Метаболомика с помощью высокопроизводительной обработки ультразвуком
Метаболомика – это область исследований, в которой используются высокопроизводительные методы для характеристики и количественного определения малых молекул в различных биологических жидкостях, таких как моча, сыворотка, плазма, кал и слюна, что позволяет выявлять уникальные метаболические сигнатуры. Высокопроизводительный ультразвуковой гомогенизатор UIP400MTP, предназначенный для многолуночных планшетов, является мощным инструментом для лизиса клеток в этих образцах и способствует высвобождению метаболитов для последующего анализа. Этот точный и надёжный подход необходим для метаболомики, в которой первостепенное значение имеют точное планирование исследования, тщательная подготовка образцов, оптимизированная настройка платформы, всесторонний анализ данных и содержательная биологическая интерпретация. В метаболомике используются как целевые подходы, ориентированные на определённые классы молекул, такие как углеводы, липиды и аминокислоты, так и нецелевые методы, которые дают широкий обзор метаболических профилей образца и раскрывают сложную структуру метаболической сигнализации.
Высокопроизводительная подготовка образцов с помощью ультразвукового гомогенизатора UIP400MTP для 96-луночных планшетов
Использование бесконтактного ультразвукового гомогенизатора UIP400MTP в сочетании с 96-луночными планшетами является эффективным методом высокопроизводительной гомогенизации и экстракции метаболитов. Такая конфигурация исключает прямой контакт с образцом, снижая риск перекрёстного загрязнения при одновременной обработке нескольких образцов.
Пошаговый протокол гомогенизации с помощью ультразвукового гомогенизатора UIP400MTP для 96-луночных планшетов
- Подготовка образцов для метаболомики
Размещение образцов: Распределите каждый образец (например, кал, ткань кишечника или содержимое его просвета) по отдельным лункам 96-луночного планшета или микропланшета.
Растворитель: Органические растворители, такие как метанол, этанол, ацетонитрил, хлороформ и их (водные) смеси, необходимы для экстракции метаболитов и способствуют высвобождению внутриклеточных метаболитов из клеточного матрикса. Используйте 100–300 µL растворителя на лунку, обеспечивая достаточный объём для полного погружения образца.
Внутренние стандарты: При необходимости добавьте внутренние стандарты в каждую лунку для нормализации при последующем метаболомном анализе. - Подготовка среды для передачи ультразвуковой энергии
Уровень воды: Поместите 96-луночный планшет на платформу для обработки ультразвуком, заполненную водой (средой для передачи ультразвуковой энергии), как описано в руководстве. - Настройка параметров UIP400MTP
Настройки мощности: Установите амплитуду ультразвука на уровне 50–80% от максимальной мощности для эффективной гомогенизации.
Импульсный режим: Настройте цикл обработки ультразвуком на чередование импульсов и пауз (например, 30 секунд ВКЛ., 30 секунд ВЫКЛ.), чтобы обеспечить охлаждение и предотвратить перегрев образцов.
Общее время: 4–10 минут, в зависимости от сложности состава и прочности образца.
Контроль температуры: Используйте лабораторный охладитель, чтобы поддерживать температуру воды на уровне 4–8°C во время обработки ультразвуком для защиты термочувствительных метаболитов. - Процесс обработки ультразвуком
Запустите UIP400MTP для выполнения циклов обработки ультразвуком.
Контролируйте процесс через интерфейс UIP400MTP.
Кавитация обеспечит гомогенизацию образцов и лизис клеток в лунках, высвобождая внутриклеточные метаболиты в растворитель. - После обработки ультразвуком
Центрифугирование: После обработки ультразвуком при необходимости перенесите содержимое планшета в пробирки для сбора. Центрифугируйте при 4 000–6 000 × g в течение 10 минут для осаждения нерастворимых фрагментов и клеточного материала.
Сбор супернатанта: Осторожно перенесите супернатант из каждой лунки в новые пробирки или планшеты для анализа.
Необязательное высушивание: Если требуется концентрирование, высушите супернатанты с помощью вакуумного концентратора (например, SpeedVac), затем восстановите их в небольшом объёме подходящего растворителя.
Воспользуйтесь высокой производительностью обработки ультразвукового гомогенизатора UIP400MTP для многолуночных планшетов и упростите свои метаболомные исследования и анализ!
Высокопроизводительный ультразвуковой гомогенизатор UIP400MTP для метаболомных исследований в многолуночных планшетах, 96-луночных планшетах, пробирках и чашках Петри.
Принцип бесконтактной обработки ультразвуком с помощью UIP400MTP
UIP400MTP передаёт ультразвуковые волны в лунки 96-луночного планшета опосредованно через среду для передачи ультразвуковой энергии (например, воду). Эти волны вызывают кавитацию, которая разрушает клетки и высвобождает метаболиты без физического контакта между зондом ультразвукового гомогенизатора и образцом.
«Пишу, чтобы поблагодарить вас за наш замечательный опыт использования вашего ультразвукового гомогенизатора UIP400MTP для равномерного и воспроизводимого лизиса бактерий в образцах фекального микробиома. Мы расширяем возможности технологии высокопроизводительного лизиса, и ваш прибор хорошо подходит для этой задачи. Вот некоторые из его ключевых достоинств:
- Простота эксплуатации – прибор прост в использовании, а настройка легко выполняется с помощью пунктов меню
- Высокая производительность – отлично подходит для работы с планшетами, позволяя обрабатывать 96 образцов одновременно
- Равномерная обработка ультразвуком всех сосудов – прибор обеспечивал одинаковое ультразвуковое воздействие во всех лунках, что имело решающее значение для нашей задачи
- Поддержка команды Hielscher – поддержка была превосходной: вы всегда помогали нам при обучении, отвечали на наши вопросы и решали проблемы, предлагая решения, которые помогли нам достичь цели.
Ещё раз благодарим вас за помощь и содействие в нашей работе по оптимизации протоколов.»
Mark D. Driscoll, Ph.D. – научный директор – Intus Biosciences
Ультразвуковой гомогенизатор UIP400MTP для многолуночных планшетов упрощает высокопроизводительную подготовку образцов, например для исследования и анализа метаболитов.
Основные характеристики ультразвукового гомогенизатора UIP400MTP для многолуночных планшетов
| Высокопроизводительная обработка ультразвуком | UIP400MTP идеально подходит для 96-луночных и других многолуночных планшетов и позволяет одновременно обрабатывать ультразвуком несколько образцов в одинаковых условиях, значительно сокращая время подготовки образцов и повышая производительность при проведении испытаний большого количества образцов. |
| Используйте многолуночный планшет по своему выбору | UIP400MTP предназначен для обработки ультразвуком любых стандартных многолуночных планшетов, планшетов для ПЦР или микротитрационных планшетов. Вы выбираете планшет, наиболее подходящий для ваших экспериментов. Поскольку UIP400MTP не требует фирменных расходных материалов, это позволяет вам значительно сэкономить! |
| Бесконтактная обработка ультразвуком | Ультразвуковой гомогенизатор UIP400MTP для многолуночных планшетов воздействует интенсивным ультразвуком без введения чего-либо в образец. Вы можете обрабатывать ультразвуком герметично закрытые многолуночные планшеты, закрытые сосуды и флаконы. Hielscher поставляет изготовленные по индивидуальному заказу держатели образцов для любых нестандартных флаконов или сосудов. |
| Точность и управление | Точное управление и интеллектуальное программное обеспечение позволяют настроить параметры ультразвука так, чтобы они оптимально соответствовали вашим конкретным требованиям к обработке. Вы получаете максимальную эффективность и результативность обработки ультразвуком в каждом эксперименте. |
| Контроль температуры | Задайте определённую температуру для обработки ультразвуком. Ультразвуковой гомогенизатор UIP400MTP для планшетов может отслеживать температуру образцов и соответствующим образом регулировать обработку ультразвуком. Рециркулирующая охлаждающая жидкость охлаждает каждую лунку планшета для точного контроля температуры. |
| Регистрация данных и дистанционное управление | Каждым сеансом обработки ультразвуком можно управлять с компьютера. Установка программного обеспечения не требуется. Вы можете использовать свой обычный браузер (например, Chrome, Firefox, Edge или Safari) в любой операционной системе (например, MacOS, Windows, Android, iOS или Linux) для дистанционного управления UIP400MTP и наблюдения за его работой. Каждый сеанс обработки ультразвуком сопровождается созданием подробной записи обработки для оценки и документирования. Файл записи имеет открытый формат CSV, и его можно открыть в предпочитаемой вами программе, например Microsoft Excel, Apple Numbers или OpenOffice Calc. |
| Прочность и надёжность | UIP400MTP разработан и изготовлен в Германии в соответствии с высочайшими стандартами качества и отличается не только мощностью, но и исключительной долговечностью. Его конструкция соответствует промышленным стандартам и легко выдерживает нагрузки ежедневного использования в лаборатории с высокими требованиями. Вы можете использовать UIP400MTP непрерывно 24 часа в сутки, 7 дней в неделю для высокопроизводительной обработки. |
- высокая эффективность
- самые современные технологии
- надёжность и прочность
- регулируемое, точное управление процессом
- интеллектуальное программное обеспечение
- интеллектуальные функции (например, возможность программирования, регистрация данных, дистанционное управление)
- простота и безопасность эксплуатации
- минимальное техническое обслуживание
- CIP (безразборная очистка)
Проектирование, производство и консультирование – качество из Германии
Ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher широко известны своими высочайшими стандартами качества и проектирования. Прочность и простота эксплуатации позволяют без затруднений интегрировать наши ультразвуковые гомогенизаторы в промышленные предприятия. Ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher легко справляются с тяжёлыми условиями и сложной эксплуатационной средой.
Hielscher Ultrasonics – компания, сертифицированная по ISO, которая уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым гомогенизаторам, сочетающим самые современные технологии и удобство использования. Разумеется, ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher соответствуют требованиям CE и отвечают требованиям UL, CSA и RoHs.
Бесконтактный ультразвуковой гомогенизатор UIP400MTP для подготовки образцов для метаболомики в микропланшетах.
Литература / Ссылки
- 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
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator — Non-Contact Sonicator — Hielscher Ultrasonics
- Dreyer J., Ricci G., van den Berg J., Bhardwaj V., Funk J., Armstrong C., van Batenburg V., Sine C., VanInsberghe M.A., Marsman R., Mandemaker I.K., di Sanzo S., Costantini J., Manzo S.G., Biran A., Burny C., Völker-Albert M., Groth A., Spencer S.L., van Oudenaarden A., Mattiroli F. (2024): Acute multi-level response to defective de novo chromatin assembly in S-phase. Molecular Cell 2024.
- Mochizuki, Chika; Taketomi, Yoshitaka; Irie, Atsushi; Kano, Kuniyuki; Nagasaki, Yuki; Miki, Yoshimi; Ono, Takashi; Nishito, Yasumasa; Nakajima, Takahiro; Tomabechi, Yuri; Hanada, Kazuharu; Shirouzu, Mikako; Watanabe, Takashi; Hata, Kousuke; Izumi, Yoshihiro; Bamba, Takeshi; Chun, Jerold; Kudo, Kai; Kotani, Ai; Murakami, Makoto (2024): Secreted phospholipase PLA2G12A-driven lysophospholipid signaling via lipolytic modification of extracellular vesicles facilitates pathogenic Th17 differentiation. BioRxiv 2024.
- Cosenza-Contreras M, Seredynska A, Vogele D, Pinter N, Brombacher E, Cueto RF, Dinh TJ, Bernhard P, Rogg M, Liu J, Willems P, Stael S, Huesgen PF, Kuehn EW, Kreutz C, Schell C, Schilling O. (2024): TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. Proteomics. 2024.
- De Oliveira A, Cataneli Pereira V, Pinheiro L, Moraes Riboli DF, Benini Martins K, Ribeiro de Souza da Cunha MDL (2016): Antimicrobial Resistance Profile of Planktonic and Biofilm Cells of Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci. International Journal of Molecular Sciences 17(9):1423; 2016.
- Martins KB, Ferreira AM, Pereira VC, Pinheiro L, Oliveira A, Cunha MLRS (2019): In vitro Effects of Antimicrobial Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus saprophyticus Isolated From Patients With Urinary Tract Infections. Frontiers in Microbiology 2019.
Часто задаваемые вопросы о метаболомных исследованиях
Что такое микробиом?
Микробиом – это совокупное сообщество микроорганизмов, включая бактерии, вирусы, грибы и археи, а также их генетический материал, обитающих в определённой среде, например в организме человека. Он играет важнейшую роль в здоровье организма-хозяина, влияя на обмен веществ, иммунную функцию и защиту от патогенов, а его состав формируется под воздействием таких факторов, как питание, образ жизни и окружающая среда.
Что такое метаболомика?
Метаболомика – это всестороннее изучение метаболитов, представляющих собой малые молекулы, которые образуются в ходе метаболических процессов в биологической системе. Она включает идентификацию, количественное определение и анализ этих молекул для понимания клеточных функций, метаболических путей и их реакции на генетические, средовые или патологические изменения.
Что такое метаболом?
Метаболом – это полный набор малых молекул, или метаболитов, присутствующих в биологической системе, например в клетке, ткани или организме, в определённый момент времени. Он отражает биохимическую активность и физиологическое состояние системы, позволяя лучше понять обмен веществ и его взаимодействие с окружающей средой.
Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы от лабораторных до промышленных размеров.


