• Ultrasoon is een kluisje & efficiënte methode van weefselhomogenisatie.
• Ultrasone toepassingen omvatten de bereiding van weefsel en suspensies, de extractie van eiwitten, DNA/RNA en actieve verbindingen, alsmede de activering/inactivering van enzymen en gisten.
• De nauwkeurige regelbaarheid van ultrasone homogenisatoren van het probe-type maakt een betrouwbare voorbereiding van weefselmonsters mogelijk.

Homogenisering van weefsels met behulp van ultrasone sondes

Weefselhomogenisatie is een monstervoorbereidingsproces waarbij dierlijke en plantaardige cellen of micro-organismen worden geprepareerd voorafgaand aan de extractie van intracellulaire stoffen zoals eiwitten, DNA of RNA. De celmembraan moet worden gescheurd om de celinhoud vrij te maken. Na het breken van de celwand drijven de intracellulaire macromoleculen in de bufferoplossing, zodat organellen, eiwitten en DNA/RNA beschikbaar komen. Ultrasone weefselhomogenisatoren en celdisruptoren zijn zeer efficiënte hulpmiddelen voor celdisruptie, lysis en extractie.

Ultrasone weefselhomogenisatoren versus alternatieve lysetechnieken

U vraagt zich misschien af welke techniek van celdisruptie en welke weefselhomogenisatieapparatuur de beste optie is voor uw laboratorium. Hieronder vindt u enkele argumenten die pleiten voor ultrasone lysis en weefselhomogenisatie, aangezien ultrasoonbehandeling verschillende voordelen heeft ten opzichte van alternatieve homogenisatiemethoden:

• efficiëntie: Ultrasoon homogeniseren is een snelle en efficiënte methode om weefsels en cellen te ontleden. Ultrasone weefselhomogenisatoren maken gebruik van het werkingsprincipe van akoestische cavitatie. Deze methode is zeer efficiënt en kan cellen in enkele seconden ontwrichten. Aangezien het intensiteitsniveau kan worden aangepast van mild tot intens, is sonicatie bijzonder effectief voor harde of vezelige weefsels die moeilijk te homogeniseren zijn met andere methoden.



• Vermijd kruisbesmetting: Hielscher biedt krachtige ultrasone weefselhomogenisatoren die het monster in een indirecte sonicatiebehandeling voorbereiden. Met de UIP400MTP (ideaal voor microtiter- en multiwell-plates), evenals de VialTweeter en de CupHorn (ideaal voor vials, buizen en bekers) biedt Hielscher ultrasone celdisruptieapparatuur voor contactloze homogenisatie, die het risico van kruisbesmetting tussen monsters vermindert. Het minimaliseert ook het risico van de introductie van verontreinigingen van slijpoppervlakken of andere homogenisatieapparatuur.
• Flexibiliteit: Ultrasone homogenisering kan worden toegepast bij een groot aantal monsters en volumes, van kleine volumes tot grote weefselmonsters. Bovendien is ultrasone homogenisatie ook geschikt voor een groot aantal soorten monsters, waaronder plantaardige weefsels, dierlijke weefsels en microbiële culturen. De intensiteit en de duur van de ultrasone behandeling kunnen worden aangepast om de mate van verstoring voor verschillende soorten weefsels te optimaliseren.
• Reproduceerbaarheid: Ultrasone homogenisering levert consistente resultaten op en maakt een nauwkeurige regeling van de homogenisatieparameters mogelijk, zoals het uitgangsvermogen en de sonificatietijd. Dit draagt bij tot de reproduceerbaarheid en nauwkeurigheid van de experimentele gegevens.
• Conservering van biomoleculen: Sonde-ultrasoon is een niet-thermische behandeling. Dit betekent dat het effect ervan niet gebaseerd is op warmte. Elke mechanische behandeling genereert echter warmte overeenkomstig de tweede wet van de thermodynamica. Dit betekent dat het monster warmer wordt bij langere sonificatietijden. Hielscher ultramoderne ultrasone apparaten zijn uitgerust met temperatuursensoren en slimme software voor temperatuurbewaking. Geavanceerde koelopties maken het mogelijk om warmteafbraak te voorkomen en helpen de activiteit van warmtegevoelige biomoleculen, zoals enzymen en eiwitten, te behouden.
• Tijdbesparend: De hoge efficiëntie van ultrasoonbehandeling van het sondetype maakt een snelle homogenisering van het weefsel mogelijk, wat tijd bespaart in vergelijking met andere methoden die een uitgebreidere fysieke manipulatie van het weefsel vereisen.

Samengevat biedt ultrasone weefselhomogenisatie verschillende voordelen ten opzichte van alternatieve homogenisatiemethoden. Daarom zijn ultrasone weefselhomogenisatoren de favoriete celdisruptietechniek in diverse onderzoeks- en industriële toepassingen.

Voorbeeld van een weefselhomogenisatieprotocol met een ultrasone sonde:

Ultrasoonapparaten vergemakkelijken weefselhomogenisatie door een eenvoudige bediening en een snelle homogenisatieprocedure. Tegelijkertijd kunnen de ultrasone procesparameters nauwkeurig worden gecontroleerd en bewaakt, zodat de resultaten betrouwbaar en reproduceerbaar zijn.
 
Materialen:

• Weefselmonster (bv. lever, hersenen, spier)
• Buffer (bv. PBS, Tris-HCl)
• cocktail van proteaseremmers
• Ultrasone homogenisator (sonde-type)
• IJs
• microcentrifugebuizen
• 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, en de specifieke downstreamtoepassingen. Het is ook belangrijk de buffer, proteaseremmers en andere additieven zorgvuldig te kiezen om de opbrengst en kwaliteit van het homogenaat te optimaliseren.

Belangrijkste voordelen van Hielscher ultrasone weefselhomogenisatoren

• snelle en efficiënte malen, homogeniseren, lysis & openbreken van cellen, of extractie met krachtige ultrasone cavitatie
• eenvoudig en intuïtief gebruik en de werking (kies de analoge of digitale versie)
• eenvoudige reiniging product-contactvlakken door spoelen de sonotrode onder sonicatie (CIP Cleaning In Place / SIP steriliseer-in-place)
• geluidsisolatie box (het geluidsbescherming doos voor het labo inrichtingen compleet uit acrylglas voor volledige zichtbaarheid vanuit elke hoek)
• volledige controle over de procesparameters via digitale touch-beeldscherm op de inrichting (digitale ultrasonicators) of Powermeter (voor analoge toestellen)
• geïntegreerde temperatuurregeling (belangrijk voor hittegevoelige labiele weefselmonsters)
• pauzes in de homogenisering run kunnen individueel worden gedefinieerd en vooraf ingesteld in de digitale menu
• alle digitale apparaten zijn voorzien van automatische gegevensregistratie (een geïntegreerde SD / USB-ComboCard), inplugbare temperatuursensor en browser afstandsbediening.
• meerdere monsters behandeling met het VialTweeter, Cuphorn of door het gebruik van 4- of 8-vinger sonotrodes (bijvoorbeeld voor integratie laboratoriumrobot werkwijzen)
• voor kleinschalige en grootschalige toepassingen

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

Vind de optimale ultrasone weefselhomogenisator voor uw toepassing

Hielscher ultrasone weefselhomogenisers zijn verkrijgbaar met een ultrasone vermogensbereik tussen 50 watt 16,000W (16kW).
Laboratoriummedewerkers zijn blij met de eenvoudige en intuïtieve bediening van Hielscher ultrasone labhomogenisatoren. Afhankelijk van de specifieke eisen zijn de Hielscher-apparaten verkrijgbaar met digitale of analoge besturing.
De VialTweeter is een krachtige ultrasone inrichting die de gelijktijdige sonificatie tot 10 flesjes of reageerbuizen met dezelfde intensiteit toelaat. Vanwege de indirecte sonicatie, wordt kruiscontaminatie en voorbeeld verlies volledig vermeden. Het reinigen en ontsmetten wordt geminimaliseerd door het gebruik van wegwerpbare flesjes. Het blok sonotrode autoclaveerbaar.
In het gebied van probe-type lab ultrasonicators kunnen apparaten worden geselecteerd 50W, 100W, 200W, 250W en 400W.
Voor grotere procesvolumes het tafelmodel ultrasone verstoorders zijn beschikbaar 500W, 1000W, 1500W en 2000W.
En voor hoog volume stromen, ultrasonicators van 4000W, 10,000W of 16,000W clusterizable zijn en daardoor in staat te lyseren en homogeniseer vrijwel elke hoeveelheid celmateriaal.

Toepassing en gebruik van ultrasone weefselhomogenisatoren

Ultrasone homogenisatoren worden gebruikt voor weefsel malen, celdisruptie & lysis en homogenisering van biologische monsters voor de extractie van intracellulair materiaal van de moleculaire traject. Door de gecontroleerde sonicatie van de monsters, kunnen alle stappen van lysis extractie en homogenisatie worden uitgevoerd met behulp van dezelfde cel ultrasone disruptor.
Het grote voordeel van ultrasone homogenisatoren ligt in het gemakkelijk instelbare vermogen en de sonicatie-intensiteit. Hielscher ultrasone celdisruptoren (lysers) maken het mogelijk de sonicatie-intensiteit te regelen door de amplitude in te stellen van 20% tot 100%.
Als alternatief voor de continue werking, kan de ultrasone homogenisator ingesteld op cyclusmodus, b.v. de ultrasoonapparaat van warmte-gevoelige weefsels. Sonicatie in impulswijze: het ultrasonicator veroorzaakt hoge intensieve ultrasone golven in periodieke cycli. De duur van de behandeling met ultrageluid periode en de rusttijd kan individueel door de gebruiker worden ingesteld.
OP Pulsed UltrasoonbehandelingTijdens de rustperiode kan de gesonificeerd materiaal terugkeren naar zijn ruststand en het monster kan afkoelen (met de rusttijd voor warmteafvoer). Daardoor kan de intensiteit verwerking nauwkeurig worden ingesteld in overeenstemming met het weefsel en ongewenste sample verwarmen verminderd.
Ultrasone weefsel homogenisatoren zijn robuust en gebruiksvriendelijk, terwijl de productie van betrouwbare resultaten te verzekeren reproduceerbaarheid als gevolg van de volledige controle over alle belangrijke procesparameters.
Veel voorkomende toepassingsgebieden van ultrasoon weefselvermalen, celdisruptie, lysis, extractie en homogenisatie zijn te vinden in biologische en farmaceutische laboratoria, microbiologie, proteomisch en genomisch onderzoek (bv. het vrijmaken van eiwitten vóór Western blotting en enzyme-linked immunosorbent assay ELISA), maar ook bij de productie van botanische extracten en bioactieve stoffen voor de voedings-, farmaceutische en cosmetische industrie.
Klik hier voor specifieke behandelingen aanbevelingen voor monsterbereiding, weefsel homogenisatie, lysis en extractie (bijvoorbeeld cellen, bacteriën, sporen, werkzame stoffen)!

Literatuur / Referenties