Badania mikrobiomu i analiza kliniczna usprawnione dzięki sonikacji
Sonikacja jest skuteczną techniką szeroko stosowaną w badaniach mikrobiomu i analizie klinicznej, ułatwiającą przygotowanie próbek z wysoką wydajnością. Metoda ultradźwiękowa jest szczególnie skuteczna w przetwarzaniu złożonych próbek biologicznych, takich jak próbki zawierające mikroorganizmy. Zastosowanie sonikacji ułatwia lizę komórek, ekstrakcję i analizę kwasów nukleinowych, białek oraz metabolitów, umożliwiając głębsze zrozumienie społeczności mikroorganizmów i ich roli w zdrowiu i chorobie. Sonikatory Hielscher o wysokiej wydajności przetwarzania są znane z precyzji, wydajności i powtarzalnych wyników, co czyni je doskonałym wyborem do badań mikrobiomu.
Wykorzystaj sonikację o wysokiej wydajności przetwarzania w badaniach mikrobiomu
Sonikator do płytek 96-dołkowych UIP400MTP usprawnia badania mikrobiomu dzięki przygotowaniu próbek z wysoką wydajnością
Przygotowanie próbek z wysoką wydajnością za pomocą sonikatora do płytek 96-dołkowych UIP400MTP
Zastosowania sonikacji w badaniach mikrobiomu
Wydajna liza komórek
Sonikacja jest wysoce skuteczna w lizowaniu komórek mikroorganizmów, w tym komórek o wytrzymałych ścianach komórkowych, takich jak bakterie Gram-dodatnie i grzyby. Fale ultradźwiękowe wytwarzają w próbce pęcherzyki kawitacyjne, które zapadają się i tworzą fale uderzeniowe rozrywające ściany i błony komórkowe. Proces ten zapewnia kompleksowe rozbijanie komórek i wydajne uwalnianie ich zawartości wewnątrzkomórkowej, takiej jak DNA, RNA i białka.
Kontrolowana fragmentacja DNA
W zastosowaniach takich jak sekwencjonowanie nowej generacji często konieczne jest rozdrobnienie DNA przez ścinanie na mniejsze fragmenty o jednolitej wielkości. Sonikacja zapewnia precyzyjną kontrolę nad procesem fragmentacji, umożliwiając badaczom uzyskanie fragmentów DNA o pożądanej wielkości. Kontrola ta ma kluczowe znaczenie dla przygotowania bibliotek do sekwencjonowania i zapewnienia wysokiej jakości danych sekwencyjnych.
Ulepszona homogenizacja próbek
W badaniach mikrobiomu próbki często zawierają zróżnicowaną mieszaninę mikroorganizmów. Sonikacja pomaga uzyskać równomierny rozkład tych mikroorganizmów w próbce, zapewniając spójne i powtarzalne wyniki. Homogenizacja ta ma kluczowe znaczenie dla dokładnej analizy ilościowej, takiej jak określanie liczebności mikroorganizmów lub pomiar określonych aktywności metabolicznych.
Niezawodna ekstrakcja metabolitów
Niezawodna ekstrakcja metabolitów za pomocą sonikacji jest techniką szeroko stosowaną w metabolomice do izolowania małych cząsteczek z próbek biologicznych. Sonikacja wykorzystuje drgania mechaniczne, które rozrywają błony komórkowe, ułatwiając uwalnianie metabolitów wewnątrzkomórkowych do rozpuszczalnika. Metoda ta jest wydajna, powtarzalna i odpowiednia do różnych rodzajów próbek, co czyni ją cennym narzędziem w badaniach metabolomicznych o wysokiej wydajności przetwarzania oraz w ukierunkowanych badaniach metabolomicznych. Przeczytaj więcej o ultradźwiękowej ekstrakcji metabolitów!
„Piszę, aby podziękować za wspaniałe doświadczenia związane z korzystaniem z Państwa sonikatora UIP400MTP do równomiernej i powtarzalnej lizy bakterii w próbkach mikrobiomu kałowego. Przesuwamy granice technologii lizy o wysokiej wydajności przetwarzania, a Państwa urządzenie doskonale nadaje się do tego zadania. Do najważniejszych zalet należą:
- Łatwość obsługi – urządzenie jest łatwe w użyciu, a dostosowywanie ustawień za pomocą opcji menu jest proste
- Wysoka wydajność przetwarzania – urządzenie doskonale nadaje się do pracy z płytkami, umożliwiając przetwarzanie 96 próbek jednocześnie
- Równomierna sonikacja wszystkich naczyń – urządzenie zapewniało jednakowy poziom sonikacji we wszystkich dołkach, co miało kluczowe znaczenie dla naszego zastosowania
- Wsparcie zespołu Hielscher – wsparcie było doskonałe, zawsze mogliśmy liczyć na Państwa podczas szkoleń, przy udzielaniu odpowiedzi na nasze pytania i rozwiązywaniu problemów, a Państwa sugestie pomogły nam osiągnąć nasz cel.
Jeszcze raz dziękujemy za pomoc i wsparcie podczas prac nad optymalizacją naszych protokołów.”
Mark D. Driscoll, Ph.D. – dyrektor naukowy – Intus Biosciences
Jak stosuje się sonikację w badaniach mikrobiomu i diagnostyce?
Metabolomika, metagenomika i metaproteomika są ze sobą powiązane w badaniach mikrobiomu, ponieważ wspólnie zapewniają kompleksowe zrozumienie społeczności mikroorganizmów i ich funkcji. Liza, oczyszczanie białek i fragmentacja DNA / RNA to niezbędne etapy przygotowania próbek, które usprawnia zastosowanie sonikatora do płytek 96-dołkowych UIP400MTP.
Metabolomika i analiza metabolomu
Metabolomika obejmuje systematyczne badanie metabolitów małocząsteczkowych w układzie biologicznym. W badaniach mikrobiomu sonikacja służy do lizowania komórek mikroorganizmów i uwalniania metabolitów wewnątrzkomórkowych. Dużą liczbę próbek można szybko przetworzyć za pomocą sonikatora do płytek 96-dołkowych UIP400MTP. Wyekstrahowane metabolity są następnie oznaczane ilościowo za pomocą zaawansowanych technik, takich jak spektrometria mas (MS) i spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR). Uzyskane dane przedstawiają obraz stanu metabolicznego mikrobiomu w danym momencie, dostarczając informacji o aktywności biochemicznej i interakcjach w społecznościach mikroorganizmów.
Metagenomika i metatranskryptomika
Metagenomika obejmuje kompleksową analizę materiału genetycznego pozyskanego bezpośrednio z próbek środowiskowych. Sonikacja odgrywa kluczową rolę w tym procesie, lizując komórki mikroorganizmów w celu wyekstrahowania wysokiej jakości DNA, które jest następnie sekwencjonowane w celu identyfikacji i ilościowego oznaczenia obecnych gatunków mikroorganizmów. W metatranskryptomice RNA jest ekstrahowane przy użyciu podobnych metod sonikacji w celu badania profili ekspresji genów w różnych społecznościach mikroorganizmów. Na potrzeby sekwencjonowania DNA i RNA kwasy nukleinowe muszą zostać pofragmentowane do określonej długości wyrażonej w parach zasad. Wszystkie te zadania są niezawodnie i szybko wykonywane przez sonikator UIP400MTP o wysokiej wydajności przetwarzania!
Proteomika
Analizy proteomiczne wymagają ekstrakcji białek z komórek mikroorganizmów. Sonikacja jest skutecznie wykorzystywana do rozbijania komórek, co prowadzi do uwalniania białek do roztworu. Białka te można następnie oczyścić i przeanalizować, aby zrozumieć ich role funkcjonalne w mikrobiomie i udział w szlakach metabolicznych. Za pomocą sonikatora do płytek wielodołkowych UIP400MTP można przeprowadzić lizę i ekstrakcję białek w ciągu kilku minut, uzyskując powtarzalne wyniki, które pozwalają lepiej zrozumieć procesy biologiczne zachodzące z udziałem białek w społecznościach mikroorganizmów.
Metaproteomika
Metaproteomika rozszerza analizę proteomiczną na całe społeczności mikroorganizmów, badając ich łączną zawartość białek w celu zrozumienia ekspresji funkcjonalnej i interakcji w obrębie mikrobiomu. Sonikacja służy do lizowania komórek i uwalniania białek, które są następnie oczyszczane i analizowane za pomocą technik takich jak spektrometria mas. Podejście to dostarcza szczegółowych informacji o aktywnych procesach biologicznych i adaptacjach społeczności mikroorganizmów w różnych środowiskach.
Wykorzystaj wysoką wydajność przetwarzania sonikatora do płytek wielodołkowych UIP400MTP i ułatw sobie badania oraz analizę mikrobiomu!
Sonikator UIP400MTP o wysokiej wydajności przetwarzania do badań mikrobiomu w płytkach wielodołkowych, płytkach 96-dołkowych, probówkach i szalkach Petriego.
Sonikator do płytek wielodołkowych UIP400MTP do przygotowania próbek z wysoką wydajnością w diagnostyce mikrobiomu.
Sonikator do płytek wielodołkowych UIP400MTP ułatwia przygotowanie próbek z wysoką wydajnością, np. w badaniach mikrobiomu i diagnostyce.
Sonikator do płytek 96-dołkowych UIP400MTP: ciecz przenosząca ultradźwięki otacza wszystkie dołki i zapewnia równomierną sonikację każdej próbki
Najważniejsze cechy sonikatora do płytek wielodołkowych UIP400MTP
| Sonikacja o wysokiej wydajności przetwarzania | UIP400MTP, doskonale dostosowany do płytek 96-dołkowych i innych płytek wielodołkowych, umożliwia jednoczesną, identyczną sonikację wielu próbek, znacznie skracając czas ich przygotowania i zwiększając wydajność badań obejmujących dużą liczbę próbek. |
| Używaj wybranej przez siebie płytki wielodołkowej | UIP400MTP jest przeznaczony do sonikacji dowolnych standardowych płytek wielodołkowych, płytek PCR lub płytek mikrotitracyjnych. Wybierasz płytkę najlepiej dostosowaną do swoich eksperymentów. Ponieważ UIP400MTP nie wymaga materiałów eksploatacyjnych dostępnych wyłącznie od jego producenta, pozwala to zaoszczędzić dużo pieniędzy! |
| Sonikacja bezkontaktowa | Sonikator do płytek wielodołkowych UIP400MTP stosuje intensywne ultradźwięki bez wprowadzania czegokolwiek do próbki. Można poddawać sonikacji szczelnie zamknięte płytki wielodołkowe, zamknięte naczynia i fiolki. Hielscher dostarcza uchwyty na próbki dostosowane do dowolnych niestandardowych fiolek lub naczyń. |
| Precyzja i kontrola | Precyzyjne sterowanie i inteligentne oprogramowanie pozwalają ustawić parametry ultradźwięków tak, aby optymalnie odpowiadały konkretnym potrzebom przetwarzania. W każdym eksperymencie uzyskujesz maksymalną wydajność i skuteczność sonikacji. |
| Kontrola temperatury | Ustaw określoną temperaturę sonikacji. Sonikator do płytek UIP400MTP może monitorować temperaturę próbek i odpowiednio dostosowywać sonikację. Ciecz chłodząca w obiegu recyrkulacyjnym chłodzi każdy dołek płytki, zapewniając precyzyjną kontrolę temperatury. |
| Rejestrowanie przebiegu procesu i zdalne sterowanie | Każdym cyklem sonikacji można sterować z komputera. Instalacja oprogramowania nie jest potrzebna. Możesz korzystać ze swojej standardowej przeglądarki (np. Chrome, Firefox, Edge lub Safari) w dowolnym systemie operacyjnym (np. MacOS, Windows, Android, iOS lub Linux), aby zdalnie sterować UIP400MTP i monitorować jego pracę. Każdy cykl sonikacji generuje szczegółowy raport sonikacji do oceny i dokumentacji. Plik raportu ma otwarty format CSV i można go otworzyć w preferowanym programie, np. Microsoft Excel, Apple Numbers lub OpenOffice Calc. |
| Solidny i niezawodny | Zaprojektowany i zbudowany w Niemczech zgodnie z najwyższymi standardami jakości UIP400MTP jest nie tylko urządzeniem o dużej mocy, lecz także wyjątkowo trwałym. Jego konstrukcja spełnia standardy przemysłowe i z łatwością wytrzymuje trudy codziennego użytkowania w wymagającym środowisku laboratoryjnym. UIP400MTP można używać nieprzerwanie przez 24 godziny, 7 dni w tygodniu w procesach o wysokiej wydajności przetwarzania. |
- wysoka wydajność
- najnowocześniejsza technologia
- niezawodność i wytrzymałość
- regulowane, precyzyjne sterowanie procesem
- inteligentne oprogramowanie
- inteligentne funkcje (np. możliwość programowania, rejestrowanie danych, zdalne sterowanie)
- łatwa i bezpieczna obsługa
- niewielkie wymagania konserwacyjne
- CIP (mycie na miejscu)
Projektowanie, produkcja i doradztwo – jakość z Niemiec
Sonikatory Hielscher są znane z najwyższych standardów jakości i projektowania. Wytrzymałość i łatwa obsługa umożliwiają bezproblemową integrację naszych sonikatorów z instalacjami przemysłowymi. Sonikatory Hielscher z łatwością radzą sobie z trudnymi warunkami i wymagającym środowiskiem pracy.
Hielscher Ultrasonics jest firmą z certyfikatem ISO i kładzie szczególny nacisk na sonikatory o wysokiej wydajności, wyposażone w najnowocześniejszą technologię i przyjazne dla użytkownika. Oczywiście sonikatory Hielscher są zgodne z wymogami CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.
Bezkontaktowy sonikator UIP400MTP do przygotowania próbek mikrobiomu w płytkach wielodołkowych.
Literatura / Źródła
- 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
- InfoGraphic UIP400MTP – 96-well plate Ultrasonicator for High-Throughput Sample Prep – english – Hielscher Ultrasonics
- Jannike L. Krause, Sven-Bastiaan Haange, Stephanie S. Schäpe, Beatrice Engelmann, Ulrike Rolle-Kampczyk, Katarina Fritz-Wallace, Zhipeng Wang, Nico Jehmlich, Dominique Türkowsky, Kristin Schubert, Judith Pöppe, Katrin Bote, Uwe Rösler, Gunda Herberth, Martin von Bergen (2020): The glyphosate formulation Roundup® LB plus influences the global metabolome of pig gut microbiota in vitro. Science of The Total Environment, Volume 745, 2020.
- Tröscher-Mußotter, Johanna; Sáenz, Johan; Grindler, Sandra; Meyer, Jennifer; Kononov, Susanne; Mezger, Beate; Borda, Daniel; Frahm, Jana; Dänicke, Sven; Camarinha-Silva, Amelia; Huber, Korinna; Seifert, Jana (2021): Microbiome Clusters Disclose Physiologic Variances in Dairy Cows Challenged by Calving and Lipopolysaccharides. mSystems 2021.
- Jannike Lea Krause, Beatrice Engelmann, Stephanie Serena Schaepe, Ulrike Rolle-Kampczyk, Nico Jehmlich, Hyun-Dong Chang, Ulla Slanina, Maximillian Hoffman, Jörg Lehmann, Ana Claudia Zenclussen, Gunda Herberth, Martin von Bergen, Sven-Bastiaan Haange (2024): DSS treatment does not affect murine colonic microbiota in absence of thehost. Gut Microbes 2024.
Najczęściej zadawane pytania dotyczące badań mikrobiomu
Jak sonikacja działa na bakterie?
Sonikacja rozbija komórki bakteryjne za pomocą fal dźwiękowych o wysokiej częstotliwości, wywołując kawitację, która generuje fale uderzeniowe i siły mechaniczne, prowadząc do lizy komórek i uwolnienia ich zawartości wewnątrzkomórkowej.
Jakie metody stosuje się do badania mikrobiomów?
Metody badania mikrobiomów obejmują techniki sekwencjonowania DNA, takie jak sekwencjonowanie genu 16S rRNA i metagenomika, a także transkryptomikę, proteomikę i metabolomikę służące do analizy funkcji i interakcji mikroorganizmów. Narzędzia bioinformatyczne są wykorzystywane do interpretacji ogromnej ilości uzyskiwanych danych.
Jakie techniki stosuje się w analizie mikrobiomu?
Techniki stosowane w analizie mikrobiomu obejmują sekwencjonowanie genu 16S rRNA do profilowania taksonomicznego, sekwencjonowanie metagenomiczne do kompleksowej analizy genetycznej, metatranskryptomikę do badania ekspresji genów, metaproteomikę do analizy białek i metabolomikę do identyfikacji produktów przemiany materii. Narzędzia bioinformatyczne są niezbędne do przetwarzania i interpretacji danych.
Czym są metabolomika, metagenomika i metaproteomika w badaniach mikrobiomu?
W badaniach mikrobiomu metabolomika analizuje małe cząsteczki i metabolity wytwarzane przez mikroorganizmy, dostarczając informacji o ich aktywności metabolicznej. Metagenomika obejmuje sekwencjonowanie zbioru genomów społeczności mikroorganizmów w celu zrozumienia ich składu genetycznego i potencjału funkcjonalnego. Metaproteomika bada całą zawartość białek mikrobiomu, ujawniając funkcjonalną ekspresję genów i role, jakie białka odgrywają w społeczności mikroorganizmów.
Czym są kolonie bakteryjne w badaniach mikrobiomu?
Kolonie bakteryjne w badaniach mikrobiomu to grupy bakterii wyhodowane z jednej lub kilku komórek na stałym podłożu hodowlanym, tworzące widoczne skupiska. Kolonie te stanowią populacje klonalne wykorzystywane do badania cech, różnorodności i funkcji określonych szczepów bakterii w społeczności mikroorganizmów.
Hielscher Ultrasonics produkuje homogenizatory ultradźwiękowe o wysokiej wydajności, od urządzeń laboratoryjnych po urządzenia o rozmiarach przemysłowych.