Metabolomika ułatwiona dzięki sonikacji o wysokiej przepustowości
Metabolomika to dziedzina badań, która wykorzystuje techniki o wysokiej przepustowości do charakteryzowania i kwantyfikacji małych cząsteczek w różnych płynach biologicznych, takich jak mocz, surowica, osocze, kał i ślina, odsłaniając unikalne sygnatury metaboliczne. Wysokowydajny sonikator UIP400MTP, przeznaczony do płytek wielodołkowych, jest potężnym narzędziem do lizy komórek w tych próbkach, ułatwiając uwalnianie metabolitów do dalszej analizy. To precyzyjne i niezawodne podejście ma zasadnicze znaczenie dla metabolomiki, w której najważniejszy jest dokładny projekt badania, skrupulatne przygotowanie próbki, zoptymalizowana konfiguracja platformy, kompleksowa analiza danych i znacząca interpretacja biologiczna. Metabolomika wykorzystuje zarówno ukierunkowane podejścia, które koncentrują się na określonych klasach cząsteczek, takich jak węglowodany, lipidy i aminokwasy, jak i nieukierunkowane techniki, które zapewniają szeroki przegląd profili metabolicznych w próbce, ujawniając złożoną złożoność sygnalizacji metabolicznej.
Wysokowydajne przygotowywanie próbek za pomocą sonikatora do płytek 96-dołkowych UIP400MTP
Korzystanie z bezkontaktowego sonikatora UIP400MTP w połączeniu z 96-dołkowymi płytkami jest skuteczną metodą wysokowydajnej homogenizacji i ekstrakcji metabolitów. Ta konfiguracja pozwala uniknąć bezpośredniego kontaktu z próbką, zmniejszając ryzyko zanieczyszczenia krzyżowego podczas jednoczesnego przetwarzania wielu próbek.
Protokół krok po kroku dla homogenizacji za pomocą 96-dołkowego Sonicatora UIP400MTP
- Przygotowanie próbek metabolomicznych
Przykładowe umieszczenie: Dozować każdą próbkę (np. kał, tkankę jelitową lub zawartość światła) do poszczególnych studzienek płytki 96-dołkowej lub mikropłytki.
Rozpuszczalnik: Rozpuszczalniki organiczne, takie jak metanol, etanol, acetonitryl, chloroform i ich (wodne) mieszaniny, są niezbędne do ekstrakcji metabolitów, pomagając w uwalnianiu metabolitów wewnątrzkomórkowych z macierzy komórkowej. Użyj 100-300 µL rozpuszczalnika na studzienkę, zapewniając wystarczającą objętość do pełnego zanurzenia próbki.
Standardy wewnętrzne: Opcjonalnie, dodaj wzorce wewnętrzne do każdej studzienki w celu normalizacji podczas dalszej analizy metabolomicznej. - Konfiguracja medium sprzęgającego
Poziom wody: Umieścić płytkę 96-dołkową na platformie sonikacyjnej wypełnionej wodą (medium sprzęgające) zgodnie z opisem w instrukcji. - Konfiguracja parametrów UIP400MTP
Ustawienia zasilania: Dostosuj amplitudę ultradźwięków do 50-80% maksymalnej mocy w celu skutecznej homogenizacji.
Tryb impulsowy: Ustaw cykl sonikacji na naprzemienne impulsy (np. 30 sekund ON, 30 sekund OFF), aby umożliwić chłodzenie i zapobiec przegrzaniu próbki.
Całkowity czas: 4-10 minut, w zależności od złożoności i twardości próbki.
Kontrola temperatury: Użyj chłodziarki laboratoryjnej, aby utrzymać wodę w temperaturze 4-8°C podczas sonikacji w celu ochrony wrażliwych na ciepło metabolitów. - proces sonikacji
Uruchomić UIP400MTP dla cykli sonikacji.
Monitorowanie procesu za pośrednictwem interfejsu UIP400MTP.
Efekt kawitacji spowoduje homogenizację próbek i lizę komórek w studzienkach, uwalniając wewnątrzkomórkowe metabolity do rozpuszczalnika. - PostSonication
Wirowanie: Po sonikacji, w razie potrzeby przenieść zawartość płytki do probówek zbiorczych. Wirować przy 4000-6000 × g przez 10 minut w celu usunięcia nierozpuszczalnych zanieczyszczeń i materiału komórkowego.
Zbieranie supernatantu: Ostrożnie przenieść supernatant z każdej studzienki do nowych probówek lub płytek do analizy.
Opcjonalne suszenie: Wysuszyć supernatanty za pomocą koncentratora próżniowego (np. SpeedVac), jeśli wymagane jest zagęszczenie, a następnie odtworzyć w małej objętości odpowiedniego rozpuszczalnika.
Skorzystaj z wysokiej wydajności przetwarzania sonikatora wielodołkowego UIP400MTP i ułatw sobie badania i analizy metabolomiczne!
Zasada działania sonikacji bezkontaktowej z UIP400MTP
UIP400MTP stosuje fale ultradźwiękowe do studzienek 96-dołkowej płytki pośrednio poprzez medium sprzęgające (np. wodę). Fale te tworzą kawitację, która rozbija komórki i uwalnia metabolity bez fizycznego kontaktu sondy sonikatora z próbką.
“Piszę, aby podziękować za nasze fantastyczne doświadczenie w korzystaniu z sonikatora UIP400MTP do jednolitej i spójnej lizy bakteryjnej próbek mikrobiomu kałowego. Przesuwamy kopertę dla technologii wysokowydajnej lizy, a urządzenie jest dobrze przystosowane do tego zadania. Niektóre z głównych zalet to:
- Łatwość obsługi – Instrument jest łatwy w użyciu, a dostosowywanie jest proste dzięki opcjom menu
- wysoka przepustowość – doskonała do obsługi płytek z 96 próbkami jednocześnie
- Równomierna sonikacja wszystkich naczyń – urządzenie było w stanie dostarczyć taką samą ilość sonikacji do wszystkich studzienek, co było kluczowe dla naszej aplikacji
- Wsparcie ze strony zespołu Hielscher – Wsparcie było doskonałe, zawsze byłeś przy nas podczas treningów, aby odpowiedzieć na nasze pytania i rozwiązać problemy, z sugestiami, które pomogły nam osiągnąć nasz cel.
Jeszcze raz dziękujemy za pomoc i wsparcie podczas pracy nad optymalizacją naszych protokołów.”
Mark D. Driscoll, Ph.D. – Dyrektor naukowy – Intus Biosciences
Kluczowe cechy sonikatora wielodołkowego UIP400MTP
sonikacja o wysokiej wydajności | Idealnie dopasowany do 96-dołkowych i innych wielodołkowych płytek, UIP400MTP pozwala na jednoczesną, identyczną sonikację wielu próbek, znacznie skracając czas przygotowania próbki i zwiększając przepustowość testowania dużej liczby próbek. |
Użyj wybranej płytki wielodołkowej | UIP400MTP jest przeznaczony do sonikacji dowolnych standardowych płytek wielodołkowych, płytek PCR lub płytek mikrotitracyjnych. Użytkownik wybiera płytkę najbardziej odpowiednią do swoich eksperymentów. Ponieważ UIP400MTP nie wymaga własnych materiałów eksploatacyjnych, pozwala to zaoszczędzić sporo pieniędzy! |
Ultradźwięki bezkontaktowe | Multiwell Plate Sonicator UIP400MTP stosuje intensywne ultradźwięki bez konieczności wprowadzania czegokolwiek do próbki. Można sonifikować zamknięte płytki wielodołkowe, zamknięte naczynia i fiolki. Hielscher dostarcza niestandardowe uchwyty na próbki do wszelkich niestandardowych fiolek lub naczyń. |
Precyzja i kontrola | Precyzyjna kontrola i inteligentne oprogramowanie pozwalają ustawić parametry ultradźwiękowe tak, aby optymalnie odpowiadały konkretnym potrzebom przetwarzania. Zapewnia to maksymalną wydajność i skuteczność sonikacji dla każdego eksperymentu. |
kontrola temperatury | Ustaw określoną temperaturę sonikacji. Sonikator płytkowy UIP400MTP może monitorować temperaturę próbki i odpowiednio dostosowywać sonikację. Recyrkulująca ciecz chłodząca chłodzi każdą studzienkę na płytce, zapewniając precyzyjną kontrolę temperatury. |
Protokołowanie i zdalne sterowanie | Każdy cykl sonikacji może być kontrolowany z komputera. Nie jest wymagana instalacja oprogramowania. Można używać standardowej przeglądarki (np. Chrome, Firefox, Edge lub Safari) w dowolnym systemie operacyjnym (np. MacOS, Windows, Android, iOS lub Linux) do zdalnego sterowania i monitorowania UIP400MTP. Każde uruchomienie sonikacji generuje szczegółowy protokół sonikacji do oceny i dokumentacji. Plik protokołu jest w niezastrzeżonym formacie CSV, który można otworzyć za pomocą preferowanego programu, np. Microsoft Excel, Apple Numbers lub OpenOffice Calc. |
Solidność i niezawodność | Zaprojektowany i zbudowany w Niemczech zgodnie z najwyższymi standardami jakości, UIP400MTP jest nie tylko potężny, ale także niezwykle trwały. Jego konstrukcja spełnia standardy przemysłowe i z łatwością wytrzymuje rygory codziennego użytkowania w wymagającym środowisku laboratoryjnym. Możesz używać UIP400MTP nieprzerwanie przez 24 godziny, 7 dni w tygodniu w operacjach o wysokiej wydajności. |
- wysoka wydajność
- najnowocześniejsza technologia
- niezawodność & solidność
- regulowana, precyzyjna kontrola procesu
- inteligentne oprogramowanie
- inteligentne funkcje (np. programowalne, protokołowanie danych, zdalne sterowanie)
- Łatwa i bezpieczna obsługa
- niskie koszty utrzymania
- CIP (clean-in-place)
Projektowanie, produkcja i doradztwo – Jakość Made in Germany
Ultradźwięki Hielscher są dobrze znane z najwyższej jakości i standardów projektowych. Solidność i łatwa obsługa pozwalają na płynną integrację naszych ultradźwiękowców z obiektami przemysłowymi. Trudne warunki i wymagające środowiska są łatwo obsługiwane przez ultradźwięki Hielscher.
Hielscher Ultrasonics jest firmą posiadającą certyfikat ISO i kładzie szczególny nacisk na wysokowydajne ultradźwięki z najnowocześniejszą technologią i łatwością obsługi. Oczywiście ultradźwięki Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.
Literatura / Referencje
- FactSheet UIP400MTP Plate-Sonicator for High-Throughput Sample Preparation – English version – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet UIP400MTP Plate-Sonicator für die High-Throughput Probenvorbereitung in 96-Well-Platten – deutsch – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Dreyer J., Ricci G., van den Berg J., Bhardwaj V., Funk J., Armstrong C., van Batenburg V., Sine C., VanInsberghe M.A., Marsman R., Mandemaker I.K., di Sanzo S., Costantini J., Manzo S.G., Biran A., Burny C., Völker-Albert M., Groth A., Spencer S.L., van Oudenaarden A., Mattiroli F. (2024): Acute multi-level response to defective de novo chromatin assembly in S-phase. Molecular Cell 2024.
- Mochizuki, Chika; Taketomi, Yoshitaka; Irie, Atsushi; Kano, Kuniyuki; Nagasaki, Yuki; Miki, Yoshimi; Ono, Takashi; Nishito, Yasumasa; Nakajima, Takahiro; Tomabechi, Yuri; Hanada, Kazuharu; Shirouzu, Mikako; Watanabe, Takashi; Hata, Kousuke; Izumi, Yoshihiro; Bamba, Takeshi; Chun, Jerold; Kudo, Kai; Kotani, Ai; Murakami, Makoto (2024): Secreted phospholipase PLA2G12A-driven lysophospholipid signaling via lipolytic modification of extracellular vesicles facilitates pathogenic Th17 differentiation. BioRxiv 2024.
- Cosenza-Contreras M, Seredynska A, Vogele D, Pinter N, Brombacher E, Cueto RF, Dinh TJ, Bernhard P, Rogg M, Liu J, Willems P, Stael S, Huesgen PF, Kuehn EW, Kreutz C, Schell C, Schilling O. (2024): TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. Proteomics. 2024.
- De Oliveira A, Cataneli Pereira V, Pinheiro L, Moraes Riboli DF, Benini Martins K, Ribeiro de Souza da Cunha MDL (2016): Antimicrobial Resistance Profile of Planktonic and Biofilm Cells of Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci. International Journal of Molecular Sciences 17(9):1423; 2016.
- Martins KB, Ferreira AM, Pereira VC, Pinheiro L, Oliveira A, Cunha MLRS (2019): In vitro Effects of Antimicrobial Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus saprophyticus Isolated From Patients With Urinary Tract Infections. Frontiers in Microbiology 2019.
Często zadawane pytania dotyczące badań metabolomicznych
Czym jest mikrobiom?
Mikrobiom odnosi się do zbiorowej społeczności mikroorganizmów, w tym bakterii, wirusów, grzybów i archeonów, a także ich materiału genetycznego, które zamieszkują określone środowisko, takie jak ludzkie ciało. Odgrywa on kluczową rolę w zdrowiu gospodarza, wpływając na metabolizm, funkcje odpornościowe i ochronę przed patogenami, a jednocześnie jest kształtowany przez czynniki takie jak dieta, styl życia i środowisko.
Czym jest metabolomika?
Metabolomika to kompleksowe badanie metabolitów, czyli małych cząsteczek wytwarzanych podczas procesów metabolicznych w układzie biologicznym. Obejmuje identyfikację, kwantyfikację i analizę tych cząsteczek w celu zrozumienia funkcji komórkowych, szlaków metabolicznych i ich reakcji na zmiany genetyczne, środowiskowe lub patologiczne.
Czym jest metabolom?
Metabolom to kompletny zestaw małych cząsteczek lub metabolitów obecnych w układzie biologicznym, takim jak komórka, tkanka lub organizm, w danym czasie. Odzwierciedla on aktywność biochemiczną i stan fizjologiczny systemu, zapewniając wgląd w metabolizm i jego interakcje ze środowiskiem.