Przygotowanie próbki za pomocą ultradźwiękowego głośnika wysokotonowego (VialTweeter)

Przygotowanie próbki przed analizą może wymagać różnych procesów przedanalitycznych, takich jak homogenizacja tkanek, liza, ekstrakcja białek, DNA, RNA, organelli i innych substancji wewnątrzkomórkowych, rozpuszczanie i odgazowanie. VialTweeter jest unikalnym urządzeniem ultradźwiękowym, które przygotowuje wiele probówek z próbkami jednocześnie w dokładnie tych samych warunkach. Dzięki pośredniemu sondowaniu zamkniętych probówek unika się zanieczyszczenia krzyżowego i utraty próbki.

Przygotowanie próbek metodą ultradźwiękową

Ultrasonikowanie jest powszechną techniką obróbki próbek w celu przygotowania próbki do analiz takich jak reakcja łańcuchowa polimerów (PCR), Western Blots, testy, sekwencjonowanie molekularne, chromatografia, itp. Ultrasonizacja jest techniką szeroko stosowaną w laboratoriach do wstępnego analizowania próbek. Główną zaletą ultrasonografii jest to, że zasada działania ultradźwięków opiera się na czysto mechanicznych siłach. Ultradźwiękowa liza i rozerwanie komórek osiągane jest dzięki siłom ścinania sonomechanicznego, co daje ultrasonice tę zaletę, że rozpuszczalniki stosowane do ekstrakcji białek mogą być stosowane również podczas lizy. Ultradźwiękowe czynniki zakłócające komórki, takie jak VialTweeter, rozbijają ściany komórkowe / membrany i sprzyjają przenoszeniu masy pomiędzy wnętrzem komórki a rozpuszczalnikiem. W ten sposób analit (np. DNA, RNA, białka, organelle itp.) są skutecznie przenoszone z matrycy komórkowej do rozpuszczalnika. Oznacza to, że etapy hartowania i ekstrakcji nakładają się na proces rozbijania komórek za pomocą ultradźwięków, co sprawia, że liza ultradźwiękowa jest bardzo skuteczna. Co więcej, przygotowanie próbki metodą ultradźwiękową nie wymaga użycia detergentów i innych odczynników do lizania, które mogłyby zmienić i zniszczyć strukturę lizyny i jest znane z późniejszych problemów z oczyszczaniem. Inna metoda lizy, enzymatyczne zakłócenie wymaga długiego czasu inkubacji i daje często niemożliwe do odtworzenia wyniki. Ultradźwiękowe przygotowanie próbki przezwycięża powszechne problemy związane z przygotowaniem próbki, takie jak homogenizacja tkanek, rozerwanie komórek, liza, ekstrakcja białka i rozpuszczanie lizatów. Ze względu na to, że intensywność przygotowania próbki ultradźwiękowej może być dokładnie kontrolowana i dostosowana do próbki biologicznej, unika się jej degradacji i utraty. Automatycznie monitorowana i kontrolowana temperatura próbki, tryb pulsacyjny i czas trwania sondy zapewniają optymalne wyniki.

VialTweeter jest szczególnie wygodny w pracy laboratoryjnej, która wymaga jednoczesnego przygotowania wielu próbek w tych samych warunkach. VialTweeter jest ultradźwiękową sonotrodą blokową, która może pomieścić do 10 fiolek (np. Eppendorf, wirówka, probówki NUNC, kriokomórki) i intensywnie je sonicuje w precyzyjnie kontrolowanych warunkach. Ponieważ energia ultradźwiękowa jest sprzężona przez ścianki fiolek do ośrodka próbkowego, fiolki utrzymują się zamknięte podczas zabiegu. W ten sposób całkowicie unika się utraty próbki i zanieczyszczenia krzyżowego.

Fiolki i rurki pasujące do głośnika wysokotonowego VialTweeter

VialTweeter nadaje się do przechowywania 10 popularnych stożkowych lub okrągłodennych probówek, takich jak Eppendorf, wirówka, krio-fiolki i różne rodzaje fiolek NUNC, ale otwory mogą być dostosowane do innych rozmiarów fiolek i probówek na życzenie. Prosimy o poinformowanie nas, jakiego rodzaju probówki chcesz użyć, abyśmy mogli odpowiednio zmodyfikować Twój VialTweeter. Dla większych probówek, takich jak tuby Falcon i inne pojemniki testowe, zlewki i naczynia, VialPress jest wygodnym rozwiązaniem.

VialTweeter z VialPressem

Podczas gdy sam VialTweeter z 10 otworami na rurki jest już unikalnym i wysoce funkcjonalnym urządzeniem ultradźwiękowym, dodatek VialPress sprawia, że VialTweeter jest jeszcze bardziej wszechstronny i elastyczny w obsłudze. VialPress jest akcesorium do VialTweeter'a składające się z listwy zaciskowej, która umożliwia mocowanie większych probówek, takich jak rurki Falcon'a lub innych małych i średnich zlewek testowych, do przodu VialTweeter'a. Zdjęcie po lewej stronie przedstawia VialTweeter trzymający w bloku 10 fiolek Eppendorfa, podczas gdy VialPress mocuje jedną większą probówkę do przodu w celu przeprowadzenia sondy. VialPress jest w stanie pomieścić do 5 większych probówek testowych w celu przeprowadzenia intensywnej sondy.

Protokoły przygotowania próbek VialTweeter

VialTweeter jest szeroko stosowany do soniowania próbek biologicznych. Przed analizą próbki muszą być przygotowane do analiz i badań biochemicznych lub biofizycznych, np. poprzez lizę, homogenizację tkanek, ekstrakcję białka, ścinanie DNA/RNA, odgazowywanie itp. VialTweeter realizuje te procesy ultradźwiękowe w sposób niezawodny i daje powtarzalne wyniki. Powszechnym zastosowaniem VialTweeter jest liza/zakłócenie komórek tkanek ssaków (ludzi i zwierząt), jak również komórek bakteryjnych i cząstek wirusowych. Próbki biologiczne poddane działaniu VialTweeter zawierają komórki nabłonka ludzkiego płuca, komórki macierzyste krwiotwórcze, komórki białaczki szpikowej, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Francisella tularensis, Yersinia pestis, Streptococcus piogenes, Caulobacter crescentus, Mycoplasma pneumoniae, mycobacteria / Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) i wiele innych komórek bakteryjnych, botanicznych i mikrobiologicznych.
Poniżej znajduje się kilka wybranych protokołów zawierających VialTweeter.

Liza E.Coli z VialTweeter do oznaczania glutationu In-Vivo

Bakterie Escherichia coli szczepu MG1655 hodowano w podłożu minimalnym MOPS w całkowitej objętości 200 ml aż do osiągnięcia A600 0,5. Hodowlę podzielono na 50-ml kultury przeznaczone do leczenia stresu. Po 15 minutach inkubacji z 0,79 mM alicyną, 1 mM diamentem lub sulfotlenkiem dimetylu (kontrola), komórki pobierano w temperaturze 4000g w 4°C przez 10 minut. Komórki dwukrotnie płukano buforem KPE przed ponownym zawieszeniem granulek w 700µl buforu KPE. W celu deproteinacji, 300µl 10% (w/v) kwasu sulfosalicylowego dodano przed uszkodzeniem komórek przez ultrasonizację (3 x 1 min; VialTweeter ultrasonicator). Supernatanty pobierano po odwirowaniu (30 min, 13 000g, 4°C). Stężenie kwasu sulfosalicylowego zmniejszono do 1% przez dodanie 3 objętości buforu KPE. Pomiary glutationu całkowitego i GSSG wykonano w sposób opisany powyżej. Stężenia glutationu komórkowego obliczono na podstawie objętości komórek E. coli 6,7×10-15 litrów i gęstości komórek A600 0,5 (równowartość 1×108 komórek ml-1 hodowli). Stężenia GSH obliczono poprzez odjęcie 2[GSSG] od glutationu całkowitego. (Müller i in. 2016)

Analiza komór za pomocą VialTweeter przed Piecem Grafitowym Spektrometria Atomowej Absorpcji

Bacillus subtilis 168 (trpC2) poddano stresowi antybiotykowemu przez 15 min, następnie komórki pobrano 3.320 x g, przepłukano pięciokrotnie 100 mM Tris/1 mM EDTA, pH 7,5, zawieszono w 10 mM Tris, pH 7,5 i przerwano ultrasonizacją w urządzeniu Hielscher VialTweeter. (Wenzel i in. 2014)

Przygotowanie próbki VialTweeter przed spektrometrią masową

Liofilizowane granulki komórek ludzkiego CD34 hematopoetycznych komórek macierzystych/progenitorowych zostały zawieszone w 10µl (200µl dla masowego preparatu HEK293 do serii rozcieńczeń peptydowych) 8 M mocznika w 100 mM wodorowęglanie amonu i zlizowane wspomagane sonikowaniem przy użyciu Hielscher VialTweeter przy amplitudzie 60%, cyklu 60% i czasie trwania 20s trzy razy z pośrednim chłodzeniem na lodzie. (Amon et al. 2019)

Protokoły przygotowania próbek przy użyciu VialPress

Świeżą sałatę (Lactuca sativa) homogenizowano w 0,5 M buforze HEPES (pH 8, dostosowane KOH) w stosunku 1 g rośliny (masa świeża) do 200, 100, 50 lub 20 mL roztworu buforowego. Stosunek masy roślinnej do objętości roztworu buforowego był zróżnicowany tak, aby utrzymać całkowitą homogeniczną objętość pomiędzy 3,5 a 12 mL. Stosunek masy roślin do objętości roztworu buforowego był zróżnicowany tak, aby utrzymać homogeniczną objętość całkowitą między 3,5 a 12 ml, umożliwiając homogenizację za pomocą sondy. Homogenaty były następnie poddawane pośredniej ultrasonizacji za pomocą sondy UP200St z VialTweeter wyposażonej w 200xt VialPress (Hielscher Ultrasonics GmbH, Niemcy) przez 3 minuty (80% impulsów i 100% mocy). Użycie tego urządzenia pozwoliło uniknąć zanieczyszczenia. (Laughton i in. 2019)

Niezawodna kontrola temperatury podczas sondowania za pomocą głośnika wysokotonowego VialTweeter

Temperatura jest kluczowym czynnikiem wpływającym na proces, który jest szczególnie ważny w przypadku leczenia próbek biologicznych. 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 głośnik VialTweeter na suchym lodzie, aby ciepło mogło się szybko 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!

Szczegóły techniczne głośnika wysokotonowego VialTweeter

VialTweeter jest sondą blokową wykonaną z tytanu, która może pomieścić do 10 fiolek w otworach w bloku. Dodatkowo, za pomocą VialPress można zamocować do 5 większych probówek do przodu VialTweetera. VialTweeter jest tak skonstruowany, że energia ultradźwiękowa jest równomiernie rozprowadzana na każdej włożonej fiolce, aby zapewnić niezawodne i jednolite wyniki sondy. Mały przegub dostosowuje sondę VialTweeter do nierównego podłoża i ustawia probówki w pozycji pionowej.

Zalety VialTweeter w skrócie

• Intensywna sonikacja maksymalnie 10 fiolek jednocześnie
• Pośrednia sonizacja przy wysokiej intensywności ultradźwięków przez ścianę naczynia w próbce.
• Pośrednia sonikacja pozwala uniknąć zakażenia i straty próbek
• Odtwarzalne wyniki dzięki regulowanej i sterowalnej amplitudzie sygnału dźwiękowego.
• VialPress umożliwia sonikowanie większych rur.
• Regulowana amplituda od 20 do 100%
• Amplituda regulowana od 0 do 100%
• Sterylizacja w autoklawie

VialTweeter jest zasilany przez UP200St200-watowy, potężny procesor ultradźwiękowy. UP200St jest wyposażony w inteligentne oprogramowanie, które pozwala na precyzyjne sterowanie wszystkimi ważnymi parametrami procesu ultradźwiękowego, takimi jak amplituda, czas sondowania, pulsacja i temperatura. Dzięki temu VialTweeter jest niezawodnym narzędziem do uzyskiwania powtarzalnych wyników procesów w laboratoriach biologicznych i biochemicznych.
Amplituda może być regulowana w zakresie od 20 do 100% i pozwala w ten sposób dostosować intensywność ultradźwięków do Twojej próbki. Na przykład, ścinanie i fragmentacja DNA i RNA wymaga łagodniejszej amplitudy, aby zapobiec wytwarzaniu zbyt małych fragmentów DNA, homogenizacja tkanek mózgu myszy wymaga wysokiej intensywności sonikacji. Wybierz idealną amplitudę, intensywność sonikacji i czas trwania za pomocą inteligentnego i intuicyjnego menu w procesorze UP200St. Menu i ustawienia są łatwo dostępne i obsługiwane za pomocą kolorowego ekranu dotykowego. W ustawieniach można wstępnie ustawić parametry sonacji, takie jak amplituda, tryb pulsacji / cyklu, czas trwania sonacji, całkowity pobór energii i limity temperatury. W badaniach i produkcji, powtarzalność prób i wyników badań ma kluczowe znaczenie. Oznacza to, że dokładne rejestrowanie warunków procesu i protokołów sonacji jest bardzo ważne. Automatyczne protokołowanie danych zapisuje wszystkie dane sonacji do pliku CSV na zintegrowanej karcie SD, dzięki czemu można łatwo sprawdzić i porównać różne przebiegi sonacji. Wszystkie ultradźwiękowe dane procesowe mogą być łatwo dostępne i udostępniane w postaci pliku CSV.
Firma Hielscher Ultrasonics stara się dostarczyć Państwu zaawansowaną technologię, aby ułatwić i usprawnić Państwa pracę badawczą!