Исследование микробиома и клинический анализ с помощью ультразвуковой обработки
Ультразвуковая обработка — это мощный метод, широко используемый в исследованиях микробиома и клиническом анализе, способствующий высокопроизводительной подготовке образцов. Ультразвуковой метод особенно эффективен при обработке сложных биологических образцов, в том числе содержащих микроорганизмы. Использование ультразвуковой обработки облегчает лизис клеток, экстракцию и анализ нуклеиновых кислот, белков и метаболитов, что позволяет глубже понять микробные сообщества и их роль в здоровье и болезнях. Высокопроизводительные ультразвуковые аппараты Hielscher известны своей точностью, эффективностью и воспроизводимостью результатов, что делает их отличным выбором для исследований микробиома.
Воспользуйтесь преимуществами высокопроизводительной ультразвуковой обработки в исследованиях микробиома
Высокопроизводительная пробоподготовка с помощью 96-луночного планшетного ультразвукового аппарата UIP400MTP
Применение ультразвуковой обработки в исследованиях микробиома
Эффективный лизис клеток
Ультразвуковая обработка очень эффективна при лизисе микробных клеток, в том числе с жесткими клеточными стенками, таких как грамположительные бактерии и грибы. Ультразвуковые волны генерируют в образце кавитационные пузырьки, которые схлопываются и создают ударные волны, разрушающие клеточные стенки и мембраны. Этот процесс обеспечивает комплексное разрушение клеток и эффективное высвобождение внутриклеточного содержимого, такого как ДНК, РНК и белки.
Контролируемая фрагментация ДНК
Для таких задач, как секвенирование нового поколения, часто возникает необходимость разрезать ДНК на более мелкие однородные фрагменты. Ультразвуковая обработка обеспечивает точный контроль над процессом фрагментации, позволяя исследователям получать фрагменты ДНК нужного размера. Этот контроль имеет решающее значение для подготовки библиотек секвенирования и обеспечения высокого качества данных о последовательностях.
Улучшенная гомогенизация образцов
В исследованиях микробиома образцы часто содержат разнообразную смесь микроорганизмов. Ультразвуковая обработка помогает добиться равномерного распределения этих микроорганизмов в образце, обеспечивая стабильные и воспроизводимые результаты. Такая гомогенизация имеет решающее значение для точного количественного анализа, такого как определение численности микроорганизмов или измерение конкретных метаболических активностей.
Надежная экстракция метаболитов
Надежная экстракция метаболитов с помощью ультразвука является широко используемым методом в метаболомике для выделения малых молекул из биологических образцов. При ультразвуковой обработке используются механические вибрации, которые разрушают клеточные мембраны, способствуя высвобождению внутриклеточных метаболитов в растворитель. Этот метод эффективен, воспроизводим и совместим с различными типами образцов, что делает его ценным инструментом для высокопроизводительных и таргетных метаболомных исследований. Узнайте больше об ультразвуковой экстракции метаболитов!
“Я пишу, чтобы поблагодарить вас за наш фантастический опыт использования вашего ультразвукового аппарата UIP400MTP для равномерного и последовательного бактериального лизиса образцов фекального микробиома. Мы расширяем границы возможностей технологии лизиса с высокой пропускной способностью, и ваш инструмент хорошо подходит для этой задачи. Вот некоторые из ключевых моментов:
- Простота в эксплуатации - прибор прост в использовании, а настройка проста с помощью пунктов меню
- Высокая пропускная способность - отлично подходит для работы с пластинами, с 96 образцами за раз
- Равномерная ультразвуковая обработка всех сосудов - устройство смогло подать одинаковое количество ультразвуковой обработки во все скважины, что было критически важно для нашего применения
- Поддержка со стороны команды Hielscher - поддержка была отличной, вы всегда были рядом с нами на тренировках, чтобы ответить на наши вопросы и решить проблемы, с предложениями, которые помогли нам достичь нашей цели.
Еще раз благодарим вас за вашу помощь и содействие в работе над оптимизацией наших протоколов.”
Марк Д. Дрисколл, доктор философии – Главный научный сотрудник – Интус Бионауки
Как ультразвуковая обработка применяется в исследованиях и диагностике микробиома?
Метаболомика, метагеномика и метапротеомика тесно переплетаются в исследованиях микробиома, поскольку в совокупности они обеспечивают всестороннее понимание микробных сообществ и их функций. Лизис, очистка белка и фрагментация ДНК / РНК являются важными этапами подготовки образцов, которые оптимизируются с помощью 96-луночного ультразвукового аппарата UIP400MTP.
Метаболомика и метаболомный анализ
Метаболомика включает в себя систематическое изучение низкомолекулярных метаболитов в биологической системе. В исследованиях микробиома ультразвук используется для лизирования микробных клеток, высвобождая внутриклеточные метаболиты. Большое количество образцов можно быстро обработать с помощью 96-луночного ультразвукового аппарата UIP400MTP. Затем извлеченные метаболиты количественно оцениваются с помощью передовых методов, таких как масс-спектрометрия (МС) и спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Полученные данные дают представление о метаболическом состоянии микробиома, раскрывая информацию о биохимической активности и взаимодействиях внутри микробных сообществ.
Метагеномика и метатранскриптомика
Метагеномика включает в себя комплексный анализ генетического материала, полученного непосредственно из образцов окружающей среды. Ультразвуковая обработка играет решающую роль в этом процессе, лизируя микробные клетки для извлечения высококачественной ДНК, которая затем секвенируется для идентификации и количественной оценки присутствующих видов микроорганизмов. В метатранскриптомике РНК экстрагируется с использованием аналогичных методов ультразвуковой обработки для изучения профилей экспрессии генов в различных микробных сообществах. Для секвенирования ДНК и РНК нуклеиновые кислоты должны быть фрагментированы до определенной длины пары оснований. Все эти задачи надежно и быстро выполняет UIP400MTP высокопроизводительный ультразвуковой аппарат!
Протеомика
Протеомные анализы требуют извлечения белков из микробных клеток. Ультразвуковая обработка эффективно используется для разрушения клеток, высвобождая белки в раствор. Затем эти белки могут быть очищены и проанализированы, чтобы понять их функциональную роль в микробиоме и их участие в метаболических путях. С помощью многолуночного ультразвукового аппарата UIP400MTP вы можете выполнять задачу лизиса и экстракции белка за считанные минуты, создавая воспроизводимые результаты для получения представления о биологических процессах, вызванных белками в микробных сообществах.
метапротеомика
Метапротеомика распространяет протеомный анализ на целые микробные сообщества, изучая коллективное содержание белка для понимания функциональной экспрессии и взаимодействий внутри микробиома. Ультразвуковая обработка используется для лизирования клеток, высвобождая белки, которые затем очищаются и анализируются с помощью таких методов, как масс-спектрометрия. Этот подход позволяет получить подробное представление об активных биологических процессах и адаптации микробных сообществ в различных средах.
Воспользуйтесь преимуществами высокопроизводительной вычислительной мощности многолуночного ультразвукового аппарата UIP400MTP и упростите исследование и анализ микробиома!
Основные характеристики многолуночного ультразвукового аппарата UIP400MTP
Высокопроизводительная ультразвуковая обработка | Идеально подходит для 96-луночных и других многолуночных планшетов, UIP400MTP позволяет проводить одновременную, идентичную ультразвуковую обработку нескольких образцов, значительно сокращая продолжительность подготовки образцов и увеличивая производительность тестирования с большим количеством образцов. |
Используйте планшет Multiwell по вашему выбору | UIP400MTP предназначен для ультразвуковой обработки любых стандартных многолуночных планшетов, ПЦР-планшетов или микротитровых планшетов. Вы выбираете тарелку, наиболее подходящую для ваших экспериментов. Поскольку для UIP400MTP не требуются фирменные расходные материалы, это значительно экономит вам деньги! |
Бесконтактное ультразвуковое исследование | Пластинчатый ультразвуковой аппарат Multiwell UIP400MTP подает интенсивный ультразвук, ничего не вводя в образец. Вы можете обрабатывать ультразвуком многолуночные планшеты, закрытые сосуды и флаконы. Hielscher поставляет вам индивидуальные держатели для образцов для любых нестандартных флаконов или сосудов. |
Точность и контроль | Прецизионное управление и интеллектуальное программное обеспечение позволяют оптимально настраивать параметры ультразвука в соответствии с вашими конкретными потребностями в обработке. Вы получаете максимальную эффективность и результативность ультразвука для каждого эксперимента. |
Контроль температуры | Установите определенную температуру для ультразвуковой обработки. Ультразвуковой аппарат UIP400MTP пластины может контролировать температуру образца и соответствующим образом регулировать ультразвуковую обработку. Рециркуляционная охлаждающая жидкость охлаждает каждую лунку в пластине для точного контроля температуры. |
Протоколирование и дистанционное управление | Каждым прогоном ультразвука можно управлять с компьютера. Установка программного обеспечения не требуется. Вы можете использовать стандартный браузер (например, Chrome, Firefox, Edge или Safari) в любой операционной системе (например, MacOS, Windows, Android, iOS или Linux) для удаленного управления и мониторинга UIP400MTP. При каждом прогоне ультразвука создается подробный протокол обработки ультразвуком для оценки и документирования. Файл протокола находится в непроприетарном формате CSV, который вы можете открыть с помощью предпочитаемой вами программы, например, Microsoft Excel, Apple Numbers или OpenOffice Calc. |
Прочный и надежный | Спроектированный и изготовленный в Германии в соответствии с высочайшими стандартами качества, UIP400MTP не только мощный, но и удивительно прочный. Его конструкция соответствует промышленным стандартам и легко выдерживает суровые условия ежедневного использования в сложных лабораторных условиях. Вы можете использовать UIP400MTP непрерывно 24 часа, 7 дней в неделю в операциях с высокой пропускной способностью. |
- Высокая эффективность
- Современные технологии
- надёжность & робастность
- Регулируемое, точное управление процессом
- Интеллектуальное программное обеспечение
- интеллектуальные функции (например, программируемые, протоколирование передачи данных, дистанционное управление)
- Простота и безопасность в эксплуатации
- Низкие эксплуатационные расходы
- CIP (безразборная мойка)
Проектирование, производство и консалтинг – Качество «Сделано в Германии»
Ультразвуковые аппараты Hielscher хорошо известны своими высочайшими стандартами качества и дизайна. Надежность и простота в эксплуатации позволяют без проблем интегрировать наши ультразвуковые аппараты в промышленные объекты. Ультразвуковые аппараты Hielscher легко справляются с суровыми условиями и требовательными условиями окружающей среды.
Hielscher Ultrasonics является компанией, сертифицированной по стандарту ISO, и уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым аппаратам, отличающимся самыми современными технологиями и удобством в использовании. Конечно, ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют требованиям CE и соответствуют требованиям UL, CSA и RoHs.
Литература / Литература
- 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.
Часто задаваемые вопросы об исследованиях микробиома
Как ультразвук влияет на бактерии?
Ультразвуковая обработка разрушает бактериальные клетки с помощью высокочастотных звуковых волн, вызывая кавитацию, которая генерирует ударные волны и механические силы, что приводит к лизису клеток и высвобождению внутриклеточного содержимого.
Какие методы используются для изучения микробиомов?
Методы изучения микробиома включают методы секвенирования ДНК, такие как секвенирование гена 16S рРНК и метагеномика, а также транскриптомику, протеомику и метаболомику для анализа микробных функций и взаимодействий. Инструменты биоинформатики используются для интерпретации огромного объема генерируемых данных.
Какие методы используются в анализе микробиома?
Методы, используемые в анализе микробиома, включают секвенирование гена 16S рРНК для таксономического профилирования, метагеномное секвенирование для комплексного генетического анализа, метатранскриптомику для изучения экспрессии генов, метапротеомику для анализа белков и метаболомику для идентификации продуктов метаболизма. Инструменты биоинформатики необходимы для обработки и интерпретации данных.
Что такое метаболомика, метагеномика и метапротеомика в исследованиях микробиома?
В исследованиях микробиома метаболомика анализирует малые молекулы и метаболиты, производимые микробами, что дает представление об их метаболической активности. Метагеномика включает в себя секвенирование коллективных геномов микробных сообществ для понимания их генетического состава и функционального потенциала. Метапротеомика изучает все содержание белка в микробиоме, выявляя функциональную экспрессию генов и роль, которую белки играют в микробном сообществе.
Что такое колонии бактерий в исследованиях микробиома?
Колонии бактерий в исследованиях микробиома представляют собой группы бактерий, выращенных из одной или нескольких клеток на твердой питательной среде, образующих видимые кластеры. Эти колонии представляют собой клональные популяции, используемые для изучения характеристик, разнообразия и функций конкретных штаммов бактерий в микробном сообществе.