Fragmentarea ADN-ului cu ultrasunete pentru secvențierea next gen

Secvențierea de generație următoare (NGS) necesită forfecarea și fragmentarea fiabilă a ADN-ului genomic pentru a secvenția firele ADN genomice și pentru a crea biblioteci de genom. Fragmentarea controlată a ADN-ului în fragmente de ADN este o etapă esențială de pregătire a probei necesară înainte ca ADN-ul să fie secvențiat. Ultrasonication este dovedit ca tehnica eficientă și fiabilă pentru fragmentarea ADN-ului de o anumită lungime. Protocoalele de fragmentare a ADN-ului cu ultrasunete obțin rezultate reproductibile de fragmentare. Ultrasonicators Hielscher sunt capabile să producă o gamă largă de distribuții genomice de dimensiune a fragmentului de ADN, controlabile cu precizie prin parametrii de funcționare. Deoarece Hielscher sisteme de forfecare ADN-ul cu ultrasunete sunt disponibile pentru flacoane unice și multiple, precum și pentru microplates, pregătirea probei devine extrem de eficient.

Cerere de informatie





Ultrasonic DNA fragmentation is frequently used as sample preparation step in Next Generation Sequencing (NGS)

Electroforetice analize ale ADN-ului genomic de E. coli EDL933 supuse la 0 - 15 minute ultrasonare. L indică Ladder ADN. (Basselet et al. 2008)

Avantajele fragmentării ADN-ului cu ultrasunete

  • rezultate repetabile / reproductibile
  • reglabilă cu precizie pentru a obține o anumită lungime a fragmentului
  • procesare rapidă
  • rezultate consecvente de fragmentare a ADN-ului
  • dispozitive pentru orice volum de probă (de exemplu, mai multe flacoane sau microplăci)
  • debit mare
  • control precis al temperaturii
  • operare simplă, ușor de utilizat

Secvențierea de ultimă generație: fragmentarea ADN-ului cu ultrasunete pentru pregătirea bibliotecii

Pentru a efectua o secvențiere de generație următoare, trebuie efectuate cele trei etape de bază ale (1) pregătirii bibliotecii, (2) secvențierii și (3) analizei datelor. În timpul pregătirii bibliotecii, ADN-ul este fragmentat, apoi capetele fragmentului sunt reparate (lustruite) prin adăugarea unei singure baze adenine, iar fragmentele țintă sunt convertite în ADN dublu catenar. În cele din urmă, așa-numitele adaptoare sunt atașate prin ligare, PCR sau tagmentare, astfel încât produsul ADN al bibliotecii finale să poată fi cuantificat pentru secvențiere.
Fragmentarea ADN-ului folosind Sonicare: Mai ales atunci când tehnologiile de secvențiere cu citire scurtă, cum ar fi Illumina, care nu pot citi cu ușurință fragmente de ADN mai lungi, arboretele ADN-ului trebuie să fie fragmentate la o anumită dimensiune care poate fi realizată în mod fiabil prin ultrasonication.
Ultrasonication poate fi utilizat în mod fiabil pentru fragmentarea ADN-ului, ARN-ului și cromatinei.

Cum funcționează fragmentarea ADN-ului cu ultrasunete?

Sonicare, de asemenea, cunoscut sub numele de prelucrare a probelor acustice, este o metodă utilizată pe scară largă pentru a fragmenta ADN-ul. Pentru forfecarea ADN-ului cu ultrasunete, probele sunt expuse la unde ultrasonice în condiții controlate. Principiul de lucru al fragmentării ADN-ului cu ultrasunete se bazează pe vibrațiile și cavitația generate de undele cu ultrasunete. Forțele de forfecare care rezultă din cavitație cu ultrasunete (acustică) rupe moleculele de ADN cu greutate moleculară mare. Setarea sonicare, cum ar fi intensitatea (amplitudine, durata), modul de pulsație și temperatura permit fragmentarea adn-ului precis la o anumită lungime dorită de fragmente de ADN. În timp ce ADN-ul de multe ori este redus la 100 pentru a 600 bp folosind ultrasonication, fragmente de ADN mai lungi de până la 1300 bp pot fi obținute atunci când se aplică condiții cu ultrasunete mai blande.

Ultrasonic homogenizers are reliable for DNA shearing

Forfecare ADN-ul cu ultrasunete în timpul ChIP – cromatinei imunoprecipitare
Adaptare după Jkwchui sub CC-BY-SA.03

Controlul temperaturii pentru a preveni degradarea ADN-ului

Forma moleculară dublu catenar a ADN-ului este foarte sensibilă la temperaturi ridicate, astfel încât controlul exact asupra temperaturii în timpul etapelor de pregătire a probei este un factor crucial pentru rezultate fiabile ale analizelor.
Indiferent dacă utilizați ultrasonicators sonda Hielscher, VialTweeter sau UIP400MTP – monitorizarea și controlul continuu al temperaturii este asigurat datorită unui senzor de temperatură conectabil și software-ului dispozitivului inteligent. Pentru a menține temperatura într-un anumit interval, puteți seta o limită de temperatură superioară și inferioară. În consecință, ultrasonicator va întrerupe de îndată ce această limită de temperatură este depășită și automat va continua să sonicate atunci când temperatura a scăzut cu un set ∆T.
Software-ul sofisticat al ultrasonicators Hielscher asigură întreținerea fiabilă a condițiilor ideale de tratament probă.

Fragmentarea ADN-ului probei de masă cu ultrasonicator cu placă multi-well UIP400MTP

Ultrasonic Multi-Sample Preparation Unit UIP400MTP for multi-well plate sonicationNumărul eșantioanelor din știința vieții a crescut semnificativ în ultimul deceniu. Aceasta înseamnă că un număr foarte mare de probe (de exemplu, 384, 1536 sau 3456 godeuri per microplată) trebuie prelucrate în timpul prepării și analizei probei în condiții în mod constant egale pentru a obține rezultate comparabile și valabile. Cu UIP400MTP, Hielscher Ultrasonics urmează tendința de prelucrare a probelor de masă. UIP400MTP este un ultrasonicator pentru pregătirea probei folosind microplăcele. UIP400MTP poate procesa plăci cu 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 sau 3456 puțuri. În funcție de tipul de microplată, fiecare puț poate deține de obicei volume de probă între zeci de nanolitri până la câțiva mililitri. Utilizat pe scară largă în cercetarea științelor vieții, UIP400MTP este foarte frecvent utilizat pentru prepararea probelor înainte de teste, cum ar fi ELISA (testul imunosorbant legat de enzime) sau PCR, înainte de analiza proteinelor, precum și pentru prepararea cromatinei înainte de CHiP și CHiP-seq, identificarea modificării histonei și alte tratamente analitice (de exemplu, electroforeza gelului, spectrometria de masă).

VialTweeter pentru prelevarea probei de până la 10 flacoane

Configurarea VialTweeter complet: VialTweeter sonotrod la procesor cu ultrasunete UP200StVialTweeter este un ultrasonicator de laborator utilizat pe scară largă VialTweeter care permite sonicare eficientă și confortabilă de până la 10 flacoane simultan. Deoarece flacoanele și eprubetele (de exemplu, flacoanele Eppendorf, flacoanele de crio, tuburile de centrifugare) sunt sonicate indirect, se evită orice contaminare încrucișată. Ca aceeași intensitate cu ultrasunete este livrat la fiecare probă, toate rezultatele sonicare sunt omogene și reproductibile. VialTweeter oferă toate caracteristicile inteligente, cum ar fi celelalte dispozitive digitale (de exemplu, meniu inteligent, setări programabile, control al temperaturii, telecomandă etc.), astfel încât să se asigure cel mai mare confort al utilizatorului.

Sonde multi-deget pentru plăci Microwell

4 probe heads or 4 sonotrodes for simultaneous sonication of 4 samples at the same intensity with the Hielscher 200 watts ultrasonicator models UP200ST and UP200HTDisponibil pentru omogenizatoare de sondă cu ultrasunete UP200Ht și UP200St, sonde multi-deget cu 4 sau 8 degete sunt o opțiune confortabilă pentru sonicarea mai multor probe în același timp, în aceleași condiții. De exemplu, sonotrodul MTP-24-8-96 este o sondă cu opt degete, care este ideală pentru integrarea în sistemele automate sau pregătirea eficientă a probelor manuale a puțurilor plăcilor multi-puțuri. Sonotrode multi-deget este ideal pentru automatizate pentru laboratoare, în cazul în care cea mai mare parte pahare și tuburi de testare folosind un sonotrode cu ultrasunete standard sunt prelucrate. Multi-deget și sonde standard pot fi schimbate rapid în câteva minute transformarea ultrasonicator cu o singură sondă într-un disruptor cu ultrasunete multi-sondă.

Cerere de informatie





Hielscher Ultrasonicators pentru fragmentarea ADN-ului

Hielscher Ultrasonics oferă diverse platforme bazate pe ultrasunete pentru ADN, ARN și fragmentarea cromatinei. Aceste platforme diferite includ sonde cu ultrasunete (sonotrodes), soluții indirecte sonicare pentru pregătirea simultană a probelor de mai multe tuburi sau plăci multi-bine (de exemplu, plăci de 96 de bine, plăci de microtitrare), sonoreactors, și cuphorns cu ultrasunete. Toate platformele pentru forfecare ADN-ul sunt alimentate de frecvență reglate, procesoare cu ultrasunete de înaltă performanță, care sunt controlabile cu precizie și oferă rezultate reproductibile.

Procesoare cu ultrasunete pentru orice număr de probă și dimensiune

Cu ultrasonicators multi-eșantion Hielscher VialTweeter (pentru până la 10 tuburi de testare) și UIP400MTP (pentru microplates / plăci multiwell) devine ușor posibil să se reducă timpul de procesare a probei datorită ultrasonication intens și precis controlabile în timp ce obținerea distribuției dimensiunii fragmentului de ADN dorit și randament. Fragmentarea ADN-ului cu ultrasunete face pregătirea probei eficientă, fiabilă și scalabilă. Protocoalele pot fi scalate liniar de la una la numeroase probe prin aplicarea ultrasunetelor controlate în mod constant.
Ultrasonicators sondă cu unul până la cinci degete sunt ideale pentru prepararea unor numere de probă mai mici. Ultrasonicators de laborator Hielscher sunt disponibile la diferite dimensiuni, astfel încât să vă putem recomanda dispozitivul ideal pentru aplicarea și cerințele dumneavoastră.

un control precis al procesului

Hielscher ultrasonicators can be remotely controlled via browser control. Sonication parameters can be monitored and adjusted precisely to the process requirements.Setările de sonicare controlabile cu precizie sunt cruciale, deoarece sonificarea exhaustivă poate distruge ADN-ul, ARN-ul și cromatina, dar forfecarea cu ultrasunete inadecvată duce la fragmente de ADN și cromatină prea lungi. Ultrasonicators digitale Hielscher poate fi ușor setat la parametru sonicare precise. Setările specifice sonicare pot fi, de asemenea, salvate ca setare programată pentru repetarea rapidă a aceleiași proceduri.
Toate sonicare sunt protocolate automat și stocate ca fișier CSV pe un card SD încorporat. Acest lucru permite documentarea exactă a studiilor efectuate și face posibilă revizuirea sonicare se execută cu ușurință.
Prin intermediul browser-ului de control de la distanță, toate ultrasonicators digitale pot fi operate și monitorizate prin orice browser standard. Instalarea de software suplimentar nu este necesară, deoarece o conexiune LAN permite o configurare plug-n-play foarte simplă.

Cea mai mare ușurință în utilizare în pregătirea probei cu ultrasunete

Toate ultrasonicators Hielscher sunt concepute pentru a oferi ultrasunete de înaltă performanță, în timp ce, în același timp, fiind întotdeauna foarte ușor de utilizat și ușor de operat. Toate setările sunt bine structurate într-un meniu clar, care poate fi accesat cu ușurință prin intermediul afișajului tactil colorat sau al telecomenzii browserului. Software-ul inteligent cu setări programabile și înregistrarea automată a datelor asigură setări optime sonicare pentru rezultate fiabile și reproductibile. Interfața de meniu curată și ușor de utilizat transformă ultrasonicators Hielscher în dispozitive ușor de utilizat și eficiente.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a ultrasonicators noastre de laborator, care sunt ideale pentru sarcini de pregătire a probelor, cum ar fi fragmentarea ADN-ului și ARN-ului, liza celulară, precum și extracția proteinelor:

Dispozitiv Putere [W] Tip Volum [ml]
UIP400MTP 400 de pentru microplăți 6 – 3456 puțuri
VialTweeter 200 de pentru până la 10 flacoane plus posibilitate de prindere 0.5. – 1,5 de
UP50H 50 de Probe de tip 0.01 – 250 de
UP100H 100 de Probe de tip 0.01 – 500 de
Uf200 ः t 200 de Probe de tip 0.1 – 1000 de
UP200St 200 de Probe de tip 0.1 – 1000 de
UP400St 400 de Probe de tip 5 – 2000 de
CupHorn 200 de CupHorn, sonoreactor 10 – 200 de
GDmini2 200 de flux de celule neinfectat

Contacteaza-ne! / Intreaba-ne!

Cere mai multe informații

Vă rugăm să folosiți formularul de mai jos pentru a solicita informații suplimentare despre procesoare cu ultrasunete, aplicații și preț. Vom fi bucuroși să discutăm procesul cu tine și să vă oferim un sistem cu ultrasunete care îndeplinește cerințele dumneavoastră!









Vă rugăm să rețineți Politica de confidentialitate.


The VialTweeter is a MultiSample Ultraonicator that allows for reliable sample preparation under precisely controlled temperature conditions.

Unitatea de preparare cu ultrasunete multi-eșantion VialTweeter permite sonicarea simultană a până la 10 flacoane. Cu dispozitivul de prindere VialPress, până la 4 tuburi suplimentare pot fi presate în față pentru sonicare intensă.


Sonotrode MTP-24-8-96 are opt sonde cu ultrasunete pentru sonicare a puțurilor plăcilor de microtitră.

Sonotrode MTP-24-8-96 are opt sonde cu ultrasunete pentru sonicare a puțurilor plăcilor de microtitră.



Literatură / Referințe

Ce trebuie să știți

Ce este secvențierea de generație următoare?

Secvențierea de generație următoare, de asemenea secvențierea next gen (NGS), secvențierea cu randament ridicat sau secvențierea de a doua generație, se referă la abordarea secvențierii paralele masive, unde cantități foarte mari (masive) de ADN de milioane de fragmente sunt secvențiate simultan în paralel pe termen.
Pentru a efectua o secvențiere de generație următoare, trebuie efectuate cele trei etape de bază ale (1) pregătirii bibliotecii, (2) secvențierii și (3) analizei datelor. În timpul pregătirii bibliotecii, firele ADN trebuie fragmentate în fragmente de ADN de o anumită lungime. Sonicare este una dintre tehnica preferată pentru a fragmenta ADN-ul.
În timpul procesului de secvențiere a ADN-ului, ordinea nucleotidelor în ADN – cunoscut sub numele de secvență de acid nucleic – se determină. Secvența de acid nucleic este compusă din patru baze nucleotidice – adenină, citozină, guanină, timină – care cod de informare.
Secvențierea de generație următoare stimulează cercetarea în știința vieții și medicina personalizată, deoarece secvențierea ADN-ului și ARN-ului sunt utilizate în mare măsură în cercetarea genomică, cercetarea cancerului, cercetarea bolilor rare și complexe, cercetarea microbiană, agrogenomica și multe alte domenii de cercetare.

Secvențierea de generație următoare vs secvențierea Sanger

În timp ce cu secvențierea de generație următoare (NGS) este posibilă secvențierea unui număr masiv de probe genomice, secvențierea Sanger (cunoscută și sub numele de metoda de terminare a lanțului sau secvențierea primei generații) are doar capacitatea de a secvenția numere mici de eșantioane. Secvențierea Sanger secvențiază doar un singur fragment de ADN la un moment dat și poate fi realizată într-o singură zi. Datorită acccurității sale, secvențierea Sanger este, de asemenea, considerată tehnologia standard de aur, care este utilizată pentru a verifica rezultatele obținute prin secvențierea de generație următoare.
Secvențierea Sanger atinge lungimi de citire de aproximativ 800bp (de obicei 500-600bp cu ADN ne-îmbogățit). Lungimile de citire mai lungi din secvențierea Sanger prezintă avantaje semnificative față de alte metode de secvențiere, în special în ceea ce privește secvențierea regiunilor repetitive ale genomului. O provocare a datelor secvențiale de citire scurtă este în special o problemă în secvențierea noilor genomuri (de novo) și în secvențierea segmentelor genomului foarte rearanjate, de obicei cele observate de genomul cancerului sau în regiunile cromozomilor care prezintă variații structurale. [cp. Morozova și Marra, 2008]


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță de la laborator la dimensiunea industrială.