Sonicación pa lisis: disrupción ne extracción celular

Ar desintegración celular wa lisis ge 'nar xeni hne ngatho jar nt'ot'e hyax'bu̲ muestras ya laboratorios biotecnología. Ar objetivo ar lisis ar alterar ya xeni Jot'i celular wa ar célula nxo̲ge pa liberar moléculas biológicas. Ya homogeneizadores ultrasónicos ya ampliamente utilizados pa ar lisis celular exitosa. Ar principal ventaja ya ultrasonidos sofisticados ar control preciso dige ya parámetros ar proceso, komongu ar intensidad ne ar mpat'i, nä'ä permite 'nar interrupción ne extracción celular za̲tho pe altamente nt'ot'e xi hño.

Lisis celular ir nge ya ultrasonido

Ar lisis ne ar extracción ultrasónica células ge 'nar nt'ot'e utilizado pa romper ya células abiertas ne extraer ar contenido utilizando ondas sonoras mextha frecuencia, es decir, ultrasonido. Ar sonicación ge 'nar técnica lisis, ne bí gi japu̲'be̲fi ampliamente komongu 'nar nt'ot'e establecido ne confiable interrupción celular ne extracción hñei intracelular. Ar lisis ultrasónica ge 'nar técnica fiable pa ndi hoki lisados da contienen, ngu, plásmidos, ensayos ar receptores, proteínas, ADN, ARN, etc. Komo ar intensidad ultrasónica ar tsa̲ da nivelar ajustando ya parámetros ar proceso, ar intensidad sonicación óptima ar na za̲tho da intensa ar tsa̲ da ajustar individualmente pa ya sustancia ne ya nt'uni pa da tsoni ko ya requisitos específicos ya nt'ot'e. Ya nuya pasos ar lisis ge ar fraccionamiento, ar aislamiento orgánulos ne / wa ar extracción ne ar purificación proteínas. Ar hñei extraído (= lisado) da separar ar ne xi zedi ja investigaciones wa aplicaciones Nthuts'i, ngu, pa ár nthoni proteómica.

Ja ar comparación ko ma'ra ya nt'ot'e lisis ne extracción celular, ar lisis celular ultrasónica pe̲ts'i ndunthe ya ventajas:

1. Velocidad: Ar lisis ne ar extracción ultrasónica células ge 'nar nt'ot'e rápido da tsa̲ da romper ya células abiertas ja ya nt'ot'e nuya ya 'na̲te ya mfe̲ts'i. Nuna gehna xingu mäs ngutha da ma'ra ya nt'ot'e komongu ar homogeneización, descongelación ya congelación wa ar molienda cuentas.
2. Dätä nt'ot'e: Ar lisis ne ar extracción ultrasónica células ar tsa̲ da utilizar pa japi muestras t'olo, dätä wa múltiples tso̲kwa la xähmä, nä'ä bí thogi mäs nt'ot'e xi hño da ya nt'ot'e da requieren ar procesamiento 'natho muestras t'olo.
3. Dí químicos: Ar lisis ne ar extracción celular ultrasónica ge 'nar nt'ot'e hingi invasivo nä'ä hingi requiere njapu'befi productos químicos wa enzimas agresivos. 'Me̲hna bí thogi ideal pa aplicaciones ho bí da zeti ar 'mui ar contenido ar celda. Ar tsa̲ da nu'bu contaminación hingi deseada ya muestras.
4. Mar hñets'i rendimiento: Ar lisis ne ar extracción celular ultrasónica to extraer 'nar mar hñets'i rendimiento contenido celular, da 'ñent'i ADN, ar ARN ne ar proteínas. 'Me̲hna ar da ne ya ondas sonoras mextha frecuencia rompen ya paredes celulares ne liberan ar contenido ár njäts'i circundante.
5. Control mpat'i: Sofisticados ya ultrasonidos permiten 'nar control preciso ar mpat'i ar muestra. Ya ultrasonidos digitales Hielscher gi 'bu̲hu̲ equipados 'nar sensor mpat'i conectable ne 'nar software ar monitoreo ar mpat'i.
6. Reproducible: Ya protocolos pa ar lisis celular ultrasónica ar xi reproducir hingi hembi da ne 'nehe combinar ko 'na'ño volúmenes ar muestra mäs mña dätä wa mäs t'olo ir nge 'nar simple escalado lineal.
7. Versátil: Ar lisis ne ar extracción ultrasónica células ar tsa̲ da utilizar pa extraer 'nar nt'ot'e ho 'bui ndunthe gama xingu ya células, incluidas bacterias, levaduras, hongos, células ya do̲ni ne ya mamíferos. 'Nehe ar tsa̲ da utilizar pa extraer Bu̲i xingu ya moléculas, da 'ñent'i proteínas, ADN, ARN ne ar lípidos.
8. Nt'ot'e simultánea numerosas muestras: Hielscher Ultrasonics ofrece ndunthe ya soluciones pa procesar cómodamente numerosas muestras ja ya da ehese̲ ya proceso. 'Me̲hna thogi Temu̲ bi thogi nt'ot'e muestra lisis ne extracción da altamente nt'ot'e xi hño ne ahorre pa.
9. Hei ar zu̲di: Ar equipo ar lisis ne ar extracción células ultrasónicas ar hei ar zu̲di ne requiere 'nar entrenamiento mínimo. Ar equipo 'nehe ar bojä, ya da ge 'nar inversión ho̲ntho hinda 'medi da ar recompra ar eliminaciones. 'Me̲hna bí thogi atractivo pa 'nar nt'ot'e ho 'bui ndunthe ya gama ya investigadores ne ya laboratorios.

Da general, ar lisis ne ar extracción celular ultrasónica ge 'nar nt'ot'e rápido, ar nt'ot'e xi hño, ya controlable ko ya precisión ne ya versátil pa extraer contenidos celulares. Yá ventajas dige ya nt'ot'e alternativos bí convierten ja 'nar opción atractiva pa 'nar nt'ot'e ho 'bui ndunthe gama aplicaciones industriales ne ya nthoni.

Ndui funcionamiento ar lisis celular ultrasónica

Ar lisis ne ar extracción ultrasónica células gi japu̲'be̲fi ondas sonoras mextha frecuencia pa interrumpir ya células ne extraer ár contenido. Ya ondas sonoras crean cambios presión ja ar líquido circundante, causando ke ar nt'ot'e t'olo burbujas ne colapsen proceso conocido komongu ar cavitación. Gi burbujas generan ndu mecánicas localizadas altamente hmä xi romper ya células abiertas ne liberar ár contenido ár njäts'i circundante.

Lisis celular ko 'nar ultrasonido comúnmente implica nuya ya pasos:

• Ar muestra ar coloca ja 'nar tubo wa recipiente ko 'nar tampón líquido.
• Bí inserta 'nar sonda ultrasónica ja ar muestra ne ar aplican ondas sonoras mextha frecuencia ko aprox. 20 — 30 kHz.
• Ya ondas ultrasonido causan oscilación ne cavitación ja ar líquido circundante, generando ya ndu nzafi localizadas rompen ya células abiertas ne liberan ár contenido.
• Ar muestra ar centrifuga wa filtra pa da hñäki ya 'na residuo celular, ne ar contenido extraído ar recoge pa ar análisis 'mefa ár njäts'i Tange'u.

Ya poderosas ondas ultrasonido interrumpen matriz celular ya estructuras biológicas ne liberan compuestos ya bioactivos. Transferencia masa entre hñei ar vegetal ne ar disolvente (nt'udi, tampón) bí intensifica. (gráfico: ©Vilkhu et jar el., 2006)

Desventajas ya nt'ot'e pa ngatho ya lisis

Nxoge ár dí mpe̲fi jar laboratorios, ar tsa̲ da ya xi experimentado ar molestia ar lisis celular utilizando protocolos hneise̲ lisis mecánica wa ya química.

• Lisis mecánica: Ya nt'ot'e lisis mecánica, komongu ar molienda ko mortero wa homogeneización ko 'nar prensa francesa, 'nar ju̲ni perlas wa 'nar ko rotor-estator tso̲kwa menudo carecen ar opciones control ne za precice. 'Me̲hna ir bo̲ni da njapu'befi ya molienda ne molienda to generar rápidamente pa ne ya ndu nzafi cizallamiento xi dañar jar muestra ne desnaturalizar ya proteínas. 'Nehe xi da xingu ar pa ne requerir ar dätä cantidades he̲'mi partida.
• Lisis química: Ya nt'ot'e lisis química, komongu ar lisis a base de detergente, xi dañar ar muestra ar alterar ar bicapa lipídica ne desnaturalizar ya proteínas. 'Nehe xi requerir múltiples pasos ne xi dejar contaminantes residuales da interfieren ko ya aplicaciones posteriores. Tingigi mbo jar dosis óptima detergente ge 'nar desafío adicional.
• Ciclos congelación-descongelación: Ya ciclos congelación-descongelación xi causar jar ruptura ya membranas celulares, pe ya ciclos repetidos 'nehe xi causar desnaturalización ne degradación proteínas. Nuna ar nt'ot'e 'nehe tsa̲ da requerir múltiples ciclos, nä'ä to da xingu ar pa ne, tso̲kwa menudo, resulta jar rendimientos mäs bajos.
• Lisis enzimática: Ya nt'ot'e lisis enzimática xi da específicos pa ciertos xingu ya células ne requieren múltiples pasos, nä'ä ya xí lentos. 'Nehe generan residuos ne requieren 'nar optimización cuidadosa pa nu'bu ar degradación ar muestra. Ya kits lisis enzimática nzäm'bu̲ da caros. Nu'bu̲ ár nt'ot'e nu'bya lisis enzimática hingi xta resultados suficientes, ar to da t'uni ar sonicación komongu ya nt'ot'e sinérgico pa intensificar ar interrupción celular.

Da diferencia ya nt'ot'e convencionales lisis celular mecánica ne química, ar sonicación ge 'nar herramienta xi nt'ot'e xi hño ne ya confiable pa ar desintegración celular da permite 'nar control completo dige ya parámetros sonicación. 'Me̲hna garantiza 'nar mextha selectividad ar liberación ar materiales ne ar pureza ar producto. [cf. Balasundaram et jar el., 2009]
Ar mfädi pa nga̲tho ya xingu ya células ne hingi hembi da aplicable ya t'olo ne Nar dätä hño escala – nzäm'bu̲ jár nkohi controladas. Ya ultrasonidos ya fáciles ar limpiar. 'Nar homogeneizador ultrasónico nzäm'bu̲ Gi pede ko ar función limpieza in situ (CIP) ne esterilización in situ (SIP). Ar sonotrodo ir bo̲ni jar 'nar ndäni titanio masivo ke ar tsa̲ da limpiar wa enjuagar jar dehe wa solvente (dependiendo de ar nt'uni 'be̲fi). Hño ja ya ultrasonidos ar da ja ár robustez kasu̲ descuidable.

Lisis ultrasónica ne interrupción celular

Ir 'me̲t'o general, ar llevará da lisis ya muestras jar laboratorio entre 15 ya 'na̲te ya mfe̲ts'i ne 2 t'olo ora. Komo ar intensidad nsaha ultrasonidos ar na hei ar ajustar ja 'nar pa sonicación amplitud, nja'bu ngu 'na ar da 'ñets'i ar equipo adecuado, ar tsa̲ ga alterar ya membranas celulares xi za̲tho wa xi abruptamente, dependiendo de ar estructura celular ne ár 'mu̲i lisis () ngu, ar extracción ADN requiere mäs za̲tho sonicación, extracción proteína nxo̲ge ar bacterias requiere 'nar nt'ot'e mäs intenso ya ultrasonido). Ar mpat'i Nxoge ar proceso to da monitoreada ja 'nar sensor ar mpat'i mfaxte ne to da hingi hembi da controlada ya refrigeración (hielo baño flujo ya células wa ko chaquetas enfriamiento) wa ja ya sonicación jar modo pulsado. Nxoge ar sonicación ar modalidad impulso, sonicación corta explosión ciclos duración 1 jar 15 ya 'na̲te ya mfe̲ts'i permiten pa disipación pa ne tse̲t'i ar Nxoge ya largos tseti intermitentes.
Ga̲tho ya procesos basados ar ecografía ya linealmente escalable ne totalmente reproducible.

Homogeneizadores ultrasónicos pa lisis celular ne extracción

Varios xingu ya dispositivos ultrasónicos permiten igualar objetivo nt'ot'e muestras ne garantizar facilidad njapu'befi ne ar comodidad operación. Ya ultrasonidos ar klase sonda ge ya dispositivos pa mäs ngatho ja ar laboratorio. Ya mäs adecuados pa jar nt'ot'e muestras t'olo ne medianas ko volúmenes 0,1 ml asta 1000 ar ml. Ya 'na'ño tamaños nts'edi ne sonotrodos permiten adaptar ar ultrasonido ar volumen ar muestra ne ar recipiente pa da resultados ar sonicación xí hño ne eficientes. Dispositivo sonda ultrasónica ge mäs xi hño opción nu'bu̲ ar tsa hoki muestras Nthuts'i.

Nu'bu mahyoni da hoki mäs muestras, ngu, 8 — 10 viales ar njäts'i celular, 'nar sonicación indirecta intensa ko sistemas ultrasónicos komongu ar VialTweeter wa 'nar cuphorn ultrasónico ge ar nt'ot'e homogeneización mäs adecuado pa 'nar lisis ya nt'ot'e xi hño. Varios ar viales ar sonican ar xkagentho pa, ya xkagentho ar intensidad. 'Me̲hna hingi ho̲ntho ahorra pa, ho̲ntho mi 'nehe garantiza xkagentho ar nt'ot'e ya ga̲tho ya muestras, nä'ä mi thogi ne ya resultados ja ya muestras 'bu̲hu̲ confiables ne comparables. 'Nehe, Nxoge ar sonicación indirecta bí evita ar contaminación cruzada ya inmersión ar sonotrodo ultrasónico ('nehe conocido komongu ar sonda ultrasónica, bocina, nts'ä wa dedo). Dado da individualmente ar utilizan viales ar tamaño muestra ja ya xeni, bí omiten ar limpieza ne ar pérdida muestras da requieren xingu ar pa nu'bya ar decantación ya recipientes. Pa ar sonicación uniforme placas multipocillos wa microtitulación, Hielscher ofrece ar UIP400MTP.
Pa pe̲ts'i volúmenes, ngu, da producción yá 'ma extractos celulares, ya sistemas ultrasónicos ar continuo ko 'nar reactor celda flujo ya mäs convenientes. Ar flujo continuo ne uniforme ar hñei procesado asegura 'nar sonicación 'nehe. Ga̲tho ya parámetros proceso desintegración ultrasónica xi da optimizados ne ajustados yá requerimientos ya nt'ot'e ne ar he̲'mi específico ar célula.
 
 
Nt'ot'e ejemplar pa ultrasonidos lisis ya células bacterianas:

• Nt'ot'e ar suspensión celular: gránulos ar célula tsa da totalmente suspendidas ja 'nar njäts'i tampón ya homogeneización (elija ár njäts'i buffer compatible ko ar Xtí análisis, nt'ot'e cromatografía 'nar nt'udi específico). Añadir lisozimas ne yá wa ma'ra ya aditivos, nu'bu mahyoni (da to 'nehe ja ya xeni separación yá nt'ot'e purificación). Mezcla yá homogeneizar ár njäts'i suavemente jár za̲tho sonicación ga logra 'nar suspensión nxo̲ge.
• Lisis ultrasonidos: hoki ar muestra 'nar nsaha hielo. Ar interrupción ar célula, pa da t'uni jar ultrasonidos ar suspensión ja ar 60 — 90 ya 'na̲te ya mfe̲ts'i estalla (usando modo pulso ár ultrasonicador).
• Separación: Centrifugar ar lisado (ngu 10 min ma 10.000 x g; jar 4degC). Separar ar sobrenadante ar precipitado células cuidadosamente. Ar sobrenadante ge ar lisado celular Nxoge. 'Me̲fa ar filtración ar sobrenadante, gí uni 'nar líquido clarificado proteína soluble ar célula.

 
 
Ya aplicaciones mäs pa ngatho ya ultrasonicators jar biología ne biotecnología ge:

• Nt'ot'e extracto celular
• Alteración ar levaduras, bacterias, células vegetales, tejido celular blando wa me, hñei nucleico
• Extracción proteínas
• Mfädi ne aislamiento enzimas
• Producción ar antígenos
• Extracción ADN ne / wa fragmentación dirigida
• nt'ot'e liposomas