centrifuge- en cryovials en diverse NUNC-flacons, maar de gaten kunnen op verzoek worden aangepast aan andere maten buisjes en flacons. Laat ons weten welk soort reageerbuizen je wilt gebruiken, zodat we je VialTweeter hierop kunnen aanpassen. Voor grotere reageerbuizen zoals Falcon-buizen en andere reageerbuizen, bekers en vaten is de VialPress een handige oplossing.
Lees meer over de VialTweeter model VT26dxx op maat gemaakt voor jouw specifieke reageerbuisformaat, bijv. Falcon-buizen!
De VialTweeter met VialPress
Terwijl de VialTweeter zelf met zijn 10 buisgaten al een uniek en zeer functioneel ultrasoon apparaat is, maakt de VialPress-uitbreiding de VialTweeter nog veelzijdiger en flexibeler in gebruik. De VialPress is een accessoire voor de VialTweeter dat bestaat uit een klembeugel waarmee grotere monsterbuizen zoals Falcon-buizen of andere kleine tot middelgrote testbekers aan de voorkant van de VialTweeter kunnen worden bevestigd. Op de afbeelding links houdt de VialTweeter 10 Eppendorf-buisjes in het blok, terwijl de VialPress één groter reageerbuisje aan de voorkant bevestigt voor sonicatie. De VialPress kan tot 5 grotere reageerbuizen vasthouden voor intense sonicatie.
Protocollen voor monstervoorbereiding met VialTweeter
De VialTweeter wordt veel gebruikt om biologische monsters te sonificeren. Vóór de analyse moeten monsters worden voorbereid voor biochemische of biofysische analyses en assays, bijvoorbeeld door lysis, weefselhomogenisatie, eiwitextractie, DNA/RNA-afschuiving, ontgassing enz. De VialTweeter voert deze ultrasone processen betrouwbaar uit en levert reproduceerbare resultaten. Een veelvoorkomende toepassing van de VialTweeter is de lysis/cell disruption van weefsels van zoogdieren (mens en dier), maar ook van bacteriecellen en virusdeeltjes. Met succes behandelde VialTweeter biologische monsters zijn onder andere menselijke longepitheelcellen, hematopoëtische stamcellen en myeloïde leukemiecellen, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Francisella tularensis, Yersinia pestis, Streptokokken pyogenes, Caulobacter crescentus, Mycoplasma pneumoniaeMycobacteriën / Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) en vele andere bacteriële, botanische en microbiële cellen.
Hieronder vindt u enkele geselecteerde protocollen met de VialTweeter.
De VialTweeter sonificeert Eppendorf-buisjes van 1,0, 1,5 en 2,0 ml met een hoge intensiteit zonder kruisbesmetting of monsterverlies.
- Homogenisatie van weefsels
- celdisruptie & lysis
- eiwitextractie
- DNA / RNA afschuiven
- solubilisatie van celpellets
- detectie van pathogenen
- ontgassing
- in-vitrodiagnostiek
- pre-analytische behandeling
- proteomica
E.Coli-lyse met VialTweeter voor in-vivobepaling van glutathion
Escherichia coli bacteriën van de stam MG1655 werden gekweekt in MOPS minimaal medium in een totaal volume van 200 ml totdat een A600 van 0,5 was bereikt. De cultuur werd gesplitst in culturen van 50 ml voor stressbehandeling. Na 15 minuten incubatie met 0,79 mM allicine, 1 mM diamide of dimethylsulfoxide (controle) werden de cellen geoogst bij 4000g bij 4°C gedurende 10 minuten. De cellen werden tweemaal gewassen met KPE-buffer voorafgaand aan resuspensie van de pellets in 700 µl KPE-buffer. Voor deproteïnering werd 300 µl 10% (w/v) sulfosalicylzuur toegevoegd voorafgaand aan de verstoring van de cellen door ultrasoonbehandeling (3 x 1 min; VialTweeter ultrasoonapparaat). De supernatanten werden verzameld na centrifugeren (30 min, 13.000g, 4°C). Sulfosalicylzuurconcentraties werden verlaagd tot 1% door toevoeging van 3 volumes KPE-buffer. Metingen van totaal glutathion en GSSG werden uitgevoerd zoals hierboven beschreven. Celglutathionconcentraties werden berekend op basis van een volume E. coli-cellen van 6,7×10-15 liter en een celdichtheid van A600 0,5 (gelijk aan 1×108 cellen ml-1 cultuur). GSH-concentraties werden berekend door 2[GSSG] af te trekken van het totale glutathion. (Müller et al. 2016)
Fragmentatie van alfa-synucleïnefibrillen met de VialTweeter
De VialTweeter sonicator wordt veel gebruikt voor de betrouwbare en efficiënte fragmentatie van alfa-synucleïnefibrillen en -linten. Klik hier voor gedetailleerde beschrijvingen, protocollen en referenties voor de alfa-synucleïnefragmentatie met de VialTweeter!
Cellyse met VialTweeter vóór grafietoven atoomabsorptiespectrometrie
Bacillus subtilis 168 (trpC2) werden blootgesteld aan 15 minuten antibioticastress, waarna de cellen werden geoogst bij 3.320 x g, vijfmaal werden gewassen met 100 mM Tris/1 mM EDTA, pH 7,5, opnieuw werden gesuspendeerd in 10 mM Tris, pH 7,5 en werden ontleed door ultrasoonbehandeling in een Hielscher VialTweeter-instrument. (Wenzel et al. 2014)
VialTweeter Monstervoorbereiding vóór Massaspectrometrie
De gelyofiliseerde celpellets van humane CD34 hematopoëtische stam/progenitorcellen werden geresuspendeerd in 10µl (200 µl voor bulk HEK293 preparaat voor de peptide verdunningsreeks) van 8 M ureum in 100 mM ammoniumwaterstofcarbonaat en gelyseerd met behulp van sonicatie met de Hielscher VialTweeter bij een amplitude van 60%, een cyclus van 60% en een duur van 20s gedurende drie keer met tussentijdse koeling op ijs. (Amon et al. 2019)
Protocollen voor monstervoorbereiding met de VialPress
Verse sla (Lactuca sativa) werd gehomogeniseerd in 0,5 M HEPES-buffer (pH 8, aangepast met KOH) in een verhouding van 1 g plant (vers gewicht) tot 200, 100, 50 of 20 mL bufferoplossing. De verhouding tussen de plantmassa en het volume van de bufferoplossing werd gevarieerd om het totale homogenaatvolume tussen 3,5 en 12 ml te houden. De verhouding tussen de plantmassa en het volume van de bufferoplossing werd gevarieerd om het totale homogenaatvolume tussen 3,5 en 12 ml te houden, waardoor homogenisatie met de sonde mogelijk werd. Homogenaten ondergingen vervolgens indirecte ultrasoonbehandeling met een UP200St met VialTweeter uitgerust met 200xt VialPress (Hielscher Ultrasonics GmbH, Duitsland) gedurende 3 minuten (80% puls en 100% vermogen). Door dit apparaat te gebruiken werd contaminatie vermeden. (Laughton et al. 2019)
De VialTweeter met 10 Eppendorf-flacons bij de ultrasone processor UP200St
Betrouwbare temperatuurregeling tijdens Sonicatie met de VialTweeter
Temperatuur is een cruciale procesbeïnvloedende factor die vooral belangrijk is voor de behandeling van biologische monsters. Net als alle mechanische monstervoorbereidingstechnieken creëert sonicatie warmte. De temperatuur van de monsters kan echter goed geregeld worden met de VialTweeter. We bieden u verschillende opties om de temperatuur van uw monsters te bewaken en te regelen terwijl u ze prepareert met de VialTweeter en VialPress voor analyse.
- Bewaking van de monstertemperatuur: De ultrasone processor UP200St, die de VialTweeter aanstuurt, is uitgerust met intelligente software en een insteekbare temperatuursensor. Sluit de temperatuursensor aan op de UP200St en steek de punt van de temperatuursensor in een van de monsterbuizen. Via het digitale gekleurde touch-display kun je in het menu van de UP200St een specifiek temperatuurbereik instellen voor de sonicatie van je monster. De ultrasoon stopt automatisch wanneer de maximumtemperatuur is bereikt en pauzeert totdat de monstertemperatuur is gedaald tot de laagste waarde van de ingestelde temperatuur ∆. Dan start de sonicatie automatisch opnieuw. Daarna start de sonicatie automatisch opnieuw. Deze slimme functie voorkomt door warmte veroorzaakte degradatie.
- Het VialTweeter-blok kan worden voorgekoeld. Plaats het VialTweeter-blok (alleen de sonotrode zonder transducer!) in de koelkast of vriezer om het titanium blok voor te koelen om temperatuurstijging in het monster uit te stellen. Indien mogelijk kan het monster zelf ook worden voorgekoeld.
- Gebruik droogijs om te koelen tijdens sonicatie. Gebruik een ondiep bakje gevuld met droogijs en plaats de VialTweeter op het droogijs zodat de warmte snel kan worden afgevoerd.
Klanten over de hele wereld gebruiken de VialTweeter en VialPress voor hun dagelijkse monstervoorbereiding in biologische, biochemische, medische en klinische laboratoria. Dankzij de intelligente software en temperatuurregeling van de UP200St processor wordt de temperatuur betrouwbaar geregeld en wordt door warmte veroorzaakte degradatie van het monster voorkomen. Ultrasone monstervoorbereiding met de VialTweeter en VialPress levert zeer betrouwbare en reproduceerbare resultaten!
Technische details van de VialTweeter
De VialTweeter is een bloksonotrode van titanium die tot 10 buisjes kan bevatten in de gaten in het blok. Daarnaast kunnen tot 5 grotere reageerbuizen op de voorkant van de VialTweeter geklemd worden met behulp van de VialPress. De VialTweeter is zo ontworpen dat de ultrasoon energie gelijkmatig wordt verdeeld over elk ingebracht flesje om betrouwbare en uniforme sonicatieresultaten te garanderen. Met een klein draaipunt kan de VialTweeter sonotrode worden aangepast aan een oneffen ondergrond en kunnen de reageerbuizen verticaal worden uitgelijnd.
De voordelen van de VialTweeter in een oogopslag
- Intensieve sonicatie van maximaal 10 flacons tegelijkertijd
- Indirecte sonificatie met hoge ultrasone intensiteit door de vaatwand in het monster
- Indirecte sonicatie voorkomt kruisbesmetting en monsterverlies
- Reproduceerbare resultaten dankzij instelbare en regelbare sonicatieamplitude
- Met de VialPress kun je grotere buisjes soniseren
- Instelbare amplitude van 20 tot 100%
- Instelbare pulsmodus van 0 tot 100%
- Autoclaveerbaar
De VialTweeter wordt aangedreven door de UP200St, een krachtige ultrasone processor van 200 watt. De UP200St is uitgerust met intelligente software waarmee alle belangrijke ultrasone procesparameters zoals amplitude, sonificatietijd, pulsatie en temperatuur nauwkeurig kunnen worden geregeld. Dit maakt de VialTweeter een betrouwbaar instrument voor succesvolle reproduceerbare procesresultaten in biologische en biochemische laboratoria.
De amplitude kan worden ingesteld tussen 20 en 100%, zodat de ultrasone intensiteit kan worden aangepast aan het monster. Voor het scheren en fragmenteren van DNA en RNA is bijvoorbeeld een mildere amplitude nodig om de productie van te kleine DNA-fragmenten te voorkomen, terwijl voor het homogeniseren van weefsel van muizenhersenen sonicatie met een hoge intensiteit nodig is. Kies de ideale amplitude, sonicatie-intensiteit en duur via het slimme en intuïtieve menu op de UP200St processor. Het menu en de instellingen zijn eenvoudig toegankelijk en te bedienen via het gekleurde aanraakscherm. In de instellingen kun je sonicatieparameters vooraf instellen, zoals amplitude, pulsatie/cyclusmodus, sonicatieduur, totale energie-input en temperatuurlimieten. In onderzoek en productie is de herhaalbaarheid van proeven en testresultaten cruciaal. Dit betekent dat het nauwkeurig vastleggen van procescondities en sonicatieprotocollen uiterst belangrijk is. De automatische dataprotocollering schrijft alle sonicatiegegevens naar een CSV-bestand op een geïntegreerde SD-kaart, zodat u eenvoudig verschillende sonicatieruns kunt controleren en vergelijken. Alle ultrasone procesgegevens zijn eenvoudig toegankelijk en te delen als CSV-bestand.
Hielscher Ultrasonics streeft ernaar u te voorzien van geavanceerde technologie om uw onderzoekswerk te vergemakkelijken en te verbeteren!
VialTweeter met VialPress voor indirecte sonicatie.
De ultrasone flaconTweeter in onderzoek en wetenschap
De VialTweeter is een 200 watt krachtige ultrasone processor die ideaal is voor gelijktijdige ultrasone monstervoorbereiding van meerdere Eppendorf-flacons of vergelijkbare reageerbuizen. Daarom wordt de VialTweeter vaak gebruikt in biologische en biochemische laboratoria voor onderzoek en biowetenschappen. Hieronder vindt u een selectie van wetenschappelijke artikelen waarin de ultrasone processor VialTweeter wordt gebruikt. De artikelen hebben betrekking op verschillende toepassingen, zoals ultrasone homogenisatie van monsters, celdisruptie en -lyse, DNA-afschuiving en -fragmentatie, extractie van eiwitten en bioactieve verbindingen en de inactivering van het coronavirus SARS-CoV-2. Als u op zoek bent naar een specifieke toepassing en bijbehorende wetenschappelijke referenties, neem dan contact met ons op.
- FactSheet VialTweeter VT26dxx – Customized VialTweeter Sonicator for Single Test Tubes or Vials
- FactSheet VialTweeter – Sonicator for Simultaneous Sample Preparation
- Gajek, Ryszard; Barley, Frank; She, Jianwen (2013): Determination of essential and toxic metals in blood by ICP-MS with calibration in synthetic matrix. Analytical Methods 5, 2013. 2193-2202.
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2013/ay/c3ay26036d - Nordenfelt P, Waldemarson S, Linder A, Mörgelin M, Karlsson C, Malmström J, Björck L. (2012): Antibody orientation at bacterial surfaces is related to invasive infection. Journal of Experimental Medicine 17;209(13), 2012. 2367-81.
- Wenzel, M., A. I. Chiriac, A. Otto, D. Zweytick, C. May, C. Schumacher, R. Gust, et al. (2014): Small Cationic Antimicrobial Peptides Delocalize Peripheral Membrane Proteins. Proceedings of the National Academy of Sciences 111, No. 14, 2014. E1409–E1418.
- Lindemann, C., Lupilova, N., Müller, A., Warscheid, B., Meyer, H. E., Kuhlmann, K., Eisenacher, M., Leichert, L. I. (2013): Redox proteomics uncovers peroxynitrite-sensitive proteins that help Escherichia coli to overcome nitrosative stress. The Journal of biological chemistry, 288(27), 2013. 19698–19714.
- Wenzel, M., Patra, M., Albrecht, D., Chen, D. Y., Nicolaou, K. C., Metzler-Nolte, N., Bandow, J. E. (2011): Proteomic signature of fatty acid biosynthesis inhibition available for in vivo mechanism-of-action studies. Antimicrobial agents and chemotherapy, 55(6), 2011. 2590–2596.
- Laughton, S., Laycock, A., von der Kammer, F. et al. (2019): Persistence of copper-based nanoparticle-containing foliar sprays in Lactuca sativa (lettuce) characterized by spICP-MS. Journal of Nanoparticle Research 21, 174 (2019).
- Welch, Stephen R.; Davies, Katherine A.; Buczkowski, Hubert; Hettiarachchi, Nipunadi; Green, Nicole; Arnold, Ulrike; Jones, Matthew; Hannah, Matthew J.; Evans, Reah; Burton, Christopher; Burton, Jane E.; Guiver, Malcolm; Cane, Patricia A.; Woodford, Neil; Bruce, Christine B.; Roberts, Allen D. G.; Killip, Marian J. (2020): Inactivation analysis of SARS-CoV-2 by specimen transport media, nucleic acid extraction reagents, detergents and fixatives. Journal of Clinical Microbiology. Accepted Manuscript Posted Online 24 August 2020.
- Müller A., Eller J., Albrecht F., Prochnow P., Kuhlmann K., Bandow J. E., Slusarenko A. J., Leichert L.I.O. (2016): Allicin Induces Thiol Stress in Bacteria through S-Allylmercapto Modification of Protein Cysteines. Journal of Biological Chemistry, Vol. 291, No. 22, 2016. 11477-11490.
- Tim Krischuns; Franziska Günl; Lea Henschel; Marco Binder; Joschka Willemsen; Sebastian Schloer; Ursula Rescher; Vanessa Gerlt; Gert Zimmer; Carolin Nordhoff; Stephan Ludwig; Linda Brunotte (2018): Phosphorylation of TRIM28 Enhances the Expression of IFN-β and Proinflammatory Cytokines During HPAIV Infection of Human Lung Epithelial Cells. Frontiers in immunology Vol. 9, September 2018.
- Sabine Amon, Fabienne Meier-Abt, Ludovic C. Gillet, Slavica Dimitrieva, Alexandre P. A. Theocharides, Markus G. Manz, Ruedi Aebersold (2019): Sensitive Quantitative Proteomics of Human Hematopoietic Stem and Progenitor Cells by Data-independent Acquisition Mass Spectrometry. Molecular & Cellular Proteomics 18, 2019. 1454–1467.
Ultrasone verwerking: Hielscher helpt u van haalbaarheid en optimalisatie tot commerciële productie!