Ultrasone weefselhomogenisatoren

• Ultrasone behandeling is een veilige & efficiënte methode voor weefselhomogenisatie.
• Ultrasone toepassingen omvatten de bereiding van weefsel en suspensies, de extractie van eiwitten, DNA/ RNA en actieve stoffen, evenals de activering / inactivering van enzymen en gisten.
• De nauwkeurige regelbaarheid van ultrasone homogenisatoren met een sonde maakt een betrouwbare bereiding van weefselmonsters mogelijk.

Weefselhomogenisatie met ultrasone sondes

Weefselhomogenisatie is een proces voor monstervoorbereiding waarbij dierlijke en plantaardige cellen of micro-organismen worden voorbereid voorafgaand aan de extractie van intracellulair materiaal zoals eiwitten, DNA of RNA. Het celmembraan moet worden opengebroken om de celinhoud vrij te maken. Na het openbreken van de celwand zweven de intracellulaire macromoleculen in de bufferoplossing, zodat organellen, eiwitten en DNA/ RNA beschikbaar komen. Ultrasone weefselhomogenisatoren en celontsluiters zijn zeer efficiënte hulpmiddelen voor celontsluiting, lysis en extractie.

Ultrasone weefselhomogenisatoren versus alternatieve lysistechnieken

U vraagt zich misschien af welke techniek voor celontsluiting en welke apparatuur voor weefselhomogenisatie de beste optie zijn voor uw laboratorium. Hieronder vindt u enkele argumenten die pleiten voor ultrasone lysis en weefselhomogenisatie, omdat ultrasone behandeling verschillende voordelen biedt ten opzichte van alternatieve homogenisatiemethoden:

• Efficiëntie: Ultrasone homogenisatie is een snelle en efficiënte methode voor het ontsluiten van weefsels en cellen. Ultrasone weefselhomogenisatoren werken volgens het principe van akoestische cavitatie. Deze methode is zeer efficiënt en kan cellen binnen enkele seconden ontsluiten. Omdat de intensiteit van mild tot intens kan worden ingesteld, is sonicatie bijzonder effectief voor harde of vezelige weefsels die met andere methoden moeilijk te homogeniseren zijn.



• Kruisbesmetting voorkomen: Hielscher biedt krachtige ultrasone weefselhomogenisatoren die het monster door middel van indirecte sonicatie voorbereiden. Met de UIP400MTP (ideaal voor microtiterplaten en multiwellplaten), evenals de VialTweeter en de CupHorn (ideaal voor monsterflesjes, buisjes en bekerglazen), biedt Hielscher ultrasone apparatuur voor celontsluiting voor contactloze homogenisatie, die het risico op kruisbesmetting tussen monsters vermindert. Dit minimaliseert ook het risico op het inbrengen van verontreinigingen afkomstig van maaloppervlakken of andere homogenisatieapparatuur.
• Flexibiliteit: Ultrasone homogenisatie kan worden gebruikt voor uiteenlopende monstergroottes en volumes, van kleine volumes tot grote weefselmonsters. Bovendien is ultrasone homogenisatie geschikt voor een breed scala aan monstertypen, waaronder plantaardige weefsels, dierlijke weefsels en microbiële culturen. De intensiteit en duur van de ultrasone behandeling kunnen worden aangepast om de mate van ontsluiting voor verschillende soorten weefsels te optimaliseren.
• Reproduceerbaarheid: Ultrasone homogenisatie levert consistente resultaten op en maakt een nauwkeurige regeling van homogenisatieparameters mogelijk, zoals het uitgangsvermogen en de sonicatieduur. Dit helpt de reproduceerbaarheid en nauwkeurigheid van experimentele gegevens te waarborgen.
• Behoud van biomoleculen: Ultrasone behandeling met een sonde is een niet-thermische behandeling. Dit betekent dat de werking ervan niet op warmte berust. Elke mechanische behandeling genereert echter warmte volgens de tweede wet van de thermodynamica. Dit betekent dat het monster bij langere sonicatieduren warmer wordt. De geavanceerde ultrasone apparaten van Hielscher zijn uitgerust met temperatuursensoren en slimme software voor temperatuurbewaking. Geavanceerde koelmogelijkheden maken het mogelijk afbraak door warmte te voorkomen en helpen de activiteit van warmtegevoelige biomoleculen, zoals enzymen en eiwitten, te behouden.
• Tijdbesparing: De hoge efficiëntie van ultrasone behandeling met een sonde maakt snelle weefselhomogenisatie mogelijk, wat tijd bespaart ten opzichte van andere methoden die een uitgebreidere fysieke bewerking van het weefsel vereisen.

Ultrasone weefselhomogenisatie biedt verschillende voordelen ten opzichte van alternatieve homogenisatiemethoden. Daarom zijn ultrasone weefselhomogenisatoren de voorkeurstechniek voor celontsluiting in verschillende onderzoeks- en industriële toepassingen.

Voorbeeld van een protocol voor weefselhomogenisatie met een ultrasone sonde:

Ultrasone apparaten vergemakkelijken weefselhomogenisatie dankzij eenvoudige bediening en een snelle homogenisatieprocedure. Tegelijkertijd kunnen de ultrasone procesparameters nauwkeurig worden geregeld en bewaakt, zodat de resultaten betrouwbaar en reproduceerbaar zijn.
 
Materialen:

• Weefselmonster (bijv. lever, hersenen, spier)
• Buffer (bijv. PBS, Tris-HCl)
• Cocktail van proteaseremmers
• Ultrasone homogenisator (met een sonde)
• IJs
• Microcentrifugebuisjes
• Pipetten

Protocol voor ultrasone weefselhomogenisatie:

Opmerking: de duur en intensiteit van de sonicatie moeten mogelijk worden geoptimaliseerd afhankelijk van het weefseltype, de leeftijd en de gezondheidstoestand, evenals de specifieke vervolgtoepassingen. Het is ook belangrijk om de buffer, proteaseremmers en andere additieven zorgvuldig te kiezen om de opbrengst en kwaliteit van het homogenaat te optimaliseren.

Belangrijkste voordelen van ultrasone weefselhomogenisatoren van Hielscher

• snel en efficiënt malen, homogeniseren, lysis & celontsluiting of extractie door krachtige ultrasone cavitatie
• eenvoudig en intuïtief gebruik en bediening (kies de analoge of digitale versie)
• eenvoudige reiniging van oppervlakken die met het product in contact komen door de sonotrode tijdens sonicatie te spoelen (CIP reinigen ter plaatse/ SIP steriliseren ter plaatse)
• geluidsisolerende kast (de geluidsisolerende kasten voor de laboratoriumapparaten zijn volledig van acrylglas gemaakt voor volledig zicht vanuit elke hoek)
• volledige controle over de procesparameters via het digitale aanraakscherm op het apparaat (digitale ultrasone apparaten) of de vermogensmeter (voor analoge apparaten)
• geïntegreerde temperatuurregeling (belangrijk voor warmtegevoelige, labiele weefselmonsters)
• pauzes tijdens het homogenisatieproces kunnen afzonderlijk worden gedefinieerd en vooraf in het digitale menu worden ingesteld
• alle digitale apparaten zijn uitgerust met automatische gegevensregistratie (op een geïntegreerde SD/USB-ComboCard), een aansluitbare temperatuursensor en afstandsbediening via een browser.
• behandeling van meerdere monsters met de VialTweeter, CupHorn of door het gebruik van sonotrodes met 4 of 8 vingers (bijv. voor integratie in processen met laboratoriumrobots)
• voor kleinschalige en grootschalige toepassingen

De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasone weefselhomogenisatoren voor celdesintegratie, lysis en extractie:

Vind de optimale ultrasone weefselhomogenisator voor uw toepassing

Ultrasone weefselhomogenisatoren van Hielscher zijn verkrijgbaar met een ultrasoon uitgangsvermogen van 50W tot 16.000W (16kW).
Laboratoriummedewerkers zijn tevreden over de eenvoudige en intuïtieve bediening van de ultrasone laboratoriumhomogenisatoren van Hielscher. Afhankelijk van de specifieke vereisten zijn apparaten van Hielscher voorzien van digitale of analoge bediening.

1. De VialTweeter is een krachtige ultrasone homogenisator die gelijktijdige sonicatie van maximaal 10 monsterflesjes of reageerbuisjes met dezelfde intensiteit mogelijk maakt. Door de indirecte sonicatie worden kruisbesmetting en monsterverlies volledig voorkomen. Reiniging en ontsmetting worden tot een minimum beperkt door het gebruik van wegwerpmonsterflesjes. De bloksonotrode is autoclaveerbaar.
2. De UIP400MTP Plate-Sonicator is ideaal wanneer u met microtiterplaten en multiwellplaten werkt, zoals platen met 96 wells. Plaats uw multiwellplaat of uw petrischaal eenvoudigweg in de UIP400MTP en alle monsters worden gelijkmatig gesoniceerd. Met de UIP400MTP Plate-Sonicator wordt monsterverwerking met een hoge verwerkingscapaciteit eenvoudig en efficiënt!
3. In het assortiment ultrasone laboratoriumapparaten met een sonde kunnen homogenisatoren van 50 watt, 100 watt, 200 watt en 400 watt worden gekozen.
   UP50H (50W)
   UP100H (100W)
   UP200Ht / UP200St (200W)
   UP400St (400W)

Toepassing en gebruik van ultrasone weefselhomogenisatoren

Ultrasone homogenisatoren worden veel gebruikt voor het malen van weefsel, celontsluiting & lysis en homogenisatie van biologische monsters voorafgaand aan de extractie van intracellulair materiaal op moleculair niveau. Door gecontroleerde sonicatie van de monsters kunnen alle stappen, van lysis tot extractie en homogenisatie, met dezelfde ultrasone celontsluiter worden uitgevoerd.
Het grote voordeel van ultrasone homogenisatoren ligt in de eenvoudig instelbare vermogenstoevoer en sonicatie-intensiteit. Ultrasone celontsluiters (lyseapparaten) van Hielscher maken het mogelijk de sonicatie-intensiteit te regelen door de amplitude van 20% tot 100% aan te passen.
Als alternatief voor continu bedrijf kan de ultrasone homogenisator in de cyclische modus worden ingesteld, bijv. voor de sonicatie van warmtegevoelig weefsel. Sonicatie in de pulsmodus betekent dat het ultrasone apparaat in periodieke cycli ultrasone golven met een hoge intensiteit genereert. De duur van de sonicatieperiode en de rusttijd kunnen afzonderlijk door de gebruiker worden ingesteld.
Bij gepulste sonicatie, tijdens de rustperiode, kan het gesoniceerde materiaal terugkeren naar zijn rusttoestand en kan het monster afkoelen (waarbij de rusttijd wordt gebruikt voor warmteafvoer). Zo kan de verwerkingsintensiteit nauwkeurig op het weefsel worden afgestemd en wordt ongewenste opwarming van het monster verminderd.
Ultrasone weefselhomogenisatoren zijn robuust en gebruiksvriendelijk en leveren betrouwbare resultaten waarvan de reproduceerbaarheid wordt gewaarborgd door volledige controle over alle belangrijke procesparameters.
Veelvoorkomende toepassingsgebieden van ultrasoon weefselmalen, celontsluiting, lysis, extractie en homogenisatie zijn te vinden in biologische en farmaceutische laboratoria, microbiologie, proteomisch en genomisch onderzoek (bijv. het vrijmaken van eiwitten voorafgaand aan westernblotting en enzyme-linked immunosorbent assay ELISA), maar ook in de productie van botanische extracten en bioactieve stoffen voor de voedingsmiddelen-, farmaceutische en cosmetische industrie.

• Klik hier voor specifieke procesaanbevelingen voor monstervoorbereiding, weefselhomogenisatie, lysis en extractie (bijv. cellen, bacteriën, sporen, actieve stoffen)!
• Lees hier waarom sonicators een onmisbaar hulpmiddel zijn voor proteomisch onderzoek!
• Ontdek hoe sonicatie genomisch onderzoek vergemakkelijkt!

Literatuur / Referenties

• 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.