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 de elevado rendimento. O método ultrassónico é particularmente eficaz para o 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 profunda das comunidades microbianas e do seu papel na saúde e na doença. Os sonicadores de alto rendimento da Hielscher são conhecidos pela sua precisão, eficiência e resultados reprodutíveis, o que os torna uma excelente escolha para estudos de microbioma.
Tirar partido da sonicação de alto rendimento na investigação do microbioma
O sonicador de placas de 96 poços UIP400MTP simplifica a investigação do microbioma através da preparação de amostras de elevado rendimento
Preparação de amostras de alto rendimento 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 têm paredes celulares resistentes, como as bactérias Gram-positivas e os fungos. As ondas ultra-sónicas geram bolhas de cavitação na amostra, que colapsam e criam ondas de choque que rompem as paredes e membranas celulares. Este processo assegura uma rutura abrangente das células e uma libertação eficiente dos conteúdos intracelulares, tais como ADN, ARN e proteínas.
Fragmentação controlada de ADN
Para aplicações como a sequenciação de nova geração, é frequentemente necessário cisalhar o ADN em fragmentos mais pequenos e uniformes. A sonicação proporciona um controlo preciso do processo de fragmentação, permitindo aos investigadores obter fragmentos de ADN com o tamanho pretendido. Este controlo é fundamental para preparar bibliotecas de sequenciação e garantir dados de sequenciação de alta qualidade.
Homogeneização de amostras melhorada
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, garantindo resultados consistentes e reprodutíveis. Esta homogeneização é crucial para uma análise quantitativa precisa, como a determinação da abundância microbiana ou a medição de actividades metabólicas específicas.
Extração fiável de metabolitos
A extração fiável de metabolitos por sonicação é uma técnica amplamente utilizada na 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 orientados e de elevado rendimento. Leia mais sobre a extração de metabolitos por ultra-sons!
“Estou a escrever para vos agradecer a nossa fantástica experiência com o vosso sonicador UIP400MTP para uma lise bacteriana uniforme e consistente de amostras de microbioma fecal. Estamos a ir mais longe na tecnologia de lise de alto rendimento e o vosso instrumento é bem adequado para a tarefa. Alguns dos principais destaques são:
- Facilidade de utilização - o instrumento é fácil de utilizar e a personalização é simples utilizando as opções do menu
- Elevado rendimento - excelente para o manuseamento de placas, com 96 amostras de cada vez
- Mesmo a sonicação de todos os recipientes - o dispositivo foi capaz de fornecer 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 presentes na formação, para responder às nossas perguntas e resolver problemas, com sugestões que nos ajudaram a atingir o nosso objetivo.
Mais uma vez, obrigado pela vossa ajuda e assistência enquanto trabalhávamos para otimizar os nossos protocolos.”
Mark D. Driscoll, Ph.D. – Diretor Científico – Intus Biosciences
Como é que a sonicação é aplicada na investigação e diagnóstico do microbioma?
A metabolómica, a metagenómica e a metaproteómica estão interligadas na investigação do microbioma, uma vez que, coletivamente, fornecem uma compreensão abrangente das comunidades microbianas e das suas funções. A lise, a purificação de proteínas e a fragmentação de ADN/ARN são passos essenciais da preparação de amostras que são simplificados utilizando o sonicador de placas de 96 poços UIP400MTP.
Metabolómica e análise do metaboloma
A metabolómica envolve o estudo sistemático dos metabolitos de pequenas moléculas num sistema biológico. Na investigação do microbioma, a sonicação é utilizada para lisar células microbianas, libertando metabolitos intracelulares. Um elevado número de amostras pode ser processado rapidamente utilizando o sonicador de placas de 96 poços UIP400MTP. Os metabolitos extraídos são depois quantificados utilizando técnicas avançadas como a espetrometria de massa (MS) e a espetroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR). Os dados resultantes fornecem uma imagem instantânea do estado metabólico de um microbioma, revelando informações sobre as actividades 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, lisando as células microbianas para extrair ADN de alta qualidade, que é depois sequenciado para identificar e quantificar as espécies microbianas presentes. Na metatranscriptómica, o ARN é extraído utilizando métodos de sonicação semelhantes para estudar perfis de expressão genética em diferentes comunidades microbianas. Para a sequenciação do ADN e do ARN, os ácidos nucleicos devem ser fragmentados até um determinado comprimento de pares de bases. Todas estas tarefas são realizadas de forma fiável e rápida pelo sonicador de alto rendimento UIP400MTP!
proteómica
As análises proteómicas requerem a extração de proteínas de células microbianas. A sonicação é utilizada eficazmente para romper as células, libertando as proteínas para a solução. Estas proteínas podem então ser purificadas e analisadas para compreender os seus papéis funcionais num microbioma e o seu envolvimento em vias metabólicas. Com o sonicador de placas multipoços UIP400MTP, pode realizar a tarefa de lise e extração de proteínas em poucos minutos, criando resultados reprodutíveis para obter informações sobre os processos biológicos conduzidos por proteínas em 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 as células, libertando as proteínas que são depois purificadas e analisadas através de técnicas como a espetrometria de massa. Esta abordagem fornece informações detalhadas sobre os processos biológicos activos e as adaptações das comunidades microbianas em vários ambientes.
Tire partido da capacidade de processamento de alto rendimento do sonicador de placas multipoços UIP400MTP e facilite a sua investigação e análise do microbioma!
Sonicador de alto rendimento UIP400MTP para a investigação do microbioma em placas com vários poços, placas de 96 poços, tubos e placas de Petri.
Sonicador de placas multipoços UIP400MTP para preparação de amostras de elevado rendimento no diagnóstico do microbioma.
O sonicador de placas multipoços UIP400MTP facilita a preparação de amostras de alto rendimento, por exemplo, na investigação e diagnóstico do microbioma.
Sonicador de placas de 96 poços UIP400MTP: O líquido transmissor de ultra-sons envolve todos os poços e proporciona uma sonicação uniforme de cada amostra
Principais caraterísticas do Sonicador de placas multipoços UIP400MTP
| sonicação de alto rendimento | Perfeitamente adequado para placas de 96 poços e outras placas multipoços, o UIP400MTP permite a sonicação simultânea e idêntica de várias amostras, reduzindo significativamente a duração da preparação da amostra e aumentando o rendimento dos testes de elevado número de amostras. |
| Utilizar a placa multipoços à sua escolha | O UIP400MTP foi concebido para sonicar quaisquer placas multipoços, placas PCR ou placas de microtitulação padrão. O utilizador escolhe a placa mais adequada para as suas experiências. Como a UIP400MTP não necessita de consumíveis próprios, poupa muito dinheiro! |
| Ultra-sons sem contacto | O Sonicador de Placas Multiwell UIP400MTP aplica ultra-sons intensos sem inserir nada na amostra. É possível sonicar placas multiwell 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 ultra-sónicos para se adaptarem da melhor forma às suas necessidades específicas de processamento. Obtém a máxima eficiência e eficácia da sonicação em cada experiência. |
| controlo da temperatura | Defina uma temperatura específica para a sua sonicação. O sonicador de placas UIP400MTP pode monitorizar a temperatura da amostra e ajustar a sonicação em conformidade. Um líquido de arrefecimento recirculante arrefece cada poço da placa para um controlo preciso da temperatura. |
| Protocolos e controlo remoto | Cada ciclo de sonicação pode ser controlado a partir de um computador. Não é necessária a instalação de software. Pode utilizar o seu browser padrão (por exemplo, Chrome, Firefox, Edge ou Safari) em qualquer sistema operativo (por exemplo, MacOS, Windows, Android, iOS ou Linux) para controlar e monitorizar a UIP400MTP remotamente. Cada execução de sonicação produz um protocolo de sonicação detalhado para avaliação e documentação. O ficheiro de protocolo está num formato CSV não proprietário, que pode ser aberto com o seu programa preferido, por exemplo, Microsoft Excel, Apple Numbers ou OpenOffice Calc. |
| robusto e fiável | Concebido e construído na Alemanha de acordo com os mais elevados padrões de qualidade, o UIP400MTP não é apenas potente, mas também extraordinariamente durável. O seu design cumpre as normas industriais e suporta facilmente os rigores da utilização diária num ambiente de laboratório exigente. Pode utilizar o UIP400MTP continuamente 24 horas por dia, 7 dias por semana, em operações de elevado rendimento. |
- Alta eficiência
- Tecnologia de ponta
- fiabilidade & robustez
- controlo preciso e ajustável do processo
- software inteligente
- caraterísticas inteligentes (por exemplo, programáveis, protocolo de dados, controlo remoto)
- Fácil e seguro de operar
- Manutenção reduzida
- CIP (limpeza no local)
Conceção, fabrico e consultoria – Qualidade fabricada na Alemanha
Os ultrassons Hielscher são conhecidos pelos seus elevados padrões de qualidade e design. A robustez e a facilidade de operação permitem a integração harmoniosa dos nossos ultrassons nas instalações industriais. As condições difíceis e os ambientes exigentes são facilmente controlados pelos ultrassons Hielscher.
A Hielscher Ultrasonics é uma empresa certificada pela ISO e dá especial ênfase aos ultrassons de alto desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os ultrassons da Hielscher estão em conformidade com a CE e cumprem os requisitos da UL, CSA e RoHs.
Sonicador sem contacto UIP400MTP para a preparação de amostras de microbioma em placas com vários poços.
Literatura / 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 é que a Sonicação faz às Bactérias?
A sonicação perturba as células bacterianas através da utilização de ondas sonoras de alta frequência, causando cavitação que gera ondas de choque e forças mecânicas, levando à lise celular e à libertação do conteúdo intracelular.
Que métodos são utilizados para estudar os microbiomas?
Os métodos de estudo dos microbiomas incluem técnicas de sequenciação de ADN, como a sequenciação do gene 16S rRNA e a metagenómica, bem como a transcriptómica, a proteómica e a metabolómica para analisar as funções e interações microbianas. São utilizadas ferramentas de bioinformática para interpretar os vastos 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 caraterização taxonómica, a sequenciação metagenómica para uma análise genética abrangente, a metatranscriptómica para estudar a expressão genética, a metaproteómica para analisar proteínas e a metabolómica para identificar produtos metabólicos. As ferramentas bioinformáticas são essenciais para o processamento e 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 micróbios, fornecendo informações sobre as suas actividades metabólicas. A metagenómica envolve a sequenciação dos genomas colectivos 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 cultivadas a partir de uma única ou de algumas células num meio de crescimento sólido, formando aglomerados visíveis. Estas colónias representam populações clonais utilizadas para estudar as caraterísticas, a diversidade e as funções de estirpes bacterianas específicas numa comunidade microbiana.
A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultra-sónicos de alto desempenho a partir de laboratório para dimensão industrial.