Technologia ultradźwiękowa firmy Hielscher

Analiza komórkowa komórek BL21 metodą ultrasonografii

Komórki BL21 są szczepem E. coli, który jest szeroko stosowany w laboratoriach badawczych, biotechnologii i produkcji przemysłowej ze względu na ich zdolność do wysoce efektywnej ekspresji białek. Ultradźwiękowe rozrywanie komórek, liza i ekstrakcja białek jest powszechną metodą izolowania i zbierania docelowego białka z wnętrza komórek BL21. Ultrasonizacja całkowicie zaburza komórkę i uwalnia wszystkie uwięzione białka, czyniąc je dostępnymi w 100%.

BL21 Komórki do ekspresji białek

E. coli bacteria such as BL21 cells are commonly lysed by ultrasonication in order to release expressed proteins, such as recombinant proteinsKomórka BL21 jest chemicznie kompetentnym szczepem bakterii E. coli odpowiednim do transformacji i wysokiej ekspresji białka przy użyciu systemu indukcji T7 RNA polimery-IPTG. Komórki BL21 umożliwiają wysokowydajną ekspresję białka w każdym genie, który znajduje się pod kontrolą promotora T7. Szczep E. coli BL21(DE3) jest szczepem do produkcji białek na bazie polimery T7 RNA w połączeniu z wektorami ekspresji opartymi na promotorze T7 i jest szeroko stosowany w laboratoriach i przemyśle do produkcji białek rekombinowanych. W BL21(DE3), ekspresja genu kodującego rekombinowane białko jest transkrybowana przez chromosomalnie kodowaną polimerazę T7 RNA (T7 RNAP), która transkrybuje osiem razy szybciej niż konwencjonalna E. coli RNAP. Sprawia to, że szczep BL21(DE3) jest wysoce wydajny i przekształca go w jeden z najbardziej preferowanych systemów komórkowych ekspresji białek.

Protokół dotyczący analizy ultradźwiękowej i ekstrakcji białka z komórek BL21

Lizę komórek BL21 przeprowadza się najczęściej przy użyciu ultradźwięków w połączeniu z sarkozynianem lauroilu sodu (znanym również jako sarkosyl) jako bufor do lizy. Zalety rozerwania komórek metodą ultradźwiękową i ekstrakcji białek polegają na niezawodności, odtwarzalności oraz prostej, bezpiecznej i szybkiej pracy ultrasonatorów. Poniższy protokół podaje krok po kroku kierunek ultradźwiękowej lizy komórek BL21:

Sonda typu insonifier UP200St lizy

Dezruptor komórek ultradźwiękowych UP200St z mikrokapsułką S26d2 do lizy i ekstrakcji białka

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


  • W celu usunięcia białek przyzwoitek, granulki bakterii BL21 zostały zawieszone w 50 ml lodowatego buforu Sodium Tris-EDTA (STE) (składającego się z 10 mM Tris-HCL, pH 8,0, 1 mM EDTA, 150 mM NaCl uzupełnionego 100 mM PMSF).
  • Dodaje się 500 ul lizozymu (10 mg/ml) i inkubuje się komórki na lodzie przez 15 minut.
  • Następnie dodaje się 500 ul DTT i 7 ml sarkozylu (10% (w/v) w buforze STE).
  • Konieczne jest utrzymywanie wszystkich buforów oczyszczających w stanie lodowatym i utrzymywanie próbek na lodzie przez cały czas. W miarę możliwości wszystkie etapy oczyszczania powinny być przeprowadzane w chłodni.
  • VialTweeter at the ultrasonic processor UP200ST

  • Do analizy ultradźwiękowej i ekstrakcji białka próbki są sonikowane w Ultrasonograf VialTweeter MultiSample przez 4 x 30 sekund przy 100% amplitudzie, z 2-minutowym odstępem pomiędzy każdą syrenacją. Alternatywnie można zastosować homogenizator ultradźwiękowy typu sonda z mikrokapsułką, np, UP200Ht za pomocą S26d2 (3 x 30 sek., 2 min. przerwy między cyklami ultradźwiękowymi, 80% amplitudy) można stosować.
  • Na dalszych etapach oczyszczania próbki muszą być przechowywane na lodzie lub alternatywnie w temperaturze -80°C do czasu dalszej obróbki.

Analiza ultradźwiękowa pod dokładną kontrolą temperatury (Prescise Temperature Control)

Precyzyjna i niezawodna kontrola temperatury ma kluczowe znaczenie przy postępowaniu z próbkami biologicznymi. Wysokie temperatury inicjują termicznie indukowaną degradację białka w próbkach.
Jak wszystkie mechaniczne techniki przygotowywania próbek, sondowanie wytwarza ciepło. Jednakże, temperatura próbek może być dobrze kontrolowana przy użyciu VialTweeter. Przedstawiamy Państwu różne opcje monitorowania i kontroli temperatury próbek podczas ich przygotowania za pomocą VialTweeter i VialPress do analizy.

  1. Monitorowanie temperatury próbki: Procesor ultradźwiękowy UP200St, który napędza VialTweeter, jest wyposażony w inteligentne oprogramowanie i wtykany czujnik temperatury. Podłączyć czujnik temperatury do UP200St i włożyć końcówkę czujnika temperatury do jednej z probówek z próbką. Za pomocą kolorowego, cyfrowego wyświetlacza dotykowego można ustawić w menu UP200St określony zakres temperatur dla sondy próbki. Po osiągnięciu maksymalnej temperatury ultradźwiękowiec automatycznie zatrzyma się i wstrzyma się, aż temperatura próbki spadnie do niższej wartości ustawionej temperatury ∆. Następnie sonikacja rozpocznie się ponownie automatycznie. Ta inteligentna funkcja zapobiega degradacji powodowanej przez ciepło.
  2. Blok VialTweeter może być wstępnie schłodzony. Włóż blok VialTweeter (tylko sonotroda bez przetwornika!) do lodówki lub zamrażarki, aby wstępnie schłodzić tytanowy blok pomaga opóźnić wzrost temperatury w próbce. Jeśli to możliwe, sama próbka może być również wstępnie schłodzona.
  3. Do chłodzenia podczas sonowania używać suchego lodu. Użyć płytkiej tacy wypełnionej suchym lodem i umieścić VialTweeter na lodzie, aby ciepło mogło szybko się rozproszyć.

Klienci na całym świecie używają VialTweeter i VialPress do codziennej pracy przy przygotowaniu próbek w laboratoriach biologicznych, biochemicznych, medycznych i klinicznych. Dzięki inteligentnemu oprogramowaniu i kontroli temperatury procesora UP200St, temperatura jest niezawodnie kontrolowana i unika się degradacji próbki wywołanej przez ciepło. Ultradźwiękowe przygotowanie próbki za pomocą VialTweeter i VialPress zapewnia wysoce wiarygodne i powtarzalne wyniki!

Znajdź optymalny dezruptor ultradźwiękowy do swojej aplikacji do analizy.

Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Firma Hielscher Ultrasonics jest wieloletnim doświadczonym producentem wysokowydajnych ultradźwiękowych dezruptorów komórek i homogenizatorów do laboratoriów, systemów stacjonarnych i przemysłowych. Wielkość hodowli komórek bakteryjnych, cel badań lub produkcji oraz objętość komórek do przetworzenia w ciągu godziny lub dnia są kluczowymi czynnikami w znalezieniu właściwego dezruptora ultradźwiękowego dla danego zastosowania.
Firma Hielscher Ultrasonics oferuje różne rozwiązania do jednoczesnej sondowania wielu próbek (do 10 fiolek przy użyciu VialTweeter) i próbek masowych (tj. płyt mikromiareczkowych / płytek ELISA przy użyciu UIP400MTP), jak również klasyczny laboratoryjny ultrasonograf typu sonda o różnych poziomach mocy od 50 do 400 watów do w pełni przemysłowych procesorów ultradźwiękowych o mocy do 16.000 watów na jednostkę do komercyjnego rozbijania komórek i ekstrakcji białka w dużej produkcji. Wszystkie ultradźwięki Hielscher są przystosowane do pracy w trybie 24/7/365 przy pełnym obciążeniu. Solidność i niezawodność to główne cechy naszych urządzeń ultradźwiękowych.
Wszystkie cyfrowe homogenizatory ultradźwiękowe wyposażone są w inteligentne oprogramowanie, kolorowy wyświetlacz dotykowy i automatyczne protokołowanie danych, dzięki czemu urządzenie ultradźwiękowe staje się wygodnym narzędziem pracy w laboratoriach i zakładach produkcyjnych.
Daj nam znać, jaki rodzaj komórek, jaka objętość, z jaką częstotliwością i z jakim celem musisz przetwarzać swoje próbki biologiczne. Polecamy Państwu najbardziej odpowiedni dla Państwa procesowych wymagań dezruptor komórek ultradźwiękowych.

Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych systemów ultradźwiękowych, od kompaktowych ręcznych homogenizatorów i MultiSample Ultrasonicators do przemysłowych procesorów ultradźwiękowych do zastosowań komercyjnych:

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
Płytki 96-dołkowe / mikrotitrowe b.d. UIP400MTP
10 fiolek o pojemności od 0,5 do 1,5 ml b.d. VialTweeter na UP200St
0.01 do 250mL 5 do 100mL/min UP50H
0.01 do 500mL 10-200mL/min UP100H
10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10-100L 2 do 10L/min UIP4000hdT
b.d. 10-100L/min UIP16000
b.d. większe klaster UIP16000

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Prosimy o skorzystanie z poniższego formularza w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat procesorów ultradźwiękowych, zastosowań i ceny. Chętnie omówimy z Państwem proces i zaproponujemy Państwu system ultradźwiękowy spełniający Państwa wymagania!









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ultrasonicator UP200Ht with microtip S26d2 for ultrasonic lysis of biological samples

ultradźwięk UP200Ht z 2 mm mikrokapsułką S26d2 do sondowania małych próbek

Literatura / materiały źródłowe



Fakty Warto wiedzieć

Bakterie Escherichia Coli

Escherichia coli jest typem bakterii, który jest nieporuszający się, Gram-ujemny i charakteryzuje się formą prostego pręta. Bakterie E.coli są obecne w środowisku, żywności i jelitach ludzi i zwierząt. E. coli jest zwykle ruchliwa przy użyciu okołoporodowej flagelli, ale istnieją też typy nieruchome. E.coli są tak zwanymi beztlenowymi organizmami chemoorganotroficznymi, co oznacza, że są one zdolne do metabolizmu zarówno oddechowego jak i fermentacyjnego. Większość typów E.coli jest łagodna i spełnia pożyteczne funkcje w organizmie, np. hamuje wzrost szkodliwych gatunków bakterii, syntetyzuje witaminy itp.
Komórki bakterii Escherichia coli tzw. typu B są specjalną kategorią szczepów E.coli, które są szeroko stosowane w badaniach nad takimi mechanizmami jak wrażliwość na bakteriofagi czy systemy modyfikacji restrykcyjnej. Ponadto, bakterie E.coli są cenione jako niezawodny konik roboczy do ekspresji białka w laboratoriach biotechnologicznych i life science. Na przykład, bakterie E.coli są używane do syntezy związków takich jak białka i oligosacharydy na skalę przemysłową. Ze względu na specyficzne cechy, takie jak niedobór proteazy, niska produkcja octanów przy wysokim poziomie glukozy i zwiększona przepuszczalność, komórki E. coli B są najczęściej wykorzystywane jako komórki gospodarza do produkcji genetycznie modyfikowanych białek.

Białko rekombinowane

Białka rekombinowane (rProt) zyskują coraz większe znaczenie w wielu branżach, w tym w produkcji chemicznej, farmaceutycznej, kosmetycznej, medycynie człowieka i zwierząt, rolnictwie, przemyśle spożywczym, jak również w przetwórstwie odpadów.
Produkcja rekombinowanego białka wymaga zastosowania systemu ekspresji. Jako system ekspresji komórek do produkcji rekombinowanego DNA mogą być użyte zarówno komórki prokariotyczne jak i eukariotyczne. Podczas gdy komórki bakteryjne są najczęściej wykorzystywane do ekspresji białka ze względu na takie czynniki jak niski koszt, łatwą skalowalność i proste warunki podłoża, to systemy bezkomórkowe, drożdże, glony, owady i systemy bezkomórkowe są ustalonymi alternatywami. Rodzaj białka, aktywność funkcjonalna, jak również wymagana wydajność wyrażonego białka wpływają na wybór systemu komórkowego wykorzystywanego do ekspresji białka.
W celu wyrażenia białka rekombinowanego dana komórka musi zostać przeniesiona za pomocą wektora DNA zawierającego wzorzec rekombinowanego DNA. Komórki przeniesione za pomocą wzorca są następnie hodowane. W wyniku działania mechanizmu komórkowego, komórki transkrybują i tłumaczą interesujące je białko, produkując w ten sposób docelowe białko.
Ponieważ wyrażone białka są uwięzione w macierzy komórkowej, komórka musi zostać zlizana (przerwana i złamana), aby uwolnić białka. W kolejnym etapie oczyszczania, białko jest oddzielane i oczyszczane.
Pierwszym rekombinowanym białkiem zastosowanym w leczeniu była rekombinowana ludzka insulina w 1982 roku. Obecnie na całym świecie produkuje się ponad 170 rodzajów rekombinowanych białek przeznaczonych do leczenia. Powszechnie stosowanymi rekombinowanymi białkami stosowanymi w medycynie są na przykład rekombinowane hormony, interferony, interleukiny, czynniki wzrostu, czynniki martwicy nowotworów, czynniki krzepnięcia krwi, leki przeciwzakrzepowe oraz enzymy stosowane w leczeniu głównych chorób, takich jak cukrzyca, karłowatość, zawał serca, zastoinowa niewydolność serca, apopleksja mózgu, stwardnienie rozsiane, neutropenia, małopłytkowość, niedokrwistość, zapalenie wątroby, reumatoidalne zapalenie stawów, astma, choroba Crohna i terapia raka. (por. Phuc V. Pham, in Omics Technologies and Bio-Engineering, 2018)


Hielscher Ultrasonics supplies high-performance ultrasonic homogenizers from lab to industrial size.

Wysokowydajna ultrasonografia! Asortyment produktów firmy Hielscher obejmuje pełne spektrum od kompaktowych laboratoryjnych ultrasonografów, przez stacjonarne urządzenia stacjonarne, aż po w pełni przemysłowe systemy ultradźwiękowe.