Ultrasone DNA-fragmentatie voor volgende gensequencing

Next Generation Sequencing (NGS) vereist het betrouwbaar afschuiven en fragmenteren van genomisch DNA om genomische DNA-strengen te sequencen en genoombibliotheken te creëren. De gecontroleerde fragmentatie van DNA in DNA-fragmenten is een essentiële monstervoorbereidingsstap die vereist is voordat het DNA wordt gesequeneerd. Ultrasoonbehandeling heeft zich bewezen als een efficiënte en betrouwbare techniek voor DNA-fragmentatie van een bepaalde lengte. Met ultrasone DNA-fragmentatieprotocollen worden reproduceerbare fragmentatieresultaten bereikt. Hielscher ultrasone apparaten zijn in staat om een breed scala van genomische DNA-fragmentgrootteverdelingen te produceren, nauwkeurig regelbaar via de bedrijfsparameters. Aangezien Hielscher ultrasone DNA-scheersystemen beschikbaar zijn voor enkele en meervoudige vials, alsmede voor microtiterplaten, wordt de monstervoorbereiding zeer efficiënt.

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Ultrasonic DNA fragmentation is frequently used as sample preparation step in Next Generation Sequencing (NGS)

Elektroforetische analyse van genomisch DNA van E. coli EDL933 onderworpen aan 0-15 min ultrasone trillingen. L geeft de DNA Ladder. (Basselet et al. 2008)

Voordelen van ultrasone DNA-fragmentatie

  • herhaalbare / reproduceerbare resultaten
  • nauwkeurig instelbaar om een bepaalde fragmentlengte te verkrijgen
  • snelle afhandeling
  • consistente DNA fragmentatie resultaten
  • apparaten voor alle monstervolumes (bv. meerdere flesjes of microtiterplaten)
  • hoge doorvoer
  • nauwkeurige temperatuurregeling
  • eenvoudige, gebruiksvriendelijke bediening

Next-Gen Sequencing: Ultrasone DNA-fragmentatie voor bibliotheekvoorbereiding

Om een Next-generation sequencing uit te voeren, moeten de drie basisstappen (1) bibliotheekvoorbereiding, (2) sequencing, en (3) gegevensanalyse worden uitgevoerd. Tijdens de voorbereiding van de bibliotheek wordt het DNA gefragmenteerd, waarna de fragmentuiteinden worden gerepareerd (gepolijst) door toevoeging van één adenine base en de doelfragmenten worden omgezet in dubbelstrengs DNA. Tenslotte worden zogeheten adapters bevestigd door ligatie, PCR of tagmentatie, zodat het uiteindelijke DNA-product van de bibliotheek kan worden gekwantificeerd voor sequencing.
DNA Fragmentatie met Sonication: Vooral bij short-read sequencingtechnologieën zoals Illumina, die langere DNA-fragmenten niet gemakkelijk kunnen lezen, moeten de DNA-standaarden tot een bepaalde grootte worden gefragmenteerd, wat op betrouwbare wijze kan worden bereikt door ultrasoonbehandeling.
Ultrasoonbehandeling kan betrouwbaar worden gebruikt voor fragmentatie van DNA, RNA en chromatine.

Hoe werkt ultrasone DNA-fragmentatie?

Sonificatie, ook bekend als akoestische monsterverwerking, is een veel gebruikte methode om DNA te fragmenteren. Voor ultrasone DNA-fragmentatie worden de monsters blootgesteld aan ultrasone golven onder gecontroleerde omstandigheden. Het werkingsprincipe van ultrasone DNA-fragmentatie is gebaseerd op de trillingen en cavitatie die door de ultrasone golven worden opgewekt. De afschuifkrachten die het gevolg zijn van ultrasone (akoestische) cavitatie breken DNA-moleculen met een hoog molecuulgewicht. De instelling van de sonicatie, zoals intensiteit (amplitude, duur), pulsatiemodus en temperatuur, maakt precieze DNA-fragmentatie mogelijk tot een bepaalde gewenste lengte van de DNA-fragmenten. Terwijl DNA vaak wordt teruggebracht tot 100 à 600 bp met behulp van ultrasoonbehandeling, kunnen langere DNA-fragmenten tot 1300 bp worden verkregen wanneer mildere ultrasone omstandigheden worden toegepast.

Ultrasonic homogenizers are reliable for DNA shearing

Ultrasoon DNA afschuiven tijdens ChIP – chromatine immunoprecipitatie
Aangepast van Jkwchui onder CC-BY-SA.03

Temperatuurbeheersing om DNA-degradatie te voorkomen

De dubbelstrengs molecuulvorm van DNA is zeer gevoelig voor verhoogde temperaturen, zodat een exacte beheersing van de temperatuur tijdens de monstervoorbereidingsstappen een cruciale factor is voor betrouwbare analyseresultaten.
Of u nu Hielscher's sonde-ultrasoonapparaten, de VialTweeter of de UIP400MTP – Continue temperatuurbewaking en -regeling is gegarandeerd dankzij een insteekbare temperatuursensor en de slimme apparaatsoftware. Om de temperatuur binnen een bepaald bereik te houden, kunt u een boven- en ondergrens voor de temperatuur instellen. Zodra deze temperatuurgrens wordt overschreden, zal de ultrasoonmachine pauzeren en automatisch verdergaan met soniceren wanneer de temperatuur met een ingestelde ∆T is gedaald.
De geavanceerde software van Hielscher ultrasoonapparaten zorgt voor een betrouwbare handhaving van de ideale monsterbehandelingscondities.

DNA-fragmentatie van massamonsters met de UIP400MTP Multi-Well Plate Ultrasonicator

Ultrasonic Multi-Sample Preparation Unit UIP400MTP for multi-well plate sonicationHet aantal monsters in de biowetenschappen is in het laatste decennium aanzienlijk toegenomen. Dit betekent dat zeer grote aantallen monsters (b.v. 384, 1536 of 3456 wells per microtiterplaat) verwerkt moeten worden tijdens monsterbereiding en analyse onder consequent gelijke condities om vergelijkbare en geldige resultaten te verkrijgen. Met de UIP400MTP volgt Hielscher Ultrasonics de trend van massale monsterverwerking. De UIP400MTP is een ultrasoonapparaat voor monstervoorbereiding met behulp van microtiterplaten. De UIP400MTP kan platen verwerken met 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536, of 3456 wells. Afhankelijk van het type microtiterplaat kan elke well doorgaans monstervolumes van tientallen nanoliters tot verscheidene milliliters bevatten. De UIP400MTP wordt veel gebruikt in biowetenschappelijk onderzoek voor monstervoorbereiding vóór assays zoals ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) of PCR, vóór proteïneanalyse, alsook voor chromatinevoorbereiding vóór CHiP en CHiP-seq, identificatie van histonmodificaties, en andere analytische behandelingen (bv. gelelektroforese, massaspectrometrie).

De VialTweeter voor monsterafscheiding van maximaal 10 flesjes

Compleet VialTweeter setup: VialTweeter sonotrode bij ultrasone processor UP200StDe VialTweeter is een veelgebruikte ultrasoonstraler voor laboratoria waarmee tot 10 vials tegelijk doeltreffend en comfortabel kunnen worden gesoneerd. Aangezien de vials en reageerbuizen (bv. Eppendorf vials, cryo vials, centrifugebuizen) indirect worden gesoniseerd, wordt elke kruisbesmetting vermeden. Aangezien aan elk monster dezelfde ultrasone intensiteit wordt toegediend, zijn alle sonicatieresultaten homogeen en reproduceerbaar. De VialTweeter biedt alle slimme functies zoals onze andere digitale apparaten (bv. smart menu, programmeerbare instellingen, temperatuurregeling, afstandsbediening enz.

Multi-vingerprobes voor microwellplaten

4 probe heads or 4 sonotrodes for simultaneous sonication of 4 samples at the same intensity with the Hielscher 200 watts ultrasonicator models UP200ST and UP200HTDe multi-vinger probes met 4 of 8 vingers, die beschikbaar zijn voor de ultrasone sondehomogenisatoren UP200Ht en UP200St, zijn een comfortabele optie om meerdere monsters tegelijk onder dezelfde omstandigheden te soniceren. De sonotrode MTP-24-8-96 is bijvoorbeeld een sonde met acht vingers, die ideaal is voor de integratie in geautomatiseerde systemen of voor de efficiënte handmatige monstervoorbereiding van de wells van multiputplaten. De multi-vinger sonotrode is ideaal voor geautomatiseerde laboratoria, waar meestal bekers en reageerbuizen met een standaard ultrasone sonotrode worden verwerkt. De multi-vinger en standaard sondes kunnen binnen enkele minuten snel worden verwisseld, waardoor het ultrasone apparaat met één sonde verandert in een ultrasoon onderbrekingsapparaat met meerdere sondes.

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Hielscher ultrasoonapparaten voor DNA-fragmentatie

Hielscher Ultrasonics biedt verschillende platforms op basis van ultrageluid voor DNA-, RNA- en chromatinefragmentatie. Deze verschillende platforms omvatten ultrasone sondes (sonotrodes), indirecte sonicatieoplossingen voor de gelijktijdige monstervoorbereiding van meerdere buisjes of multi-well-platen (bijv. 96-well-platen, microtiterplaten), sonoreactoren en ultrasone koperen oortjes. Alle platforms voor DNA-scheiding worden aangedreven door frequentie-afgestemde, hoogwaardige ultrasone processoren, die nauwkeurig regelbaar zijn en reproduceerbare resultaten opleveren.

Ultrasone processoren voor elk aantal monsters en elke monstergrootte

Met Hielscher's multi-sample ultrasoonapparaten VialTweeter (voor maximaal 10 reageerbuisjes) en UIP400MTP (voor microtiterplaten/ multiwellplaten) wordt het eenvoudig mogelijk om de monsterverwerkingstijd te verkorten dankzij intense en nauwkeurig regelbare ultrasoonisering, terwijl de gewenste DNA-fragmentgrootteverdeling en opbrengst wordt verkregen. Ultrasone DNA-fragmentatie maakt monstervoorbereiding efficiënt, betrouwbaar en schaalbaar. Protocollen kunnen lineair worden opgeschaald van één tot talrijke monsters door constant gecontroleerde ultrasone trillingen toe te passen.
Sonde-ultrasoonapparaten met één tot vijf vingers zijn ideaal voor de bereiding van kleinere aantallen monsters. Hielscher's laboratorium ultrasoonapparaten zijn verkrijgbaar in verschillende maten, zodat wij u het ideale apparaat voor uw toepassing en eisen kunnen aanbevelen.

nauwkeurige procesbesturing

Hielscher ultrasonicators can be remotely controlled via browser control. Sonication parameters can be monitored and adjusted precisely to the process requirements.Nauwkeurig controleerbare sonicatie-instellingen zijn van cruciaal belang omdat uitputtende sonificatie DNA, RNA en chromatine kan vernietigen, maar onvoldoende ultrasone afschuiving resulteert in te lange DNA- en chromatinefragmenten. Hielscher's digitale ultrasoonapparaten kunnen eenvoudig worden ingesteld op nauwkeurige sonicatieparameters. Specifieke sonicatie-instellingen kunnen ook worden opgeslagen als geprogrammeerde instelling voor een snelle herhaling van dezelfde procedure.
Alle sonicaties worden automatisch geprotocolleerd en als CSV-bestand opgeslagen op een ingebouwde SD-kaart. Dit maakt een nauwkeurige documentatie van de uitgevoerde proeven mogelijk en maakt het mogelijk om sonicatiereeksen gemakkelijk te herzien.
Via browser-afstandsbediening kunnen alle digitale ultrasooninstallaties worden bediend en bewaakt via elke standaardbrowser. Installatie van extra software is niet nodig, aangezien een LAN-verbinding een zeer eenvoudige plug-n-play installatie mogelijk maakt.

Hoogste gebruiksvriendelijkheid in ultrasone monstervoorbereiding

Alle Hielscher ultrasoonapparaten zijn ontworpen om ultrageluid van hoge kwaliteit te leveren, terwijl ze tegelijkertijd altijd zeer gebruiksvriendelijk en eenvoudig te bedienen zijn. Alle instellingen zijn goed gestructureerd in een duidelijk menu, dat gemakkelijk toegankelijk is via een gekleurd touch-display of browser-afstandsbediening. De slimme software met programmeerbare instellingen en automatische gegevensregistratie zorgt voor optimale sonicatie-instellingen voor betrouwbare en reproduceerbare resultaten. De overzichtelijke en gebruiksvriendelijke menu-interface maken Hielscher ultrasoonapparaten tot gebruiksvriendelijke en efficiënte apparaten.
De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasoonapparaten, die ideaal zijn voor monstervoorbereidingstaken zoals DNA- en RNA-fragmentatie, cellyse en eiwitextractie:

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 aanvullende informatie aan te vragen over ultrasone processoren, toepassingen en prijs. Wij bespreken graag uw proces met u en bieden u een ultrasoon systeem aan dat aan uw eisen voldoet!









Let op onze Privacybeleid.


The VialTweeter is a MultiSample Ultraonicator that allows for reliable sample preparation under precisely controlled temperature conditions.

De ultrasone meervoudige monstervoorbereidingseenheid VialTweeter maakt het mogelijk om tot 10 flesjes tegelijk te soniseren. Met het clamp-on apparaat VialPress kunnen tot 4 extra buizen naar voren worden gedrukt voor intense sonicatie.


De sonotrode MTP-24-8-96 heeft acht ultrasone sondes voor de sonificatie van de putten van microtiterplaten.

De sonotrode MTP-24-8-96 heeft acht ultrasone sondes voor de sonificatie van de putten van microtiterplaten.



Literatuur / Referenties

Feiten die de moeite waard zijn om te weten

Wat is Next Generation Sequencing?

Next-generation sequencing, ook Next Gen Sequencing (NGS), high-throughput sequencing of sequencing van de tweede generatie, verwijst naar de aanpak van massale parallelle sequencing, waarbij zeer grote (massieve) hoeveelheden DNA van miljoenen fragmenten tegelijk per sequencerun parallel worden gesequeneerd.
Om een Next-generation sequencing uit te voeren, moeten de drie basisstappen (1) bibliotheekvoorbereiding, (2) sequencing, en (3) gegevensanalyse worden uitgevoerd. Tijdens de voorbereiding van de bibliotheek moeten DNA-strengen worden gefragmenteerd in DNA-fragmenten van een bepaalde lengte. Sonificatie is een van de voorkeurstechnieken om DNA te fragmenteren.
Tijdens het DNA-sequencingproces wordt de volgorde van nucleotiden in DNA – bekend als nucleïnezuursequentie - wordt bepaald. De nucleïnezuursequentie is opgebouwd uit vier nucleotidebasen - adenine, cytosine, guanine, thymine – die code voor informatie.
Next-generation sequencing is de drijvende kracht achter het onderzoek in de biowetenschappen en de gepersonaliseerde geneeskunde, aangezien sequencing van DNA en RNA intensief wordt gebruikt bij genomisch onderzoek, kankeronderzoek, onderzoek naar zeldzame en complexe ziekten, microbieel onderzoek, agrigenomica en vele andere onderzoeksgebieden.

Next Generation Sequencing vs Sanger Sequencing

Terwijl het met Next Generation Sequencing (NGS) mogelijk is massale aantallen genomische monsters te sequencen, kan met Sanger Sequencing (ook bekend als kettingbeëindigingsmethode of Sequencing van de eerste generatie) slechts een klein aantal monsters worden gesequeneerd. Sanger-sequencing sequentiëert slechts één DNA-fragment per keer en kan in één dag worden uitgevoerd. Vanwege de nauwkeurigheid wordt Sanger-sequencing ook beschouwd als de gouden-standaard-technologie, die wordt gebruikt om de resultaten van Next Generation-sequencing te verifiëren.
Sanger-sequencing bereikt leeslengtes van ongeveer 800 bp (typisch 500-600 bp bij niet-verrijkt DNA). De langere leeslengte bij Sanger-sequencing biedt aanzienlijke voordelen ten opzichte van andere sequencingmethoden, vooral bij het sequencen van repetitieve delen van het genoom. De uitdaging van sequentiegegevens met korte lezingen is vooral een probleem bij het sequencen van nieuwe genomen (de novo) en bij het sequencen van sterk herschikte genoomsegmenten, die typisch zijn voor kankergenen of in regio's van chromosomen die structurele variatie vertonen. [cp. Morozova and Marra, 2008].


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

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