Badania mikrobiomu i analiza kliniczna usprawnione dzięki sonikacji
Sonikacja jest potężną techniką szeroko stosowaną w badaniach mikrobiomu i analizach klinicznych, ułatwiającą przygotowanie próbek o wysokiej przepustowości. Metoda ultradźwiękowa jest szczególnie skuteczna w przetwarzaniu złożonych próbek biologicznych, takich jak te zawierające mikroorganizmy. Zastosowanie sonikacji ułatwia lizę komórek, ekstrakcję i analizę kwasów nukleinowych, białek i metabolitów, umożliwiając głębsze zrozumienie społeczności drobnoustrojów i ich roli w zdrowiu i chorobie. Sonikatory Hielscher o wysokiej wydajności są znane ze swojej precyzji, wydajności i powtarzalnych wyników, co czyni je doskonałym wyborem do badań mikrobiomów.
Skorzystaj z sonikacji o wysokiej przepustowości w badaniach mikrobiomu
Sonikator do płytek 96-dołkowych UIP400MTP Usprawnia badania nad mikrobiomem dzięki wysokowydajnemu przygotowywaniu próbek.
Wysokowydajne przygotowywanie próbek za pomocą sonikatora do płytek 96-dołkowych UIP400MTP
Zastosowania sonikacji w badaniach mikrobiomów
Skuteczna liza komórek
Sonikacja jest wysoce skuteczna w lizie komórek drobnoustrojów, w tym tych o twardych ścianach komórkowych, takich jak bakterie Gram-dodatnie i grzyby. Fale ultradźwiękowe generują pęcherzyki kawitacyjne w próbce, które zapadają się i tworzą fale uderzeniowe, które rozbijają ściany komórkowe i błony. Proces ten zapewnia kompleksowe rozbicie komórek i skuteczne uwalnianie zawartości wewnątrzkomórkowej, takiej jak DNA, RNA i białka.
Kontrolowana fragmentacja DNA
W przypadku zastosowań takich jak sekwencjonowanie nowej generacji, często konieczne jest ścinanie DNA na mniejsze, jednolite fragmenty. Sonikacja zapewnia precyzyjną kontrolę nad procesem fragmentacji, umożliwiając badaczom uzyskanie fragmentów DNA o pożądanej wielkości. Kontrola ta ma kluczowe znaczenie dla przygotowania bibliotek sekwencjonowania i zapewnienia wysokiej jakości danych sekwencyjnych.
Ulepszona homogenizacja próbki
W badaniach mikrobiomu próbki często zawierają różnorodną mieszankę mikroorganizmów. Sonikacja pomaga osiągnąć równomierny rozkład tych mikroorganizmów w próbce, zapewniając spójne i powtarzalne wyniki. Ta homogenizacja ma kluczowe znaczenie dla dokładnej analizy ilościowej, takiej jak określenie liczebności drobnoustrojów lub pomiar określonych aktywności metabolicznych.
Niezawodna ekstrakcja metabolitów
Niezawodna ekstrakcja metabolitów za pomocą sonikacji jest szeroko stosowaną techniką w metabolomice do izolowania małych cząsteczek z próbek biologicznych. Sonikacja wykorzystuje drgania mechaniczne, które rozbijają błony komórkowe, ułatwiając uwalnianie wewnątrzkomórkowych metabolitów do rozpuszczalnika. Metoda ta jest wydajna, powtarzalna i kompatybilna z różnymi typami próbek, co czyni ją cennym narzędziem do wysokoprzepustowych i ukierunkowanych badań metabolomicznych. Przeczytaj więcej o ultradźwiękowej ekstrakcji metabolitów!
“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 - przyrząd 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 byliście 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
W jaki sposób sonikacja jest stosowana w badaniach i diagnostyce mikrobiomu?
Metabolomika, metagenomika i metaproteomika są ze sobą powiązane w badaniach nad mikrobiomem, ponieważ wspólnie zapewniają kompleksowe zrozumienie społeczności drobnoustrojów i ich funkcji. Liza, oczyszczanie białek i fragmentacja DNA / RNA to podstawowe etapy przygotowania próbek, które są usprawnione przy użyciu sonikatora UIP400MTP z 96-dołkową płytką.
Metabolomika i analiza metabolomu
Metabolomika obejmuje systematyczne badanie metabolitów drobnocząsteczkowych w układzie biologicznym. W badaniach mikrobiomu sonikacja jest wykorzystywana do lizy komórek drobnoustrojów, uwalniając wewnątrzkomórkowe metabolity. Duża liczba próbek może być szybko przetworzona za pomocą sonikatora UIP400MTP z 96-dołkową płytką. Wyekstrahowane metabolity są następnie oznaczane ilościowo przy użyciu zaawansowanych technik, takich jak spektrometria mas (MS) i spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR). Uzyskane dane zapewniają migawkę stanu metabolicznego mikrobiomu, ujawniając wgląd w aktywność biochemiczną i interakcje w społecznościach drobnoustrojów.
Metagenomika i metatranskryptomika
Metagenomika obejmuje kompleksową analizę materiału genetycznego odzyskanego bezpośrednio z próbek środowiskowych. Sonikacja odgrywa kluczową rolę w tym procesie poprzez lizę komórek drobnoustrojów w celu ekstrakcji wysokiej jakości DNA, które jest następnie sekwencjonowane w celu identyfikacji i kwantyfikacji obecnych gatunków drobnoustrojów. W metatranskryptomice RNA jest ekstrahowany przy użyciu podobnych metod sonikacji w celu zbadania profili ekspresji genów w różnych społecznościach drobnoustrojów. W przypadku sekwencjonowania DNA i RNA kwasy nukleinowe muszą zostać pofragmentowane do określonej długości pary zasad. Wszystkie te zadania są niezawodnie i szybko wykonywane przez sonikator UIP400MTP o wysokiej przepustowości!
proteomika
Analizy proteomiczne wymagają ekstrakcji białek z komórek drobnoustrojów. Sonikacja jest skutecznie wykorzystywana do rozbijania komórek, uwalniając białka do roztworu. Białka te można następnie oczyścić i przeanalizować, aby zrozumieć ich funkcjonalne role w mikrobiomie i ich zaangażowanie w szlaki metaboliczne. Dzięki sonikatorowi wielodołkowemu UIP400MTP można wykonać zadanie lizy i ekstrakcji białek w ciągu kilku minut, tworząc powtarzalne wyniki w celu uzyskania wglądu w procesy biologiczne napędzane przez białka w społecznościach drobnoustrojów.
metaproteomika
Metaproteomika rozszerza analizę proteomiczną na całe społeczności drobnoustrojów, badając zbiorową zawartość białek w celu zrozumienia ekspresji funkcjonalnej i interakcji w mikrobiomie. Sonikacja służy do lizy komórek, uwalniając białka, które są następnie oczyszczane i analizowane za pomocą technik takich jak spektrometria mas. Takie podejście zapewnia szczegółowy wgląd w aktywne procesy biologiczne i adaptacje społeczności drobnoustrojów w różnych środowiskach.
Skorzystaj z wysokiej wydajności przetwarzania sonikatora wielodołkowego UIP400MTP i ułatw sobie badania i analizę mikrobiomu!
Sonikator o wysokiej wydajności UIP400MTP do badań mikrobiomów w płytkach wielodołkowych, 96-dołkowych, probówkach i płytkach Petriego.
Sonikator UIP400MTP Multiwell Plate Sonicator do wysokowydajnego przygotowywania próbek w diagnostyce mikrobiomu.
Sonikator wielodołkowy UIP400MTP ułatwia przygotowanie próbek o wysokiej przepustowości, np. w badaniach mikrobiomu i diagnostyce.
Sonikator 96-dołkowy UIP400MTP: Ciecz przenosząca ultradźwięki otacza wszystkie studzienki i zapewnia równomierną sonikację każdej próbki.
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.
Sonikator bezkontaktowy UIP400MTP do przygotowywania próbek mikrobiomu na płytkach wielodołkowych.
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
- 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.
Często zadawane pytania dotyczące badań nad mikrobiomem
Co sonikacja robi z bakteriami?
Sonikacja rozbija komórki bakteryjne za pomocą fal dźwiękowych o wysokiej częstotliwości, powodując kawitację, która generuje fale uderzeniowe i siły mechaniczne, prowadząc do lizy komórek i uwolnienia zawartości wewnątrzkomórkowej.
Jakie metody są wykorzystywane do badania mikrobiomów?
Metody badania mikrobiomów obejmują techniki sekwencjonowania DNA, takie jak sekwencjonowanie genu 16S rRNA i metagenomika, a także transkryptomika, proteomika i metabolomika w celu analizy funkcji i interakcji drobnoustrojów. Do interpretacji ogromnej ilości wygenerowanych danych wykorzystywane są narzędzia bioinformatyczne.
Jakie są techniki stosowane 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 oraz metabolomikę do identyfikacji produktów metabolicznych. Narzędzia bioinformatyczne są niezbędne do przetwarzania i interpretacji danych.
Czym są metabolomika, metagenomika i metaproteomika w badaniach nad mikrobiomem?
W badaniach nad mikrobiomem metabolomika analizuje małe cząsteczki i metabolity wytwarzane przez drobnoustroje, zapewniając wgląd w ich aktywność metaboliczną. Metagenomika obejmuje sekwencjonowanie zbiorowych genomów społeczności drobnoustrojów w celu zrozumienia ich składu genetycznego i potencjału funkcjonalnego. Metaproteomika bada całą zawartość białek w mikrobiomie, ujawniając funkcjonalną ekspresję genów i role, jakie białka odgrywają w społeczności drobnoustrojów.
Czym są kolonie bakterii w badaniach mikrobiomu?
Kolonie bakteryjne w badaniach mikrobiomu to grupy bakterii wyhodowane z pojedynczej lub kilku komórek na stałym podłożu wzrostowym, tworzące widoczne skupiska. Kolonie te reprezentują populacje klonalne wykorzystywane do badania cech, różnorodności i funkcji określonych szczepów bakteryjnych w społeczności drobnoustrojów.
Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do rozmiar przemysłowy.