Przygotowanie próbek za pomocą sonikatora VialTweeter

Przygotowanie próbek przed analizą może wymagać różnych procesów przedanalitycznych, takich jak homogenizacja tkanek, liza, ekstrakcja białek, DNA, RNA, organelli i innych substancji wewnątrzkomórkowych, rozpuszczanie i odgazowywanie. VialTweeter to wyjątkowy sonikator, który jednocześnie przygotowuje wiele probówek z próbkami w dokładnie takich samych warunkach. Dzięki pośredniej sonikacji zamkniętych probówek unika się zanieczyszczenia krzyżowego i utraty próbek.

Ultradźwiękowe przygotowanie próbek

Sonikacja jest powszechną techniką obróbki próbek służącą do ich przygotowania do analiz, takich jak reakcja łańcuchowa polimerów (PCR), Western blot, oznaczenia, sekwencjonowanie molekularne, chromatografia itp. Sonikacja jest techniką szeroko stosowaną w laboratoriach do przedanalitycznej obróbki próbek. Istotną zaletą sonikacji jest to, że zasada działania ultradźwięków opiera się na siłach czysto mechanicznych. Ultradźwiękowa liza i rozbijanie komórek zachodzą dzięki sonomechanicznym siłom ścinającym, co daje sonikacji tę przewagę, że rozpuszczalniki stosowane do ekstrakcji białek można stosować również podczas lizy. Ultradźwiękowe urządzenia do rozbijania komórek, takie jak VialTweeter, rozbijają ściany / błony komórkowe i wspomagają transport masy między wnętrzem komórki a rozpuszczalnikiem. W ten sposób anality (np. DNA, RNA, białka, organelle itp.) są skutecznie przenoszone z matrycy komórkowej do rozpuszczalnika. Oznacza to, że etapy zatrzymywania reakcji i ekstrakcji nakładają się na proces ultradźwiękowego rozbijania komórek, co sprawia, że liza ultradźwiękowa jest bardzo skuteczna. Ponadto ultradźwiękowe przygotowanie próbek nie wymaga detergentów ani innych odczynników do lizy, które mogłyby zmieniać i niszczyć strukturę lizatu oraz powodować znane problemy podczas późniejszego oczyszczania. Inna metoda lizy, rozbijanie enzymatyczne, wymaga długiego czasu inkubacji i często daje niepowtarzalne wyniki. Ultradźwiękowe przygotowanie próbek pozwala przezwyciężyć typowe problemy związane z przygotowaniem próbek, w tym z homogenizacją tkanek, rozbijaniem komórek, lizą, ekstrakcją białek i solubilizacją lizatu. Ponieważ intensywność obróbki ultradźwiękowej można dokładnie kontrolować i dostosowywać do próbki biologicznej, unika się degradacji i utraty próbek. Automatycznie monitorowana i kontrolowana temperatura próbek, tryb impulsowy oraz czas sonikacji zapewniają optymalne wyniki.
 

VialTweeter jest szczególnie wygodny w pracy laboratoryjnej wymagającej jednoczesnego przygotowania wielu próbek w tych samych warunkach. VialTweeter to ultradźwiękowa sonotroda blokowa, która mieści do 10 fiolek (np. probówek Eppendorf, wirówkowych, NUNC i fiolek kriogenicznych) i poddaje je intensywnej sonikacji w precyzyjnie kontrolowanych warunkach. Ponieważ energia ultradźwiękowa jest sprzęgana z medium próbki przez ścianki fiolek, fiolki pozostają zamknięte podczas obróbki. Dzięki temu całkowicie unika się utraty próbek i zanieczyszczenia krzyżowego.

Fiolki i probówki pasujące do VialTweeter

VialTweeter jest przystosowany do umieszczenia 10 standardowych probówek z dnem stożkowym lub okrągłym, takich jak probówki Eppendorf, wirówkowe, fiolki kriogeniczne i różne typy fiolek NUNC, jednak na życzenie otwory można dostosować do innych rozmiarów fiolek i probówek. Prosimy o informację, jakiego rodzaju probówek chcą Państwo używać, abyśmy mogli odpowiednio zmodyfikować Państwa VialTweeter. W przypadku większych probówek, takich jak probówki Falcon, oraz innych pojemników na próbki, zlewek i naczyń wygodnym rozwiązaniem jest VialPress.
Dowiedz się więcej o modelu VialTweeter VT26dxx dostosowanym do konkretnego rozmiaru Twoich probówek, np. probówek Falcon!

VialTweeter z VialPress

Choć sam VialTweeter z 10 otworami na probówki jest już wyjątkowym i wysoce funkcjonalnym urządzeniem ultradźwiękowym, dodatek VialPress sprawia, że VialTweeter jest jeszcze bardziej wszechstronny i elastyczny w użytkowaniu. VialPress to akcesorium do VialTweeter w postaci listwy zaciskowej, która umożliwia mocowanie większych probówek z próbkami, takich jak probówki Falcon, lub innych małych i średnich zlewek laboratoryjnych do przedniej części VialTweeter. Zdjęcie po lewej stronie przedstawia VialTweeter z 10 fiolkami Eppendorf umieszczonymi w bloku, podczas gdy VialPress mocuje jedną większą probówkę z przodu w celu sonikacji. VialPress może utrzymywać do 5 większych probówek poddawanych intensywnej sonikacji.

Protokoły przygotowania próbek za pomocą VialTweeter

VialTweeter jest szeroko stosowany do sonikacji próbek biologicznych. Przed analizą próbki muszą zostać przygotowane do analiz i oznaczeń biochemicznych lub biofizycznych, np. poprzez lizę, homogenizację tkanek, ekstrakcję białek, ścinanie DNA / RNA, odgazowywanie itp. VialTweeter niezawodnie realizuje te procesy ultradźwiękowe i zapewnia powtarzalne wyniki. Powszechnym zastosowaniem VialTweeter jest liza/rozbijanie komórek tkanek ssaków (ludzi i zwierząt), a także komórek bakteryjnych i cząstek wirusowych. Próbki biologiczne z powodzeniem poddawane obróbce za pomocą VialTweeter obejmują ludzkie komórki nabłonka płuc, krwiotwórcze komórki macierzyste, komórki białaczki szpikowej, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Francisella tularensis, Yersinia pestis, Streptococcus pyogenes, Caulobacter crescentus, Mycoplasma pneumoniae, prątki, kompleks Mycobacterium tuberculosis (MTBC) i wiele innych komórek bakteryjnych, roślinnych oraz komórek mikroorganizmów.
Poniżej przedstawiono kilka wybranych protokołów z wykorzystaniem VialTweeter.

Liza E.Coli za pomocą VialTweeter do oznaczania glutationu in vivo

Bakterie Escherichia coli szczepu MG1655 hodowano na minimalnej pożywce MOPS w całkowitej objętości 200ml do osiągnięcia A600 równego 0,5. Hodowlę podzielono na hodowle o objętości 50-ml w celu poddania ich działaniu czynników stresowych. Po 15 min inkubacji z 0,79 mM allicyny, 1 mM diamidu lub dimetylosulfotlenkiem (kontrola) komórki zbierano przez wirowanie przy 4 000g w 4°C przez 10 min. Komórki dwukrotnie przemywano buforem KPE przed ponownym zawieszeniem osadów w 700µl buforu KPE. W celu odbiałczenia dodawano 300µl 10% (w/v) kwasu sulfosalicylowego przed rozbijaniem komórek za pomocą sonikacji (3 x 1 min; sonikator VialTweeter). Supernatanty zbierano po wirowaniu (30 min, 13 000g, 4°C). Stężenia kwasu sulfosalicylowego zmniejszano do 1% przez dodanie 3 objętości buforu KPE. Pomiary glutationu całkowitego i GSSG wykonywano zgodnie z opisem powyżej. Stężenia glutationu w komórkach obliczano na podstawie objętości komórek E. coli wynoszącej 6,7×10-15 litra i gęstości komórek przy A600 równym 0,5 (co odpowiada 1×108 komórek ml-1 hodowli). Stężenia GSH obliczano, odejmując 2[GSSG] od glutationu całkowitego. (Müller et al. 2016)

Fragmentacja fibryli alfa-synukleiny za pomocą VialTweeter

Sonikator VialTweeter jest szeroko stosowany do niezawodnej i wydajnej fragmentacji fibryli i wstęg alfa-synukleiny. Kliknij tutaj, aby znaleźć szczegółowe opisy, protokoły i odnośniki do literatury dotyczące fragmentacji alfa-synukleiny za pomocą VialTweeter!

Liza komórek za pomocą VialTweeter przed atomową spektrometrią absorpcyjną z piecem grafitowym

Bacillus subtilis 168 (trpC2) poddawano stresowi antybiotykowemu przez 15 min, następnie komórki zbierano przez wirowanie przy 3 320 x g, pięciokrotnie przemywano roztworem 100 mM Tris/1 mM EDTA, pH 7,5, ponownie zawieszano w 10 mM Tris, pH 7,5 i rozbijano za pomocą sonikacji w urządzeniu Hielscher VialTweeter. (Wenzel et al. 2014)

Przygotowanie próbek za pomocą VialTweeter przed spektrometrią mas

Liofilizowane osady ludzkich krwiotwórczych komórek macierzystych/progenitorowych CD34􏰀 ponownie zawieszano w 10µ􏰇l (200µl w przypadku zbiorczego preparatu HEK293 do serii rozcieńczeń peptydów) roztworu 8 M mocznika w 100 mM wodorowęglanie amonu i poddawano lizie wspomaganej sonikacją za pomocą Hielscher VialTweeter przy amplitudzie 60%, cyklu 60% i czasie trwania 20s, trzykrotnie, z chłodzeniem na lodzie pomiędzy powtórzeniami. (Amon et al. 2019)

Protokoły przygotowania próbek z wykorzystaniem VialPress

Świeżą sałatę (Lactuca sativa) homogenizowano w buforze 0,5 M HEPES (pH 8, skorygowane za pomocą KOH) w stosunku 1 g rośliny (świeża masa) do 200, 100, 50 lub 20 mL roztworu buforowego. Stosunek masy rośliny do objętości roztworu buforowego zmieniano tak, aby utrzymać całkowitą objętość homogenatu między 3,5 a 12 mL. Stosunek masy rośliny do objętości roztworu buforowego zmieniano tak, aby utrzymać całkowitą objętość homogenatu między 3,5 a 12 mL, co umożliwiało homogenizację za pomocą sondy. Homogenaty następnie poddawano pośredniej sonikacji za pomocą UP200St z VialTweeter wyposażonym w 200xt VialPress (Hielscher Ultrasonics GmbH, Niemcy) przez 3 min (80% pulsacji i 100% mocy). Zastosowanie tego urządzenia pozwoliło uniknąć zanieczyszczenia. (Laughton et al. 2019)

Niezawodna kontrola temperatury podczas sonikacji za pomocą VialTweeter

Temperatura jest kluczowym czynnikiem wpływającym na proces, szczególnie istotnym przy obróbce próbek biologicznych. Podobnie jak wszystkie mechaniczne techniki przygotowania próbek, sonikacja wytwarza ciepło. Jednak przy użyciu VialTweeter temperaturę próbek można dobrze kontrolować. Przedstawiamy różne możliwości monitorowania i kontrolowania temperatury próbek podczas przygotowywania ich do analizy za pomocą VialTweeter i VialPress.

1. Monitorowanie temperatury próbki: Procesor ultradźwiękowy UP200St, który napędza VialTweeter, jest wyposażony w inteligentne oprogramowanie i podłączany czujnik temperatury. Podłącz czujnik temperatury do UP200St i umieść końcówkę czujnika temperatury w jednej z probówek z próbkami. Za pomocą cyfrowego kolorowego wyświetlacza dotykowego można ustawić w menu UP200St określony zakres temperatury sonikacji próbki. Sonikator automatycznie zatrzyma się po osiągnięciu maksymalnej temperatury i pozostanie w stanie wstrzymania do momentu, gdy temperatura próbki spadnie do dolnej wartości ustawionej temperatury ∆. Następnie sonikacja automatycznie rozpocznie się ponownie. Ta inteligentna funkcja zapobiega degradacji wywołanej ciepłem.
2. Blok VialTweeter można wstępnie schłodzić. Umieszczenie bloku VialTweeter (wyłącznie sonotrody bez przetwornika!) w lodówce lub zamrażarce w celu wstępnego schłodzenia bloku tytanowego pomaga opóźnić wzrost temperatury próbki. Jeśli to możliwe, samą próbkę również można wstępnie schłodzić.
3. Użyj suchego lodu do chłodzenia podczas sonikacji. Użyj płytkiej tacy wypełnionej suchym lodem i umieść VialTweeter na suchym lodzie, aby ciepło mogło szybko się rozpraszać.

Klienci na całym świecie używają VialTweeter i VialPress w codziennej pracy związanej z przygotowaniem próbek w laboratoriach biologicznych, biochemicznych, medycznych i klinicznych. Dzięki inteligentnemu oprogramowaniu i funkcji kontroli temperatury procesora UP200St temperatura jest niezawodnie kontrolowana, a degradacji próbek wywołanej ciepłem można uniknąć. Ultradźwiękowe przygotowanie próbek za pomocą VialTweeter i VialPress zapewnia wysoce niezawodne i powtarzalne wyniki!

Szczegóły techniczne VialTweeter

VialTweeter to sonotroda blokowa wykonana z tytanu, która mieści do 10 fiolek w otworach wewnątrz bloku. Dodatkowo do 5 większych probówek można zamocować za pomocą VialPress do przedniej części VialTweeter. VialTweeter jest zaprojektowany tak, aby energia ultradźwiękowa była równomiernie rozprowadzana do każdej umieszczonej w nim fiolki, zapewniając niezawodne i jednolite wyniki sonikacji. Mały element obrotowy dostosowuje sonotrodę VialTweeter do nierównego podłoża i ustawia probówki pionowo.

Zalety VialTweeter w skrócie

• Intensywna sonikacja do 10 fiolek jednocześnie
• Pośrednia sonikacja o wysokiej intensywności ultradźwięków przez ściankę naczynia do próbki
• Pośrednia sonikacja pozwala uniknąć zanieczyszczenia krzyżowego i utraty próbek
• Powtarzalne wyniki dzięki regulowanej i kontrolowanej amplitudzie sonikacji
• VialPress umożliwia sonikację większych probówek
• Regulowana amplituda od 20 do 100%
• Regulowany tryb impulsowy od 0 do 100%
• Możliwość sterylizacji w autoklawie

VialTweeter jest napędzany przez UP200St, wydajny procesor ultradźwiękowy o mocy 200 watów. UP200St jest wyposażony w inteligentne oprogramowanie, które umożliwia precyzyjną kontrolę wszystkich ważnych parametrów procesu ultradźwiękowego, takich jak amplituda, czas sonikacji, pulsacja i temperatura. Dzięki temu VialTweeter jest niezawodnym narzędziem pozwalającym uzyskać pomyślne, powtarzalne wyniki procesów w laboratoriach biologicznych i biochemicznych.
Amplitudę można regulować w zakresie od 20 do 100%, co pozwala dostosować intensywność ultradźwięków do próbki. Na przykład ścinanie i fragmentacja DNA i RNA wymagają niższej amplitudy, aby zapobiec powstawaniu zbyt małych fragmentów DNA, natomiast homogenizacja tkanki mózgu myszy wymaga sonikacji o wysokiej intensywności. Wybierz idealną amplitudę, intensywność i czas trwania sonikacji za pomocą inteligentnego i intuicyjnego menu procesora UP200St. Menu i ustawienia są łatwo dostępne i można je obsługiwać za pomocą kolorowego wyświetlacza dotykowego. W ustawieniach można wstępnie ustawić parametry sonikacji, takie jak amplituda, pulsacja, tryb cyklu, czas trwania sonikacji, całkowita dostarczona energia i granice temperatury. W badaniach i produkcji powtarzalność prób oraz wyników badań ma kluczowe znaczenie. Oznacza to, że precyzyjne rejestrowanie warunków procesu i protokołów sonikacji jest niezwykle ważne. Automatyczne rejestrowanie danych zapisuje wszystkie dane sonikacji w pliku CSV na wbudowanej karcie SD, dzięki czemu można łatwo sprawdzać i porównywać różne przebiegi sonikacji. Wszystkie dane procesu ultradźwiękowego są łatwo dostępne i można je udostępniać jako plik CSV.
Hielscher Ultrasonics dąży do zapewnienia Państwu zaawansowanej technologii, która ułatwia i usprawnia pracę badawczą!