Ako používať ultrazvukové homogenizátory tkanív Hielscher
Pred purifikáciou alebo charakterizáciou vnútrobunkových makromolekúl, ako sú proteíny, organely, enzýmy alebo účinné látky, je nevyhnutné použiť účinnú metódu lýzy tkanív a dezintegrácie buniek. Pôsobenie ultrazvuku je vysoko účinná technika prípravy buniek, ktorá rýchlo uvoľňuje vnútrobunkový materiál do tlmivého roztoku. Mechanické šmykové sily vznikajúce pri ultrazvukovej homogenizácii tkanív možno presne prispôsobiť konkrétnym materiálom. To umožňuje šetrnú prípravu mäkkých tkanív alebo šmykovú fragmentáciu DNA/RNA pri miernejšej sonikácii, ako aj intenzívnu ultrazvukovú kavitáciu na deštruktívne rozrušenie buniek (napr. pri nannochloropsis a kvasinkách).
Nižšie uvádzame výber tkanív, buniek a ďalšieho biologického materiálu s odporúčanými sonikačnými protokolmi a pokynmi na účinnú prípravu vzoriek pomocou ultrazvukového homogenizátora tkanív alebo rozrušovača buniek.
Laboratórny sonikátor UP200Ht (200W, 26kHz) na prípravu vzoriek
Ako pripraviť lyzáty, homogenáty a extrakty z biologických materiálov
V abecednom poradí:
Acetobacter suboxydans
Actinomyces
Aktivita ALP a LDH
Stanovenie aktivity ALP a LDH a obsahu proteínov
Zmrazené vzorky buniek sa rozmrazovali 20 min na ľade a následne sa vykonala lýza buniek pomocou PBS obsahujúceho 1% Triton X-100 počas 50 min na ľade. Počas lýzy buniek sa každá vzorka sonikovala 1 min pri 80 W pomocou ultrazvukového procesora UP100H (Hielscher Ultrasonics).
Odporúčané zariadenie:
UP100H
Referencia/vedecká publikácia:
Bernhardt, A. et al. (2008): Mineralizovaný kolagén – umelá extracelulárna kostná matrica – zlepšuje osteogénnu diferenciáciu stromálnych buniek kostnej drene.
Amorfný fosforečnan trivápenatý (ATCP)
Nanočastice ATCP, ktoré sú mimoriadne reaktívnym prekurzorom tvorby hydroxyapatitu, sa dispergovali v chloroforme obsahujúcom 5 % (w/w) Tween20 vzhľadom na PLGA pomocou ultrazvukového zariadenia Hielscher UP400S pri 320W počas 5 min. s použitím pulzných intervalov (50%), aby sa umožnila relaxácia častíc.
Odporúčané zariadenie:
UP400S
Referencia/vedecká publikácia:
Mohn, Dirk; Ege, Duygu; Feldman, Kirifl; Schneider, Oliver D.; Imfeld, Thomas; Boccaccini, Aldo R. (2014): Sférické nanočasticové plnivá z fosforečnanu vápenatého umožňujú polymérne spracovanie pomôcok na fixáciu kostí s vysokou bioaktivitou. The Free Library 01. mája 2010. 21. januára 2014.
Antokyány
Antokyány: diglukozidy, monoglukozid, acylované monoglukozidy a acylované diglukozidy peonidínu, malvidínu, kyanidínu, petunidínu a delfinidínu: extrakcia zo šupiek hrozna za 40 s; pH 5,0; pomer materiálu k extrakčnému rozpúšťadlu 1:6.
Odporúčané zariadenie:
UP100H
Antrachinóny
Extrakcia antrachinónov z koreňov Morinda citrifolia
Odporúčané zariadenie:
UP400S
Marhuľové semená
Ultrazvuková predúprava pred extrakciou oleja zo semien Jatropha curcas L. na zlepšenie extrakcie.
Odporúčané zariadenie:
UP400S
Artemisia selengensis Turcz
Extrakcia rutínu (1,0g pomletej vzorky v 30 mL metanolu) pri 25°C za 5–10 min.
Odporúčané zariadenie:
UP50H
Aspergillus flavus
Ultrazvuková inaktivácia Aspergillus flavus v Sabouraudovom kultivačnom médiu
Odporúčané zariadenie:
UP200S
B. sphaericus / Bacillus sphaericus
Spóry Bacillus anthracis sterne 34F2
Ultrazvukové odstránenie spór Bacillus anthracis sterne 34F2, Bacillus cereus ATCC 21281 a Bacillus thuringiensis ATCC 33680. Použitie 150 ppm chlórnanu sodného spolu s ultrazvukom skutočne viedlo k inaktivácii spór.
Odporúčané zariadenie:
UP200S pri 100% amplitúde
Referencia/vedecká publikácia:
Pamarthi, S.R. et al.: Účinnosť ultrazvuku pri odstraňovaní spór Bacillus spp zabudovaných do komplexných potravinových matríc priľnutých k rôznym kontaktným povrchom.
Spóry Bacillus cereus ATCC 21281
Ultrazvukové odstraňovanie spór Bacillus anthracis sterne 34F2, Bacillus cereus ATCC 21281 a Bacillus thuringiensis ATCC 33680. Použitie 150 ppm chlórnanu sodného spolu s ultrazvukom viedlo k inaktivácii spór.
Odporúčané zariadenie:
UP200S pri 100% amplitúde
Referencia/ Vedecká práca:
Pamarthi, S.R. et al.: Účinnosť ultrazvuku pri odstraňovaní spór Bacillus spp zo znečistenia tvoreného komplexnými potravinovými matricami prichytenými na rôznych kontaktných povrchoch.
Bacillus subtilis
Ultrazvuk s vysokým výkonom a nízkou frekvenciou v malých objemoch bakteriálnej suspenzie vedie k nepretržitému znižovaniu počtu bakteriálnych buniek, t. j. prevláda ich usmrcovanie. Pri väčších objemoch vedie sonikácia k počiatočnému nárastu počtu buniek, čo naznačuje rozrušovanie bakteriálnych zhlukov, ale tento počet následne klesá, keď sa rozrušovanie zhlukov dokončí a usmrcovanie buniek nadobúda väčší význam.
Odporúčané zariadenie:
UP200St
Referencia/ Vedecká práca:
Joyce, E.; Phull, S. S.; Lorimer, J. P.; Mason, T. J. (2003): Vývoj a hodnotenie ultrazvuku na spracovanie bakteriálnych suspenzií. Štúdia vplyvu frekvencie, výkonu a času sonikácie na kultivované druhy rodu Bacillus. Ultrason. Sonochem. 10/2003. s. 315–318.
Jačmenná alfa-amyláza
Stimulácia alebo inhibícia aktivity jačmennej alfa-amylázy: Vzorka (10 g jačmenných semien) sa dispergovala v 80 ml vody z vodovodu pri priamej sonikácii s intenzitou ultrazvuku zodpovedajúcou amplitúdam 20, 60 a 100%, s pracovným cyklom 50% a za dodatočného miešania. Sonotróda bola ponorená približne 9 mm do roztoku. Roztok sa spracúval pri konštantnej teplote 30C° počas 5, 10 a 15 min.
Odporúčané zariadenie:
UP200S, amplitúdy: 20, 60 a 100%; pracovný cyklus 50%; sonotróda S3, 30C°.
Referencia/ Vedecká práca:
Yaldagard et al. (2008): Vplyv ultrazvukového výkonu na aktivitu jačmennej alfa-amylázy pri ošetrení semien po výseve
Naupliové larvy fúzonôžok
Rozrušovanie buniek/ usmrcovanie mezozooplanktónu: sonikáciou pri nasledujúcich podmienkach so štyrmi prietokmi (200, 400, 520 a 800 lh-1) a štyrmi amplitúdami (25, 50, 75 a 100 %) sa dosiahla miera usmrtenia medzi 61 a 97 %.
Odporúčané zariadenie:
UIP2000hd
Referencia/ Vedecká práca:
Viitaslo et al. (2005): Ozón, ultrafialové svetlo, ultrazvuk a peroxid vodíka ako metódy úpravy balastovej vody – experimenty s mezozooplanktónom v brakickej vode s nízkou salinitou.
Kmene bifidobaktérií: B. breve ATCC 15700, B. animalis subsp. lactis (BB-12), B. longum (BB-46)
Deštrukcia bakteriálnych buniek a uvoľňovanie ß-galaktozidázy z kmeňov bifidobaktérií: B. breve ATCC 15700, B. animalis subsp. Lactis (BB-12), B. longum (BB-46): 100 mL pasterizovaného mlieka zmiešaného s bakteriálnou kultúrou sa ošetrilo ultrazvukom. Kavitácia spôsobuje deštrukciu bakteriálnych buniek a súčasne uvoľňovanie ß-galaktozidázy.
Odporúčané zariadenie:
UIP1000hd: amplitúda: 10%, výkon: 80W, amplitúda: 100%, výkon: 200W; sonotróda BS2d34; 15–30 min.
Referencia/ Vedecká práca:
Hung et al. (2009): Fermentácia jogurtu s probiotikami podporovaná ultrazvukom.
Bunky BL21(DE3) pAtHNL (bunky Arabidopsis thaliana)
Rozrušovanie buniek: 15 g buniek BL21-(DE3)_pAtHNL sa pomaly suspendovalo v 50 mM fosforečnanovom pufri s draselnými soľami (pH 7,5) pri 0 degC.
Odporúčané zariadenie:
UP200S + sonotróda S14D: pri 70W/cm2 (4 x 5 min), s chladením v ľadovom kúpeli
Referencia/ Vedecká práca:
Okrob, D. et al (2009): Hydroxynitrillyáza z Arabidopsis thaliana: Identifikácia reakčných parametrov syntézy enantiomérne čistých kyanhydrínov pomocou čistého a imobilizovaného katalyzátora. Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 2399 – 2408.
Krvinky (červené a biele)
Boldín z listov boldovníka (Peumus boldus Molina)
Dôležitou účinnou látkou v bolde je boldín ((S)-2,9-dihydroxy-1,10-dimethoxiaporphine), ktorý spolu s katechínom ((2S,3R)-2-(3,4-dihydroxy-phenyl)-3,4-dihydro-1(2H)-benzopyran-3,5,7-triol) tvorí hlavné zložky alkaloidovej a flavonoidovej frakcie listov bolda. Boldín je silné antioxidačné činidlo, ktoré podlieha peroxidačnému poškodeniu sprostredkovanému voľnými radikálmi a pôsobí ako účinný lapač hydroxylových radikálov.
Postup extrakcie: Pri typickom extrakčnom postupe sa vzorky listov bolda extrahovali s 1L destilovanej vody pri atmosférickom tlaku pomocou ultrazvukového prístroja UIP1000hd vo vsádzkovom a prietokovom režime. Čas extrakcie sa pohybuje medzi 10 a 40 min., pri intenzite ultrazvuku 10 až 23 W/cm2, a v teplotnom rozsahu 10 až 70°C. Najlepšie výsledky sa dosiahli za nasledujúcich podmienok: intenzita ultrazvuku 23 W/cm2 počas 40 min. pri teplote 36°C
Výsledky: Výsledky analýzy ukazujú, že sonikácia s vysokým výkonom zlepšuje uvoľňovanie analytov z rastlinnej matrice bolda výrazne rýchlejšie v porovnaní s konvenčnou metódou: rovnaký výťažok sa dosiahol sonikáciou za 30 min., zatiaľ čo čas konvenčnej extrakcie bol 2h.
Chemat (2013) a spolupracovníci preukázali, že extrakcia za pomoci ultrazvuku zlepšuje účinnosť extrakcie rastlinného materiálu a zároveň skracuje čas extrakcie pri zvýšenej koncentrácii extraktov (rovnaké množstvo rozpúšťadla a rastlinného materiálu). Analýza odhalila, že optimalizované podmienky boli: sonikačný výkon 23 W/cm2 s prístrojom UIP1000hd počas 40 min. a pri teplote 36°C. Optimalizované parametre ultrazvukovej extrakcie poskytujú lepšiu extrakciu v porovnaní s konvenčnou maceráciou z hľadiska času procesu (30 min. namiesto 120 min.), vyššieho výťažku, vyššej energetickej účinnosti, lepšej čistoty, vyššej bezpečnosti a lepšej kvality produktu.
Odporúčaný prístroj:
UIP1000hd so sonotródou BS2d34 a prietokovou celou
Referencia/vedecká práca:
Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J.; Chemat, F. (2013): Vsádzková a kontinuálna extrakcia listov bolda (Peumus boldus Mol.) za pomoci ultrazvuku. International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750–5764.
Hovädzí sérový albumín (BSA)
Mikroenkapsulácia v poly(kyseline mliečnej-ko-glykolovej) za 40 sek.
Odporúčaný prístroj:
GDmini
Referencia/vedecká práca:
Freitas et al. (2005): Prietoková ultrazvuková emulgácia v kombinácii so statickým mikromiešaním na aseptickú výrobu mikroguľôčok extrakciou rozpúšťadlom.
Mozgový kmeň + nadoblička
Dispergácia a analýza nukleotidov; veľkosť vzorky: 10 mg vzorky v 10 ml kvapaliny.
Odporúčaný prístroj:
UP50H
Candida albicans
Sacharidy, polysacharidy a ďalšie funkčné zlúčeniny
Extrakcia sacharidov, polysacharidov a ďalších funkčných zlúčenín
Odporúčaný prístroj:
UP200St
Kyselina karnosová z rozmarínu
Extrakcia kyseliny karnozovej, účinnej zlúčeniny, z rozmarínu.
Odporúčaný prístroj:
UP400S
Kapsaicinoidy
Extrakcia kapsaicinoidov (kapsaicínu, nordihydrokapsaicínu) z čili papričiek: Kapsaicinoidy z papričiek druhu Capsicum frutescens sa získali ultrazvukovou extrakciou za nasledujúcich podmienok: rozpúšťadlo: 95% (v/v) etanol, pomer objemu rozpúšťadla k hmotnosti materiálu 10 ml/g, čas sonikačnej extrakcie 40 min., teplota extrakcie 45°C. Výťažok extrakcie: 85% kapsaicinoidov
Odporúčaný prístroj:
UP400S
Karotenoidy, betakarotenoidy
cDNA
Poly-A RNA sa purifikovala pomocou súpravy Dynabeads mRNA purification kit (Invitrogen) podľa pokynov výrobcu a ošetrovala sa 30 min. pri 37°C pomocou TURBO DNase (Ambion; 0,2 jednotky/1 μg RNA). Syntéza prvého a druhého vlákna prebiehala podľa protokolu výrobcu. Približne 500ng dvojvláknovej cDNA sa fragmentovalo sonikáciou pomocou prístroja spoločnosti Hielscher UTR200. DNA sa rozdelila v 2% agarózovom géli s vysokým rozlíšením a vyrezali sa fragmenty s dĺžkou 230–270 bp.
Odporúčaný prístroj:
UTR200 alebo TD_CupHorn
Referencia/vedecká práca:
Delft, J. van; Gaj, St.; Lienhard,M.; Albrecht, M. W.; Kirpiy, A.; Brauers, K.; Claessen, S.; Lizarraga, D.; Lehrach, H.; Herwig, R.; Kleinjans, J. (2012): RNA-Seq poskytuje nové poznatky o transkriptómových odpovediach vyvolaných karcinogénom benzo[a]pyrénom. Toxicological Sciences 130/2, 2012. 427–439.
Caryophanon latum
Extrakcia glukozamínu, kyseliny murámovej, alanínu, kyseliny glutámovej a lyzínu z caryophanon datum.
Odporúčaný prístroj:
UP100H
Celulóza
Homogenizácia/ príprava izotopovo homogénnej celulózy.
Odporúčané zariadenie:
UP200S; v ľadovom kúpeli
Referencia/ vedecká publikácia:
Laumer et al. (2009): Nový prístup k homogenizácii celulózy na použitie mikromnožstiev pri analýzach stabilných izotopov.
Nanokryštály celulózy (CNC) pripravené z CNC eukalyptovej celulózy
Nanokryštály celulózy (CNC) pripravené z eukalyptovej celulózy CNC sa modifikovali reakciou s metyladipoylchloridom, CNCm, alebo so zmesou kyseliny octovej a sírovej, CNCa. Na tento účel sa lyofilizované CNC, CNCm a CNCa opätovne dispergovali v čistých rozpúšťadlách (EA, THF alebo DMF) pri koncentrácii 0,1 wt% magnetickým miešaním cez noc pri (24 ± 1) C, po ktorom nasledovalo 20 min v sonikačnom kúpeli s použitím zariadenia UP100H od spoločnosti Hielscher Ultrasonics (Nemecko), vybaveného sonotródou s intenzitou 130 W/cm2, pri 24 ± 1 degC. Potom sa do disperzie CNC pridal CAB tak, aby konečná koncentrácia polyméru bola 0,9 wt%.
Odporúčané zariadenie:
UP100H; pri 24 degC počas 20 min.
Referencia/ vedecká publikácia:
Blachechen, L. S. et al (2013): Vzájomné pôsobenie koloidnej stability nanokryštálov celulózy a ich dispergovateľnosti v matrici acetát-butyrátu celulózy. Cellulose 2013.
Celulóza z bagasy cukrovej trstiny
Analýza ChIP
Ultrazvuk sa používa na lýzu buniek na uvoľnenie chromatínu. Na fragmentáciu chromatínu sa používa mierna (pulzná) sonikácia. Ultrazvuk navyše urýchľuje väzbu protilátok na cieľové proteíny, a tým skracuje čas imunoprecipitácie.
Odporúčané zariadenie:
UP100H
Referencia/ vedecká publikácia:
Basselet, P. et al. (2008): Spracovanie vzoriek na analýzu enterohemoragickej Escherichia coli (EHEC) pomocou poľa DNA čipov.
Lauri, A. (2005): Molekulárna analýza vývoja korunných lupienkov pomocou X-ChIP a dvojhybridnej technológie. Dizertačná práca, Univerzita v Kolíne nad Rýnom 2005.
Chromatín
Štiepenie chromatínu šmykovými silami
Odporúčané zariadenie:
UP400S; pri 30% amplitúde a cykle 0,5; na ľade.
Referencia/ vedecká publikácia:
Oh et al. (2003): Gén acetyl-CoA-karboxylázy je v pečeni regulovaný proteínom-1 viažucim sa na sterolový regulačný element.
Extrakcia chromatínu
Lyzát buniek MEL DS19 sa sonikoval v 10 kolách, každé po 20 s, pri 70% maximálneho výkonu pomocou ultrazvukového procesora Hielscher UP200H s výkonom 200W
Odporúčané zariadenie:
UP200H; 70% maximálneho výkonu; pulzný režim: 10 cyklov, každý po 20 s.
Referencia/ vedecká publikácia:
Kang, H. Ch. et al (2010): PIAS1 reguluje lokalizáciu CP2c a tvorbu aktívneho promótorového komplexu pri expresii a-globínu špecifickej pre erytroidné bunky. Nucleic Acids Res. 38/ 16, 2010. s. 5456–5471.
Chromatografia
Sonikácia adsorbentu v rozpúšťadle odstráni aglomeráty v priebehu niekoľkých sekúnd a umožní pripraviť rovnomernú, ľahko plniteľnú kolónu. Vhodné na prípravu adsorbentu (napr. silikagélu) pred kolónovou chromatografiou.
Odporúčané zariadenie:
UP400S
Perloočky
Rozrušenie buniek mezozooplanktónu
Odporúčané zariadenie:
UP2000hd s prietokovou celou
Referencia/ vedecká publikácia:
Viitaslo et al. (2005): Ozón, ultrafialové svetlo, ultrazvuk a peroxid vodíka ako metódy úpravy balastovej vody – experimenty s mezozooplanktónom v brakickej vode s nízkou salinitou.
Dospelé veslonôžky a kopepodity
Rozrušenie buniek mezozooplanktónu: sonikáciou pri nasledujúcich podmienkach so štyrmi prietokmi (200, 400, 520 a 800 lh-1) a štyrmi amplitúdami (25, 50, 75 a 100%) sa dosiahla miera usmrtenia medzi 87 a 99%.
Odporúčané zariadenie:
UIP2000hd s prietokovou celou
Referencia/ vedecká publikácia:
Viitaslo et al. (2005): Ozón, ultrafialové svetlo, ultrazvuk a peroxid vodíka ako metódy úpravy balastovej vody – experimenty s mezozooplanktónom v brakickej vode s nízkou salinitou.
Naupliá veslonôžok
Rozrušenie buniek mezozooplanktónu: sonikáciou pri nasledujúcich podmienkach so štyrmi prietokmi (200, 400, 520 a 800 lh-1) a štyrmi amplitúdami (25, 50, 75 a 100%) sa dosiahla miera usmrtenia medzi 87 a 99%.
Odporúčané zariadenie:
UIP2000hd s prietokovou celou
Referencia/ vedecká publikácia:
Viitaslo et al. (2005): Ozón, ultrafialové svetlo, ultrazvuk a peroxid vodíka na úpravu balastovej vody – experimenty s mezozooplanktónom v brakickej vode s nízkou salinitou.
Bunky COS7
Lýza v 400 μl pufra
Odporúčané zariadenie:
UP200S; 7 cyklov
Referencia/ Vedecká práca:
Zaim (2005): Analýza myší s deficitom Nesprin-2.
Cryptosporidium parvum
Ultrazvuková inaktivácia Cryptosporidium parvaum (prvoky) vo vode.
Odporúčané zariadenie:
UP400S
Referencia/ Vedecká práca:
Tsukamoto, I.; Yim, B.; Stavarache, C. E.; Furuta, M.; Hashiba, K.; Maeda, Y. (2004): Inaktivácia Saccharomyces cerevisiae pôsobením ultrazvuku. Ultrasonics Sonochemistry 11/2004. s. 61–65.
Kubozómy
Kubozómy – buď prázdne, alebo dopované molekulami fluorofóru – sa pripravili dispergovaním príslušného množstva monooleínu v roztoku Pluronic F108 pomocou ultrazvukového prístroja UP100H. Na získanie fluorescenčných kubozómov sa fluorofór pred dispergovaním v Pluronic F108 dispergoval v roztavenom monooleíne pomocou jemnej sonikácie. Rovnaký postup sa použil aj pri plnení fluorescenčných kubozómov kvercetínom.
Vzorka: objem vzorky: 4 mL – približne 96,4 wt% vody, 3,3 wt % monooleínu, 0,3 wt% Pluronic F108. Percentuálny obsah fluorofóru bol 2,5 × 10−3 a 2,8 × 10−3 wt%. Množstvo pridaného kvercetínu: 6,4 × 10−6 wt%.
Sonikácia: UP100H, amplitúda 90%, pulzný cyklus 0,9, počas 10 min.
Odporúčané zariadenie:
UP100H
Referencia/ Vedecká práca:
Murgia, S.; Bonacchi,S.; Falchi, A. M.; Lampis, S.; Lippolis, V.; Meli, V.; Monduzzi, M.; Prodi, L.; Schmidt, J.; Talmon, Y.; Caltagirone, C. (2013): Fluorescenčné kubozómy s obsahom liečiva: všestranné nanočastice pre potenciálne teranostické aplikácie. Langmuir 29, 2013. 6673–6679.
Dekkera bruxellensis
Ultrazvuková inaktivácia Dekkera bruxellensis vo vode
Odporúčané zariadenie:
UIP1500hd
Referencia/ Vedecká práca:
Borthwick, K. A. J.; Coakley, W. T.; McDonnell, M. B.; Nowotny, H.; Benes, E.; Grfschl, .M (2005): Vývoj nového kompaktného sonikátora na dezintegráciu buniek. J. Microbio. Meths. 60/2005. s. 207–216. / Lörincz, A. (2004): Ultrazvuková dezintegrácia kvasinkových buniek v suspenziách na báze vody. Biosys. Eng. 89/ 2004. s. 297–308. / Tsukamoto, I.; Yim, B.; Stavarache, C. E.; Furuta, M.; Hashiba, K.; Maeda, Y. (2004): Inaktivácia Saccharomyces cerevisiae pôsobením ultrazvuku. Ultrason. Sonochem. 11/2004. s. 61–65.
Dekkera/Brettanomyces bruxellensis
Inaktivácia za 90–120 s.
Odporúčané zariadenie:
UIP1500hd
Referencia/ Vedecká práca:
pozri vyššie
DNA
Fragmentácia DNA: 2 min. sonikácie 100μL pomocou UP100H alebo 4 min. sonikácie 100μL pomocou UTR200.
Odporúčané zariadenie:
UP100H, UTR200 alebo VialTweeter
Referencia/ Vedecká práca:
Larguinho M. et al. (2010): Vývoj rýchlej a účinnej stratégie fragmentácie DNA založenej na ultrazvuku.
Bunky S2 Drosophila melanogaster
Extrakcia bunkových proteínov z buniek Drosophila melanogaster S2: Zmrazené bunky S2 (1,56108) sa lyzovali v 1 mL ľadovo chladného homogenizačného pufra (100 mM Tris-HCl pH 7,5, 1% SDS) a nechali sa na ľade počas 10 min. Lýza buniek sa dokončila sonikáciou na ľade (6615 impulzov, dĺžka impulzu 0,5 s; intenzita 75%) pomocou ultrazvukového procesora Hielscher UP200S.
Odporúčané zariadenie:
UP200S (200W), intenzita 75%, pulzný režim: 6615 impulzov, dĺžka impulzu 0,5 s.
Referencia/ Vedecká práca:
Schwientek, T. et al. (2007): Sériový lektínový prístup k O-glykoproteómu mucínového typu buniek Drosophila melanogaster S2. Proteomics 7, 2007. s. 3264–3277.
Deriváty E. coli
Dezintegrácia buniek derivátov E. coli: Zmrazené pelety zodpovedajúce objemu vzorky Vculture = 4/OD mL sa resuspendovali v 580 μL 10 mM fosforečnanového pufra s draselnými soľami s pH 7 a 1 mM EDTA. Pridalo sa 20 μL lyzozýmu (koncentrácia 1 g L-1) a bunková suspenzia sa inkubovala na ľade približne 30 min. Potom sa bunky dezintegrovali kontinuálnou sonikáciou pomocou ultrazvukového prístroja (UP 200S Ultraschallprozessor, Dr. Hielscher GmbH, Teltow) na ľade pri amplitúde 50 % počas 20 sekúnd. Rozpustné a nerozpustné bunkové frakcie sa oddelili centrifugáciou pri 13 000 otáčkach za minútu počas 20 min. Nerozpustné proteíny sa dvakrát premyli 10 mM fosforečnanovým pufrom s draselnými soľami s pH 7 a 1 mM EDTA a skladovali sa pri –20°C.
Odporúčané zariadenie:
UP200S pri amplitúde 50%
Referencia/vedecká publikácia:
HA (2005): Optimalizácia produkcie aktívnych rekombinantných proteínov, skúmanie vplyvu malých proteínov tepelného šoku Escherichia coli, IbpA a IbpB, na reaktiváciu inklúznych teliesok in vivo.
Antigén Echinococcus granulosus
Lýza a dezintegrácia buniek: Homogenizovaná vzorka rozpustných proteínov dospelých jedincov E. granulosus, pripravená zmrazovaním v kvapalnom dusíku a rozmrazovaním pri 42◦C, sa sonikovala pri 110V, 170W počas 3×15 sekúnd na ľade. Potom sa vzorka centrifugovala počas 15min pri 10 000g. Koncentrácia proteínov sa stanovila Bradfordovou metódou a vzorka sa skladovala pri -20◦C.
Odporúčané zariadenie:
UP200S; 170W, chladenie na ľade; 3 x 15 sekúnd.
Referencia/vedecká publikácia:
Tabar et al. (2010): Sérodiagnostika hydatidózy oviec pomocou hydatidovej tekutiny, protoskolexu a antigénu z celého tela Echinococcus granulosus.
Escherichia coli Gr-
Ultrazvuková inaktivácia Escherchia coli Gr- v mlieku a šťavách.
Odporúčané zariadenie:
UP100H
Referencia/vedecká publikácia:
Zenker, M.; Heinz, V.; Knorr, D. (2003): Použitie tepelného spracovania podporovaného ultrazvukom na konzerváciu a zachovanie kvality tekutých potravín. J Food Prot 66/2003. s. 1642–1649.
Escherichia coli Gr- vo fyziologickom roztoku
Ultrazvuková inaktivácia Escherchia coli Gr- vo fyziologickom roztoku.
Odporúčané zariadenie:
UP100H
Referencia/vedecká publikácia:
Duckhouse, H.; Mason, T. J.; Phull, S. S.; Lorimer, J. P. (2004): Vplyv sonikácie na mikrobiálnu dezinfekciu pomocou chlórnanu. Ultrason. Sonochem. 11/ 2004. s. 173–176.
Escherichia coli Gr- vo vode
Ultrazvuková inaktivácia Escherchia coli Gr- vo vode.
Odporúčané zariadenie:
UP100H
Referencia/vedecká publikácia:
Furuta, M.; Yamaguchi, M.; Tsukamoto, T.; Yim, B.; Stavarache, C. E.; Hasiba, K.; Maeda, Y. (2004): Inaktivácia Escherichia coli ultrazvukovým ožarovaním. Ultrason. Sonochem. 11/2004. s. 57–60.
Glaukóm, terč zrakového nervu
Fragmentácia RNA z terčov zrakového nervu (z očí potkanov): Terč zrakového nervu (ONH) sa pred extrakciou zmrazil na suchom ľade a skladoval pri 80°C. RNA sa izolovala sonikáciou zmrazených terčov zrakového nervu v extrakčnom pufri zo súpravy pomocou sondy MS 0.5 (UP50H) a následným postupom podľa pokynov k súprave Arcturus vrátane ošetrenia DNázou na odstránenie akejkoľvek DNA. Purifikovaná RNA sa kvantifikovala.
Odporúčané zariadenie:
UP50H so sondou MS0.5
Referencia/vedecká publikácia:
Johnson et al. (2007): Globálne zmeny génovej expresie v terči zrakového nervu po vystavení zvýšenému vnútroočnému tlaku v potkaňom modeli glaukómu.
Glykozaminoglykán chondroitínsulfát (CS)
Stanovenie CS metódou s dimetylmetylénovou modrou
Resuspendovanie buniek: Pelety CS v mikrocentrifugačných skúmavkách sa resuspendovali v 0.5 ml roztoku papaínu s koncentráciou 0,1mg/ml v Hanksovom vyváženom soľnom roztoku (HBSS) pomocou impulzov ultrazvukovej sonotródy (UP 100H, Hielscher Ultrasonics GmbH, Nemecko) pri nastavení cyklu 1 a amplitúde 100 % počas 3 sekúnd. Potom prebiehalo štiepenie pri 60 °C počas 24 h.
Na enzýmovú imunosorbentovú analýzu (ELISA) sa bunky následne suspendovali v destilovanej a deionizovanej vode pri koncentrácii 106 buniek/ml a uchovávali sa cez noc v mrazničke pri –70°C na uľahčenie bunkovej lýzy. Potom sa bunky homogenizovali sonikáciou počas 40 sekúnd pomocou ultrazvukového tkanivového homogenizátora Hielscher UP100H.
Odporúčané zariadenie:
UP100H
Referencia/vedecká publikácia:
Vandrovcova et al. (2011): Vplyv povlakov z kolagénu a chondroitínsulfátu (CS) na poly(laktid-ko-glykolid)e (PLGA) na bunky MG 63 podobné osteoblastom. Physiol. Res. 60; 2011. 797–813.
Bunky HaCaT
Lýza buniek HaCaT na chromatínovú imunoprecipitáciu (ChIP): Bunky HaCaT boli fixované 1% formaldehydom počas 10 minút pri 37uC. Fixované bunky boli lyzované v pufri RIPA a sonikované na ľade pomocou 100W ultrazvukového prístroja pri amplitúde = 1 a pracovnom cykle = 100% v 12 jednominútových (12 x 1 min.) impulzoch.
Odporúčaný prístroj:
UP100H; počas 12 min. na ľade,
Referencia/vedecká publikácia:
Zhang et al. (2007): Basonuklín reguluje podskupinu génov ribozomálnej RNA v bunkách HaCaT.
Heparín: depolymerizácia heparínu
Ultrazvuková metóda umožňuje výrobu nízkomolekulového heparínu (LMWH). Na tento účel heparín podstupuje radikálovú depolymerizáciu katalyzovanú peroxidom vodíka. Reakcia je veľmi rýchla a trvá menej ako 1 hodinu, pričom fyzikálno-chemický proces depolymerizácie prebieha za miernych reakčných podmienok, nevyžaduje agresívne ani toxické činidlá a poskytuje produkt bez chemických artefaktov. Ultrazvukový proces je preto vhodný na veľkokapacitnú výrobu LMWH, ako aj analógov vyrábaných z prírodných sulfátovaných polysacharidov.
Ultrazvukový postup:
Na fyzikálno-chemickú depolymerizáciu nefrakcionovaného heparínu pomocou ultrazvukom podporovanej radikálovej depolymerizácie sa heparín rozpustil vo vode na konečnú koncentráciu 25 mg/mL (5 mL). Reakčná zmes sa sonikovala pomocou sondového ultrazvukového prístroja UP50H. Ultrazvukový prístroj bol vybavený sondou (mikrohrot MS3) s priemerom 3mm, ktorá poskytovala amplitúdu 180μm. Procesor generoval mechanické pozdĺžne kmity s frekvenciou 30 kHz, vyvolávané elektrickým budením. Reakčná zmes sa udržiavala pri 60°C v reaktore Radleys® a ultrazvukové vlny sa aplikovali vo forme impulzu s trvaním 0,5sec, aby sa zabránilo zahrievaniu zmesi. Pred spustením reakcie súčasným pridaním peroxidu vodíka a aplikáciou ultrazvukových vĺn sa z roztoku odobral alikvotný podiel v čase nula (250μl). Peroxid vodíka sa pridal tak, aby sa dosiahol konečný pomer peroxidu vodíka k heparínu (w/w) 0,15 (3,75 mg/mL).
Odporúčaný prístroj:
UP50H so sonotródou MS3
Referencia/vedecká publikácia:
Achour, Oussama; Bridiau, Nicolas; Godhbani, Azza; Le Joubioux, Florian; Bordenave Juchereau, Stephanie; Sannier, Fredéric; Piot, Jean-Marie; Fruitier Arnaudin, Ingrid; Maugard, Thierry (2013): Ultrazvukom podporovaná príprava nízkomolekulového heparínu (LMWH) s antikoagulačnou aktivitou. Carbohydrate Polymers 97; 2013. 684–689.
Chmeľ
Extrakcia účinných látok / bylinných extraktov vo vode a etanole.
Odporúčaný prístroj:
UP400S
Lactobacillus (lýza/izolácia DNA rôznych kmeňov Lactobacillus)
Kmene Lactobacillus: L. pontis, L. sanfranciscensis, L. farciminis, L. panis, L. oris, L. vaginalis a L. reuteri, L. sp.
Postup: Na izoláciu DNA z jednotlivých kolónií bol vyvinutý protokol ultrazvukovej lýzy. Jedna kolónia (s priemerom 2–3 mm) sa suspendovala v 100μl lyzačného pufra (20 mM EDTA, 10 mM Tris [pH 7,9], 1% Triton X-100, 500 mM guanidín-HCl, 250 mM NaCl). Bunky sa lyzovali počas 1 min sonikácie pomocou sondového ultrazvukového prístroja UP50H. Po pridaní 150μl studeného etanolu (-20°C) sa zmes centrifugovala cez centrifugačnú kolónku zo súpravy QIAamp na tkanivá a nakoniec sa eluovala pomocou 60μl pufra (10 mM Tris [pH 7,5]).
Na rýchlu a spoľahlivú identifikáciu jednotlivých čistých kultúr sa PCR analýza skombinovala s rýchlym postupom izolácie DNA. Časovo náročné postupy enzymatickej lýzy a premenlivá citlivosť baktérií na lyzozým sa prekonali ultrazvukovým ošetrením buniek s následným čistením a zahustením naviazaním DNA na matricu z oxidu kremičitého. Zistilo sa, že bunkový materiál z jednej kolónie postačuje na PCR.
Odporúčaný prístroj:
UP50H
Referencia/vedecká publikácia:
Müller, M. R. A. (2000): Charakterizácia mikrobiálneho ekosystému fermentácie obilnín pomocou molekulárnobiologických metód. Dizertačná práca, Univerzita v Kolíne nad Rýnom, 2000.
Lactobacillus acidophilus Gr+
Ultrazvuková inaktivácia Lactobacillus acidophilus Gr+ v mlieku a šťavách.
Odporúčané zariadenie:
UIP500hd
Referencia/vedecká práca:
Zenker, M.; Heinz, V.; Knorr, D. (2003): Použitie tepelného spracovania podporovaného ultrazvukom na konzervovanie a zachovanie kvality tekutých potravín. J Food Prot 66/2003. s. 1642–1649.
Legionella pneumophila Gr+ v zriedenom médiu
Ultrazvuková inaktivácia Legionella pneumophila Gr+ v zriedenom médiu.
Odporúčané zariadenie:
UIP500hd
Referencia/vedecká práca:
Dadjour, M. F.; Ogino, C.; Matsumura, S.; Nakamura, S.; Shimizu N. (2006): Dezinfekcia Legionella pneumophila ultrazvukovým ošetrením s TiO2. Water Res 40/2006. s.1137–1142.
Leuconostoc mesenteroides
Aktivita lyzozýmu leukocytov pri myelocytovej leukémii: bunková suspenzia sa sonikovala 15 min. a vo vzorkách sa stanovovala aktivita lyzozýmu. Stanovila sa koncentrácia lyzozýmu v leukocytoch v ug./10 buniek.
Odporúčané zariadenie:
UP50H
Aktivita leukocytových izoenzýmov pri myelocytovej leukémii
Príprava vzoriek: bunková suspenzia sa ošetrila ultrazvukom a vo vzorkách sa stanovovala aktivita lyzozýmu. Stanovila sa koncentrácia lyzozýmu v leukocytoch v ug/106.
Odporúčané zariadenie:
UP200St
Lipozómy
Tvorba malých unilamelárnych vezikúl (SUV)
Kliknite sem a prečítajte si viac o ultrazvukovej príprave lipozómov!
Odporúčané zariadenie:
UP50H; 3 cykly po 5 min; v ľadovom kúpeli.
Malachitová zeleň
Sonofotokatalytická degradácia malachitovej zelene (silného baktericídu): Samotná fotokatalytická degradácia je podstatne rýchlejšia ako sonolytická degradácia, pričom účinnosť možno zvýšiť spojením oboch procesov. Malachitová zeleň, silný baktericíd, je veľmi ekotoxická pre morské baktérie, ale premieňa sa na organické látky, ktoré sú menej toxické alebo netoxické.
Odporúčané zariadenie:
UP400S
Acylácia mangiferínu
Mangiferín (1,3,6,7-tetrahydroxy-2-[3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymetyl)oxán-2-yl]xantén-9-ón; vzorec: C19H18O11) je polyfenol so štruktúrou C-glykozylxantónu, ktorý sa nachádza v mnohých rastlinných druhoch. Mangiferín vykazuje rôzne farmakologické účinky. Regioselektívnu acyláciu mangiferínu možno pri pôsobení ultrazvuku veľmi účinne katalyzovať lipázou. V porovnaní s konvenčnými metódami vyniká katalýza podporovaná ultrazvukom výhodami kratšieho reakčného času a vyšších výťažkov. Ako optimálne podmienky ultrazvukovej acylácie mangiferínu sa zistili tieto:
lipáza: PCL, donor acylovej skupiny: vinylacetát; reakčné rozpúšťadlo: DMSO, reakčná teplota: 45 degC, ultrazvukový výkon: 200W; pomer substrátov: donor acylovej skupiny/mangiferín 6/1, dávka enzýmu: 6 mg/ml
Výťažok regioselektívnej acylácie dosiahol až 84%.
Odporúčané zariadenie:
UP200St alebo UP200Ht
Referencia/vedecká práca:
porov.: Wang, Z.; Wang, R.; Tian, J.; Zhao, B; Wei, X.F.; Su, Y.L.; Li, C.Y.; Cao, S.G.; Wang, L. (2010): Vplyv ultrazvuku na regioselektívnu acyláciu mangiferínu katalyzovanú lipázou v nevodných rozpúšťadlách. J. Asian Nat Prod. Res. 12/1, 2010. 56–63.
Extrakcia molekúl
Extrakčný protokol na extrakciu zo sadrovca, rheolitu, bazaltu, popola edfell a obsidiánového skla:
Vzorka regolitu alebo rozdrvenej horniny s hmotnosťou 1g sa podrobí kvapalinovej extrakcii pri pôsobení ultrazvuku s cieľom extrahovať a solubilizovať cieľové molekuly. Preto sa k 1g analógovej vzorky v sklenenej skúmavke pridali 3ml MeOH P80 a vzorka sa sonikovala 20 minút pomocou ultrazvukového zariadenia so sondou UP50H nastaveným na 40% amplitúdu. Zmes sa nechala stáť 10 minút a zakalený supernatant, ktorý sa vytvoril nad sedimentovanou analógovou vzorkou, sa dekantoval do 1,5 ml centrifugačných skúmaviek. Na minimalizáciu strát extrahovaných zložiek adsorpciou na povrchy centrifugačných skúmaviek z hydrofóbneho polyméru sa skúmavky najprv zablokovali 0,5% (w/v) BSA v 100 mM HEPES s pH 7,4. Supernatanty sa vyčíreli centrifugáciou pri 17 000 G počas 10 minút a až do testovania imunologickou metódou sa uchovávali v sklenených liekovkách pri 2 – 8°C.
Odporúčané zariadenie:
UP50H
Referencia/vedecká práca:
Rix, C.(2012): Detekcia života na Marse a čip Life Marker Chip: Protilátkové testy na detekciu organických molekúl v kvapalných extraktoch marťanských vzoriek. Dizertačná práca, Cranfield University 2012.
Pelety z myšacej pečene
Pelety sa premyli a sonikovali 5 min s ďalšími 0,5 mL LB2 a centrifugovali pri 12 000 g ďalších 20 min, pričom sa zozbierali dve výsledné frakcie supernatantu. Nakoniec sa pelety rozpustili v 0.5 mL pufra obsahujúceho 40 mM bázu Tris, 5 M močovinu, 2 M tiomočovinu, 4% CHAPS, 100 mM DTT, 0,5% (v/v) biolyte 3-10 (LB3), sonikovali sa a centrifugovali pri 12 000 g počas 20 min.
Odporúčané zariadenie:
UP200S; počas 5min.
Referencia/vedecká práca:
Gazzana et al. (2009): Aktualizované poznatky o proteóme myšacej pečene.
Suspenzia myšacej pečene
Homogenizácia vzorky na prípravu bunkového lyzátu.
Odporúčané zariadenie:
UP200S; počas 3 x 20 s.
Referencia/vedecká práca:
Gazzana et al. (2009): Aktualizované poznatky o proteóme myšacej pečene.
Penicillium digitatum
Ultrazvuková inaktivácia Penicillium digitatum (rastlinného patogénu) v Sabouraudovom rastovom médiu.
Odporúčané zariadenie:
UP200St
Referencia/vedecká práca:
López-Malo, A.; Palou, E.; Jiménez-Fernández, M.; Alzamora, S. M.; Guerrero, S. (2005): Multifaktoriálna inaktivácia húb kombináciou termosonikácie a antimikrobiálnych látok. J. Food Eng. 67/ 2005. s. 87–93.
Fykocyanín zo Spirulina platensis (Arthrospira platensis)
Extrakcia fykocyanínu z buniek Spirulina platensis (Arthrospira platensis).
Odporúčané zariadenie:
UP400S
Rastlinné bunky a rastlinné pletivá
30% sedimentovaných rastlinných buniek (W/V) v destilovanej vode sa rozrušuje sonikáciou počas 1–15 min.; dezintegrácia rastlinného tkaniva: 1 g sušeného tkaniva suspendovaného v alkohole sa dezintegruje počas približne 5 min. sonikácie.
Odporúčané zariadenie:
UP100H
Krvné doštičky
Príprava lyzátu krvných doštičiek: Rozrušenie za 1–5 min.
Odporúčané zariadenie:
UP200Ht
Pleurotus tuberregium
Extrakcia polysacharidov z jedlej huby Pleurotus tuberregium
Odporúčané zariadenie:
UP400S
Kopolymér kyseliny mliečnej a glykolovej (PLGA)
Príprava kopolyméru kyseliny mliečnej a glykolovej (PLGA) s enkapsulovaným hovädzím sérovým albumínom (BSA) sonikáciou za 40 s.
Odporúčané zariadenie:
Dmini; počas 40s.
Referencia/vedecká práca:
Freitas et al. (2005): Prietoková ultrazvuková emulgácia kombinovaná so statickým mikromiešaním na aseptickú výrobu mikrosfér extrakciou rozpúšťadlom.
Polyfenoly z jabĺk
Ultrazvuková extrakcia polyfenolov z jablka. Rozpúšťadlo: vodné. Zvýšenie výťažku o 6%; intenzita sonikácie: 20–75Ws/ml; procesná teplota: zahriatie na 80 degC.
Odporúčané zariadenie:
UIP2000hd
Referencia/vedecká práca:
Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Ultrazvukové získavanie a modifikácia potravinových zložiek. In: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultrazvukové technológie pre spracovanie potravín a bioprocesy. New York: Springer, 2011. s. 345–368.
Polyfenoly z čierneho čaju
Ultrazvuková extrakcia polyfenolov z čierneho čaju. Rozpúšťadlo: vodné. Zvýšenie výťažku o 6–18%; intenzita sonikácie: 8–10Ws/ml; tlak okolitého prostredia, procesná teplota: zahriatie na 90 degC.
Odporúčané zariadenie:
UIP2000hd
Referencia/vedecká práca:
Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Ultrazvukové získavanie a modifikácia potravinových zložiek. In: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultrazvukové technológie pre spracovanie potravín a bioprocesy. New York: Springer, 2011. s. 345–368.
Polyfenoly z výliskov červeného hrozna
Ultrazvuková extrakcia polyfenolov z výliskov červeného hrozna. Rozpúšťadlo: vodné. Zvýšenie výťažnosti o 11–35%; intenzita sonikácie: 20–75Ws/ml; okolitý tlak.
Odporúčané zariadenie:
UIP2000hd
Referencia/vedecká práca:
Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Ultrazvukové získavanie a modifikácia potravinových zložiek. In: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultrazvukové technológie pre potravinárstvo a bioprocesy. New York: Springer, 2011. s. 345–368.
Polyfenoly, aminokyselina a kofeín zo zeleného čaju
Extrakcia účinných látok zo zeleného čaju vo vode
Odporúčané zariadenie:
UP400S
Bravčové mäso: nakladanie bravčového karé do soľného nálevu
Pri nasoľovaní s podporou ultrazvuku sa bravčové karé (Longissimus dorsi) ponorilo do soľného nálevu s chloridom sodným (40 g L−1) a pri 5°C sa ošetrovalo nízkofrekvenčným ultrazvukom (20 kHz) s nízkou intenzitou (2–4 W/cm−2). Skúmal sa vplyv nasoľovania s podporou ultrazvuku na mikroštruktúru bravčového tkaniva, denaturáciu bielkovín, schopnosť viazať vodu (WBC), schopnosť zadržiavať vodu (WHC), difúzny koeficient chloridu sodného (D) a profil textúry mäsa (TPA). Výsledky ukázali, že ultrazvukové ošetrenie spôsobilo priaznivé mikroštruktúrne zmeny v mäsovom tkanive. Ultrazvukové ošetrenie zlepšilo schopnosť zadržiavať vodu a textúrne vlastnosti v porovnaní so vzorkami nasoľovanými pri masírovaní v bubne aj so vzorkami nasoľovanými za statických podmienok. Tieto pozitívne účinky však výrazne záviseli od intenzity ultrazvuku. Vyššie intenzity a/alebo dlhšie časy ošetrenia spôsobovali denaturáciu bielkovín. Model s konštantným difúznym koeficientom dokázal presne opísať kinetiku difúzie NaCl počas nasoľovania. Ultrazvukové ošetrenie výrazne zlepšilo difúziu soli v porovnaní so vzorkami nasoľovanými za statických podmienok a difúzny koeficient sa exponenciálne zvyšoval so zvyšujúcou sa intenzitou ultrazvuku.
Odporúčané zariadenie:
UP200Ht so sonotródou S26d40
Referencia/vedecká práca:
Siro, I.; Ven, Cs.; Balla, Cs.; Jonas, G.; Zeke, I.; Friedrich, L. (2009): Použitie techniky nasoľovania s podporou ultrazvuku na zlepšenie difúzie chloridu sodného v bravčovom mäse. Časopis potravinárskeho inžinierstva 91/2, 2009. 353–362.
Porphyra yezoensis
Ultrazvuková degradácia polysacharidov z Porphyra yezoensis: 50mL roztoku polysacharidov z porphyra yezoensis s koncentráciou 1,0 g/100mL (v prepočte na suchú hmotnosť) sa sonikovalo 4 hodiny pomocou UP400S.
Odporúčané zariadenie:
UP400S; pulzný ultrazvuk (cykly: 2 s zapnutý/ 2 s vypnutý) pri 20°C.
Prášky
Mletie, deaglomerácia a dispergácia na dosiahnutie malej, relatívne rovnomernej veľkosti častíc.
Odporúčané zariadenie:
UP200St
Potkanie kosti
Potkania pečeň
Rozrušenie a homogenizácia tkaniva pomocou UP400S.
Odporúčané zariadenie:
UP400S; 3-krát po 30 s; na ľade.
Referencia/vedecká práca:
Oh a kol. (2003): Gén pre acetyl-CoA karboxylázu je v pečeni regulovaný proteínom-1 viažucim sa na sterolový regulačný element. Journal of Biological Chemistry 2003.
Potkania koža
Rauvolfia serpentina
Rebaudiozid A
Vzorky 10g suchých a pomletých listov stévie sa extrahovali v 100mL vody za nepretržitého miešania (magnetickým miešadlom). Hodnota pH sa regulovala pomocou 0,01 M fosforečnanu sodného s pH 7. Vzorka sa vložila do sklenenej kadičky s objemom 150 mL a sonikovala sa sondovým ultrazvukovým prístrojom (UIP500hd, 20kHz, 500W). Hrot sonotródy bol ponorený približne 1,5 cm do suspenzie listov stévie. Ultrazvukové zariadenie bolo nastavené na výstupný výkon 350W. Mierne sonikačné ošetrenie pri 350 W počas 5–10 min. pri konštantnej procesnej teplote 30°C poskytlo výťažok rebaudiozidu A 30–34g na 100g vzorky. Po sonikácii sa roztok extraktu centrifugoval a prefiltroval cez mikroporéznu membránu s veľkosťou pórov 0,45 μm; filtrát sa odobral na analýzu celkového obsahu rebaudiozidu A. Výťažok extrakcie celkového obsahu rebaudiozidu A sa analyzoval pomocou HPLC.
Ultrazvukom podporovanou extrakciou bez rozpúšťadla sa dosiahol vysoký výťažok rebaudiozidu A v porovnaní s tradičnými extrakčnými metódami, ako sú tepelná extrakcia alebo macerácia.
Odporúčané zariadenie:
UIP500hd
Ryžový škrob
Rozrušenie, izolácia škrobu a narušenie nekovalentných väzieb medzi bielkovinami a škrobom v suspenzii ryžovej múky (33%) počas 20–40 min.
Odporúčané zariadenie:
UP500hd; 20–40 min.
Vírniky
Rozrušenie buniek mezozooplanktónu: sonikáciou pri nasledujúcich podmienkach so štyrmi prietokmi (200, 400, 520 a 800lh-1) a štyrmi amplitúdami (25, 50, 75 a 100%) sa dosiahla miera usmrtenia medzi 58 a 85%.
Odporúčané zariadenie:
UP2000 s prietokovou celou
Referencia/vedecká publikácia:
Viitaslo et al. (2005): Ozón, ultrafialové svetlo, ultrazvuk a peroxid vodíka na úpravu balastovej vody – experimenty s mezozooplanktónom v brakickej vode s nízkou salinitou. Journal of Marine Environmental Engineering, 8(1), 35–55.
S. fragilis
Saccharomyces cerevisiae
Rozrušenie
Odporúčané zariadenie:
UP400S
Referencia/vedecká publikácia:
Guerrero, S,; López-Malo, A.; Alzamora, S. M. (2001): Vplyv ultrazvuku na prežívanie Saccharomyces cerevisiae: vplyv teploty, pH a amplitúdy. Innov. Food Sci. Emerg Technol. 2/2001. s. 31–39.
Saccharomyces cerevisiae
Ultrazvuková inaktivácia Saccharomyces cerevisiae v Sabouraudovom kultivačnom médiu a vo fyziologickom roztoku.
Odporúčané zariadenie:
UP400S
Referencia/vedecká publikácia:
Yap, A.; Jiranek, V.; Grbin, P.; Barnes, M.; Bates, D. (2007): Štúdie použitia vysokovýkonného ultrazvuku na čistenie a dezinfekciu sudov a dosiek. Austr. NZ Wine Indust. J. 22(3)/ 2007. s. 96–104.
Šafran, Crocus sativus
Extrakcia účinných látok (aromatických látok a farbív).
Kliknite sem a prečítajte si viac o extrakcii zo šafranu!
Odporúčané zariadenie:
UP50H
Referencia/vedecká publikácia:
Kadkhodaee et al. (2007): Ultrazvuková extrakcia účinných látok zo šafranu. Acta Hortic. 739, 2007. 417–425.
Salmonella Senftenberg 775W Gr-
Ultrazvuková inaktivácia Salmonella Senftenberg 775W Gr- v McIlvainovom citrátovo-fosfátovom pufri alebo v živnom bujóne.
Odporúčané zariadenie:
UP100H
Referencia/vedecká publikácia:
Álvarez, I.; Manas, P.; Virto, R.; Condón, S. (2006): Inaktivácia Salmonella Senftenberg 775W ultrazvukovými vlnami pod tlakom pri rôznych aktivitách vody. Int. J. Food Microbiol. 108/2006. s. 218–225.
Salvia miltiorrhiza Bunge
Extrakcia biologicky účinných látok: sodnej soli Danshensu a štyroch tanšinónov (dihydrotanšinón I, tanšinón I, kryptotanšinón a tanšinón IIA).
Odporúčané zariadenie:
UP100H
Salvia officinalis
Extrakcia účinných látok zo Salvia Officinalis (šalvie lekárskej) za menej ako 2 hodiny.
Odporúčané zariadenie:
UP50H
Sérum
Ovčie pečene s cystami, pľúca a pozitívna krv (antigény Echinococcus granulosus)
Ovčie pečene s cystami, pľúca a pozitívna krv (antigény Echinococcus granulosus u jahniat): vzorka sa potom sonikovala 2 × 15 sekúnd na ľade, až kým neboli viditeľné žiadne neporušené protoskolexy.
Odporúčané zariadenie:
UP200S; 2 x 15 sekúnd.
Referencia/vedecká publikácia:
Tabar et al. (2009): Protilátková odpoveď proti antigénom hydatidovej tekutiny, protoskolexu a celého tela Echinococcus granulosus u jahniat. Journal of Veterinary Research, ročník 10, číslo 3; 2009. 283–288.
Trioleát sorbitánu, etanol (ako rozpúšťadlo) a prášok Bi-2212
Deaglomerácia suspenzie obsahujúcej dispergačné činidlo triooleát sorbitanu, etanol (ako rozpúšťadlo) a prášok Bi-2212.
Odporúčané zariadenie:
UP200S; počas 3 min.
Referencia/vedecká práca:
Mora et al. (2009): Výroba supravodivých povlakov na stavebných keramických dlaždiciach.
Sójové izoflavóny
Ultrazvuková extrakcia sójových izoflavónov vo vode a rozpúšťadle. Zvýšenie výťažku až o 15% z hľadiska účinnosti extrakcie.
Odporúčané zariadenie:
UP200St
Referencia/vedecká práca:
Rostagno et al. (2003), citované v práci Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Ultrazvukové získavanie a modifikácia potravinových zložiek. In: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultrazvukové technológie na spracovanie potravín a biologických materiálov. New York: Springer, 2011. s. 345–368.
Sójový proteín
Ultrazvuková extrakcia sójových bielkovín vo vode a zásade (hydroxide sodnom). Zvýšenie výťažku o 53%. Zistilo sa, že prietoková sonikácia je účinnejšia ako dávková extrakcia (prietoková sonikácia poskytla o 23% vyšší výťažok ako dávková sonikácia).
Odporúčané zariadenie:
UIP1000hd na dávkové spracovanie/v kadičke a s reaktorom s prietokovou celou na prietokovú sonikáciu.
Referencia/vedecká práca:
Moulton a Wang (1982), citované v práci Vilkhu, K.; Manasseh, R.; Mawson, R.; Ashokkumar, M. (2011): Ultrazvukové získavanie a modifikácia potravinových zložiek. In: Feng/ Barbosa-Cánovas/ Weiss (2011): Ultrazvukové technológie na spracovanie potravín a biologických materiálov. New York: Springer, 2011. s. 345–368.
Hlavičky spermií (ľudských)
Bičíky spermií (ľudských)
Stevia rebaudiana Bert.
Ultrazvuková extrakcia glykozidu steviozidu zo vzoriek 10 g suchých listov Stevia rebaudiana so štyrmi veľkosťami častíc (0,315 mm, 2 mm, 6,3 mm a rozdrvené suché listy): vzorky sa zmiešali s rôznymi rozpúšťadlami: destilovanou vodou a zmesami vody/etanolu (55% a 70%) pri rôznych pomeroch hmotnosti vzorky k objemu rozpúšťadla: 1/10, 1/8, 1/5 (w/v), a potom sa vystavili ultrazvuku pri izbovej teplote. Čas sonikácie: < 5 min.
Odporúčané zariadenie:
UP200St
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Vysokovýkonné ultrazvukové zariadenia pre akúkoľvek veľkosť
Zariadenia na rozrušovanie buniek a tkanivové homogenizátory Hielscher Ultrasonics sú dostupné v akejkoľvek veľkosti pre akýkoľvek objem. Či už potrebujete sonikovať malé vzorky, hromadné súbory vzoriek, napríklad 96-jamkové platničky, stredne veľké objemy alebo objemy zodpovedajúce nákladom nákladných vozidiel za hodinu, naše portfólio ponúka ideálne ultrazvukové zariadenie pre vašu aplikáciu. Kompaktné ručné ultrazvukové homogenizátory sú optimálne pre laboratóriá a výskum, zatiaľ čo náš priemyselný rad pokrýva celý rozsah od 0,5kW do 16kW na jeden ultrazvukový procesor. Vďaka možnosti inštalácie do zoskupení môžete s ultrazvukovými zariadeniami Hielscher spracovať prakticky akýkoľvek objem. Robustnosť ultrazvukových zariadení Hielscher umožňuje nepretržitú prevádzku 24/7 pri vysokom zaťažení a v náročných prostrediach.
Sofistikovaný a inteligentný softvér umožňuje najvyššiu mieru kontroly procesu a najvyšší komfort obsluhy. Všetky údaje o sonikácii sa automaticky zaznamenávajú na zabudovanú kartu SD. Medzi ďalšie inteligentné funkcie patrí prednastavenie a ukladanie parametrov sonikácie, pripojenie LAN a diaľkové ovládanie cez prehliadač.
Nasledujúca tabuľka poskytuje prehľad približnej spracovateľskej kapacity našich laboratórnych sonikátorov na homogenizáciu tkanív a ďalšie úlohy prípravy vzoriek:
| Odporúčané zariadenia | Objem dávky | Prietok |
|---|---|---|
| Sonikátor UIP400MTP pre 96-jamkové platničky | viacjamkové/mikrotitračné platničky | n.a. |
| Ultrazvukový CupHorn | CupHorn pre liekovky alebo kadičku | n.a. |
| GDmini2 | ultrazvukový mikroprietokový reaktor | n.a. |
| VialTweeter | 0,5 až 1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1 až 500mL | 10 až 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 až 1000mL | 20 až 200mL/min |
| UP400St | 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min |
| Ultrazvuková sitová pretrepávačka | n.a. | n.a. |
Ultrazvukové zariadenie UP200Ht s 2mm mikrohrotom S26d2 na sonikáciu malých vzoriek