Investigação do microbioma e análise clínica simplificadas pela sonicação
A sonicação é uma técnica poderosa amplamente utilizada na investigação do microbioma e na análise clínica, que facilita a preparação de amostras com elevada capacidade de processamento. O método ultrassónico é particularmente eficaz no processamento de amostras biológicas complexas, como as que contêm microrganismos. A utilização da sonicação facilita a lise celular, a extração e a análise de ácidos nucleicos, proteínas e metabolitos, permitindo uma compreensão mais aprofundada das comunidades microbianas e dos seus papéis na saúde e na doença. Os sonicadores Hielscher de elevada capacidade de processamento são reconhecidos pela sua precisão, eficiência e resultados reprodutíveis, o que os torna uma excelente escolha para estudos do microbioma.
Tire partido da sonicação com elevada capacidade de processamento na investigação do microbioma
O sonicador de placas de 96 poços UIP400MTP simplifica a investigação do microbioma através da preparação de amostras com elevada capacidade de processamento
Preparação de amostras com elevada capacidade de processamento com o sonicador de placas de 96 poços UIP400MTP
Aplicações da sonicação na investigação do microbioma
Lise celular eficiente
A sonicação é altamente eficaz na lise de células microbianas, incluindo as que possuem paredes celulares resistentes, como as bactérias Gram-positivas e os fungos. As ondas ultrassónicas geram bolhas de cavitação na amostra, que colapsam e criam ondas de choque que rompem as paredes e as membranas celulares. Este processo assegura uma rutura celular completa e a libertação eficiente do conteúdo intracelular, como DNA, RNA e proteínas.
Fragmentação controlada do DNA
Para aplicações como a sequenciação de nova geração, é frequentemente necessário fragmentar o DNA por cisalhamento em fragmentos mais pequenos e uniformes. A sonicação proporciona um controlo preciso do processo de fragmentação, permitindo aos investigadores obter fragmentos de DNA com o tamanho pretendido. Este controlo é fundamental para preparar bibliotecas de sequenciação e assegurar dados de sequenciação de elevada qualidade.
Homogeneização melhorada das amostras
Na investigação do microbioma, as amostras contêm frequentemente uma mistura diversificada de microrganismos. A sonicação ajuda a obter uma distribuição uniforme destes microrganismos na amostra, assegurando resultados consistentes e reprodutíveis. Esta homogeneização é crucial para uma análise quantitativa exata, como a determinação da abundância microbiana ou a medição de atividades metabólicas específicas.
Extração fiável de metabolitos
A extração fiável de metabolitos por sonicação é uma técnica amplamente utilizada em metabolómica para isolar pequenas moléculas de amostras biológicas. A sonicação utiliza vibrações mecânicas que rompem as membranas celulares, facilitando a libertação de metabolitos intracelulares para um solvente. Este método é eficiente, reprodutível e compatível com vários tipos de amostras, o que o torna uma ferramenta valiosa para estudos metabolómicos direcionados e com elevada capacidade de processamento. Leia mais sobre a extração ultrassónica de metabolitos!
“Escrevo para vos agradecer a nossa fantástica experiência com o vosso sonicador UIP400MTP para a lise bacteriana uniforme e consistente de amostras de microbioma fecal. Estamos a ultrapassar os limites da tecnologia de lise com elevada capacidade de processamento, e o vosso instrumento é adequado para esta tarefa. Alguns dos principais pontos fortes são:
- Facilidade de operação – o instrumento é fácil de utilizar e a personalização é simples através das opções do menu
- Elevada capacidade de processamento – excelente para processar placas, com 96 amostras de cada vez
- Sonicação uniforme de todos os recipientes – o dispositivo conseguiu aplicar a mesma quantidade de sonicação a todos os poços, o que foi crucial para a nossa aplicação
- Apoio da equipa Hielscher – o apoio foi excelente; estiveram sempre disponíveis para nos dar formação, responder às nossas perguntas e resolver problemas, com sugestões que nos ajudaram a alcançar o nosso objetivo.
Obrigado mais uma vez pela vossa ajuda e assistência durante o nosso trabalho de otimização dos protocolos.”
Mark D. Driscoll, Ph.D. – Diretor científico – Intus Biosciences
Como é aplicada a sonicação na investigação do microbioma e no diagnóstico?
A metabolómica, a metagenómica e a metaproteómica estão interligadas na investigação do microbioma, uma vez que, em conjunto, proporcionam uma compreensão abrangente das comunidades microbianas e das suas funções. A lise, a purificação de proteínas e a fragmentação de DNA / RNA são etapas essenciais da preparação de amostras, que são simplificadas com a utilização do sonicador de placas de 96 poços UIP400MTP.
Metabolómica e análise do metaboloma
A metabolómica envolve o estudo sistemático dos metabolitos de pequenas moléculas presentes num sistema biológico. Na investigação do microbioma, a sonicação é utilizada para lisar células microbianas, libertando metabolitos intracelulares. É possível processar rapidamente um elevado número de amostras com o sonicador de placas de 96 poços UIP400MTP. Os metabolitos extraídos são depois quantificados através de técnicas avançadas, como a espectrometria de massa (MS) e a espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR). Os dados resultantes fornecem um retrato do estado metabólico de um microbioma, permitindo compreender as atividades bioquímicas e as interações nas comunidades microbianas.
Metagenómica e metatranscriptómica
A metagenómica envolve a análise abrangente de material genético recuperado diretamente de amostras ambientais. A sonicação desempenha um papel crucial neste processo ao lisar células microbianas para extrair DNA de elevada qualidade, que é depois sequenciado para identificar e quantificar as espécies microbianas presentes. Na metatranscriptómica, o RNA é extraído através de métodos de sonicação semelhantes para estudar os perfis de expressão génica em diferentes comunidades microbianas. Para a sequenciação de DNA e RNA, os ácidos nucleicos têm de ser fragmentados até um determinado comprimento em pares de bases. Todas estas tarefas são realizadas de forma fiável e rápida pelo sonicador UIP400MTP de elevada capacidade de processamento!
Proteómica
As análises proteómicas requerem a extração de proteínas de células microbianas. A sonicação é utilizada eficazmente para romper as células, libertando proteínas para a solução. Estas proteínas podem depois ser purificadas e analisadas para compreender os seus papéis funcionais num microbioma e a sua participação nas vias metabólicas. Com o sonicador de placas multipoços UIP400MTP, pode realizar a lise e a extração de proteínas em poucos minutos, obtendo resultados reprodutíveis que permitem compreender os processos biológicos mediados por proteínas nas comunidades microbianas.
Metaproteómica
A metaproteómica alarga a análise proteómica a comunidades microbianas inteiras, estudando o conteúdo proteico coletivo para compreender a expressão funcional e as interações no microbioma. A sonicação é utilizada para lisar células, libertando as proteínas, que são depois purificadas e analisadas através de técnicas como a espectrometria de massa. Esta abordagem fornece informações detalhadas sobre os processos biológicos ativos e as adaptações das comunidades microbianas em vários ambientes.
Tire partido da elevada capacidade de processamento do sonicador de placas multipoços UIP400MTP e facilite a sua investigação e análise do microbioma!
Sonicador UIP400MTP de elevada capacidade de processamento para investigação do microbioma em placas multipoços, placas de 96 poços, tubos e placas de Petri.
Sonicador de placas multipoços UIP400MTP para preparação de amostras com elevada capacidade de processamento no diagnóstico do microbioma.
O sonicador de placas multipoços UIP400MTP facilita a preparação de amostras com elevada capacidade de processamento, por exemplo, na investigação do microbioma e no diagnóstico.
Sonicador de placas de 96 poços UIP400MTP: o líquido que transmite os ultrassons envolve todos os poços e proporciona uma sonicação uniforme de cada amostra
Principais características do sonicador de placas multipoços UIP400MTP
| Sonicação com elevada capacidade de processamento | Perfeitamente adequado para placas de 96 poços e outras placas multipoços, o UIP400MTP permite a sonicação simultânea e idêntica de múltiplas amostras, reduzindo significativamente a duração da preparação de amostras e aumentando a capacidade de processamento de ensaios com um elevado número de amostras. |
| Utilize a placa multipoços da sua escolha | O UIP400MTP foi concebido para sonicar quaisquer placas multipoços padrão, placas de PCR ou placas de microtitulação. Escolhe a placa mais adequada para as suas experiências. Como o UIP400MTP não requer consumíveis proprietários, permite-lhe poupar muito dinheiro! |
| Ultrassonicação sem contacto | O sonicador de placas multipoços UIP400MTP aplica ultrassons intensos sem introduzir nada na amostra. Pode sonicar placas multipoços seladas, recipientes fechados e frascos. A Hielscher fornece-lhe suportes de amostras personalizados para quaisquer frascos ou recipientes não padronizados. |
| Precisão e controlo | O controlo de precisão e o software inteligente permitem-lhe definir os parâmetros ultrassónicos para se adequarem da melhor forma às suas necessidades específicas de processamento. Obtém a máxima eficiência e eficácia de sonicação em cada experiência. |
| Controlo da temperatura | Defina uma temperatura específica para a sua sonicação. O sonicador de placas UIP400MTP pode monitorizar a temperatura das amostras e ajustar a sonicação em conformidade. Um líquido de arrefecimento em recirculação arrefece cada poço da placa para um controlo preciso da temperatura. |
| Registo e controlo remoto | Cada execução de sonicação pode ser controlada a partir de um computador. Não é necessário instalar software. Pode utilizar o seu navegador habitual (por exemplo, Chrome, Firefox, Edge ou Safari) em qualquer sistema operativo (por exemplo, MacOS, Windows, Android, iOS ou Linux) para controlar e monitorizar remotamente o UIP400MTP. Cada execução de sonicação produz um relatório detalhado da sonicação para avaliação e documentação. O ficheiro do relatório encontra-se num formato CSV não proprietário, que pode abrir com o seu programa preferido, por exemplo, Microsoft Excel, Apple Numbers ou OpenOffice Calc. |
| Robusto e fiável | Concebido e fabricado na Alemanha segundo os mais elevados padrões de qualidade, o UIP400MTP é não só potente, mas também extraordinariamente duradouro. A sua conceção cumpre as normas industriais e resiste facilmente às exigências da utilização diária num ambiente laboratorial exigente. Pode utilizar o UIP400MTP continuamente durante 24 horas, 7 dias por semana, em operações com elevada capacidade de processamento. |
- elevada eficiência
- tecnologia de ponta
- fiabilidade e robustez
- controlo do processo ajustável e preciso
- software inteligente
- funcionalidades inteligentes (por exemplo, programação, registo de dados, controlo remoto)
- fácil e seguro de operar
- manutenção reduzida
- CIP (limpeza no local)
Conceção, fabrico e consultoria – Qualidade fabricada na Alemanha
Os sonicadores Hielscher são reconhecidos pelos seus padrões de qualidade e conceção do mais alto nível. A robustez e a facilidade de operação permitem a integração fluida dos nossos sonicadores em instalações industriais. Os sonicadores Hielscher lidam facilmente com condições adversas e ambientes exigentes.
A Hielscher Ultrasonics é uma empresa com certificação ISO e dá especial importância a sonicadores de elevado desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os sonicadores Hielscher estão em conformidade com os requisitos CE e cumprem os requisitos UL, CSA e RoHs.
Sonicador sem contacto UIP400MTP para preparação de amostras de microbioma em placas multipoços.
Bibliografia / Referências
- 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.
Perguntas frequentes sobre a investigação do microbioma
O que faz a sonicação às bactérias?
A sonicação provoca a rutura das células bacterianas através de ondas sonoras de alta frequência, causando cavitação que gera ondas de choque e forças mecânicas, conduzindo à lise celular e à libertação do conteúdo intracelular.
Que métodos são utilizados para estudar os microbiomas?
Os métodos para estudar os microbiomas incluem técnicas de sequenciação de DNA, como a sequenciação do gene 16S rRNA e a metagenómica, bem como a transcriptómica, a proteómica e a metabolómica para analisar as funções e as interações microbianas. São utilizadas ferramentas de bioinformática para interpretar a vasta quantidade de dados gerados.
Quais são as técnicas utilizadas na análise do microbioma?
As técnicas utilizadas na análise do microbioma incluem a sequenciação do gene 16S rRNA para a caracterização taxonómica, a sequenciação metagenómica para uma análise genética abrangente, a metatranscriptómica para estudar a expressão génica, a metaproteómica para analisar proteínas e a metabolómica para identificar produtos metabólicos. As ferramentas de bioinformática são essenciais para o processamento e a interpretação dos dados.
O que são a metabolómica, a metagenómica e a metaproteómica na investigação do microbioma?
Na investigação do microbioma, a metabolómica analisa as pequenas moléculas e os metabolitos produzidos pelos microrganismos, fornecendo informações sobre as suas atividades metabólicas. A metagenómica envolve a sequenciação do conjunto dos genomas das comunidades microbianas para compreender a sua composição genética e o seu potencial funcional. A metaproteómica estuda todo o conteúdo proteico de um microbioma, revelando a expressão funcional dos genes e os papéis que as proteínas desempenham na comunidade microbiana.
O que são colónias bacterianas na investigação do microbioma?
As colónias bacterianas na investigação do microbioma são grupos de bactérias que crescem a partir de uma única célula ou de algumas células num meio de cultura sólido, formando aglomerados visíveis. Estas colónias representam populações clonais utilizadas para estudar as características, a diversidade e as funções de estirpes bacterianas específicas numa comunidade microbiana.
A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassónicos de elevado desempenho, desde equipamentos de laboratório até dimensão industrial.