Metabolomika uľahčená vysokopriepustnou sonikáciou
Metabolomika je výskumná oblasť, ktorá využíva vysokopriepustné techniky na charakterizáciu a kvantifikáciu malých molekúl v rôznych biologických tekutinách, ako sú moč, sérum, plazma, stolica a sliny, a odhaľuje jedinečné metabolické charakteristiky. Vysokopriepustný sonikátor UIP400MTP, navrhnutý pre viacjamkové platničky, je výkonným nástrojom na lýzu buniek v týchto vzorkách a uľahčuje uvoľňovanie metabolitov na následnú analýzu. Tento presný a spoľahlivý prístup je nevyhnutný pre metabolomiku, v ktorej majú prvoradý význam presný návrh štúdie, dôkladná príprava vzoriek, optimalizované nastavenie platformy, komplexná analýza údajov a zmysluplná biologická interpretácia. Metabolomika využíva cielené prístupy, ktoré sa zameriavajú na konkrétne triedy molekúl, ako sú sacharidy, lipidy a aminokyseliny, aj necielené techniky, ktoré poskytujú široký prehľad o metabolických profiloch vo vzorke a odhaľujú zložitú komplexnosť metabolickej signalizácie.
Vysokopriepustná príprava vzoriek pomocou sonikátora UIP400MTP pre 96-jamkové platničky
Použitie bezkontaktného sonikátora UIP400MTP v kombinácii s 96-jamkovými platničkami je účinnou metódou vysokopriepustnej homogenizácie a extrakcie metabolitov. Toto usporiadanie zabraňuje priamemu kontaktu so vzorkou, čím znižuje riziko krížovej kontaminácie pri súčasnom spracovaní viacerých vzoriek.
Podrobný protokol homogenizácie pomocou sonikátora UIP400MTP pre 96-jamkové platničky
- Príprava metabolomických vzoriek
Umiestnenie vzoriek: Každú vzorku (napr. stolicu, črevné tkanivo alebo obsah črevného lúmenu) nadávkujte do jednotlivých jamiek 96-jamkovej platničky alebo mikroplatničky.
Rozpúšťadlo: Organické rozpúšťadlá, ako sú metanol, etanol, acetonitril, chloroform a ich (vodné) zmesi, sú nevyhnutné na extrakciu metabolitov a napomáhajú uvoľňovaniu vnútrobunkových metabolitov z bunkovej matrice. Na každú jamku použite 100–300 µL rozpúšťadla, pričom zabezpečte dostatočný objem na úplné ponorenie vzorky.
Interné štandardy: Voliteľne pridajte do každej jamky interné štandardy na normalizáciu pri následnej metabolomickej analýze. - Príprava média na prenos ultrazvukovej energie
Hladina vody: Umiestnite 96-jamkovú platničku na sonikačnú platformu naplnenú vodou (médiom na prenos ultrazvukovej energie) podľa pokynov v návode. - Konfigurácia parametrov UIP400MTP
Nastavenie výkonu: Na účinnú homogenizáciu nastavte amplitúdu ultrazvuku na 50–80% maximálneho výkonu.
Pulzný režim: Nastavte sonikačný cyklus na striedanie impulzov a prestávok (napr. 30 sekúnd ZAPNUTÉ, 30 sekúnd VYPNUTÉ), aby sa umožnilo chladenie a zabránilo prehriatiu vzorky.
Celkový čas: 4–10 minút v závislosti od komplexnosti a odolnosti vzorky.
Regulácia teploty: Počas sonikácie používajte laboratórne chladiace zariadenie na udržiavanie teploty vody na 4–8°C, aby ste chránili metabolity citlivé na teplo. - Proces sonikácie
Spustite UIP400MTP na vykonanie sonikačných cyklov.
Sledujte proces prostredníctvom rozhrania UIP400MTP.
Kavitačný účinok zhomogenizuje vzorky a spôsobí lýzu buniek v jamkách, čím sa vnútrobunkové metabolity uvoľnia do rozpúšťadla. - Po sonikácii
Centrifugácia: Po sonikácii v prípade potreby preneste obsah platničky do zberných skúmaviek. Centrifugujte pri 4 000–6 000 × g počas 10 minút, aby sa nerozpustné zvyšky a bunkový materiál usadili vo forme pelety.
Odber supernatantu: Opatrne preneste supernatant z každej jamky do nových skúmaviek alebo platničiek na analýzu.
Voliteľné sušenie: Ak je potrebná koncentrácia, vysušte supernatanty pomocou vákuového koncentrátora (napr. SpeedVac) a potom ich rekonštituujte v malom objeme vhodného rozpúšťadla.
Využite kapacitu vysokopriepustného spracovania sonikátora UIP400MTP pre viacjamkové platničky a uľahčite si metabolomický výskum a analýzu!
Vysokopriepustný sonikátor UIP400MTP na metabolomický výskum vo viacjamkových platničkách, 96-jamkových platničkách, skúmavkách a Petriho miskách.
Princíp bezkontaktnej sonikácie pomocou UIP400MTP
UIP400MTP prenáša ultrazvukové vlny do jamiek 96-jamkovej platničky nepriamo prostredníctvom väzbového média (napr. vody). Tieto vlny vyvolávajú kavitáciu, ktorá narúša bunky a uvoľňuje metabolity bez fyzického kontaktu medzi sondou sonikátora a vzorkou.
„Píšem vám, aby som sa vám poďakoval za naše vynikajúce skúsenosti s používaním vášho sonikátora UIP400MTP na rovnomernú a konzistentnú lýzu baktérií vo vzorkách fekálneho mikrobiómu. Posúvame hranice technológie vysokokapacitnej lýzy a váš prístroj je na túto úlohu veľmi vhodný. Medzi hlavné prednosti patria:
- Jednoduchá obsluha – prístroj sa ľahko používa a prispôsobenie pomocou možností v ponuke je jednoduché
- Vysoká kapacita spracovania vzoriek – výborný na prácu s platničkami, umožňuje spracovať 96 vzoriek naraz
- Rovnomerná sonikácia všetkých nádob – zariadenie dokázalo zabezpečiť rovnakú mieru sonikácie vo všetkých jamkách, čo bolo pre našu aplikáciu zásadné
- Podpora tímu Hielscher – podpora bola vynikajúca, vždy ste nám boli k dispozícii pri školení, odpovedali ste na naše otázky a riešili problémy s návrhmi, ktoré nám pomohli dosiahnuť náš cieľ.
Ešte raz vám ďakujem za pomoc a podporu pri optimalizácii našich protokolov.“
Mark D. Driscoll, Ph.D. – vedecký riaditeľ – Intus Biosciences
Sonikátor UIP400MTP pre viacjamkové platničky uľahčuje vysokokapacitnú prípravu vzoriek, napr. pri výskume a analýze metabolitov.
Kľúčové vlastnosti sonikátora UIP400MTP pre viacjamkové platničky
| Vysokokapacitná sonikácia | UIP400MTP je ideálny pre 96-jamkové a ďalšie viacjamkové platničky a umožňuje súčasnú, identickú sonikáciu viacerých vzoriek, čím výrazne skracuje čas prípravy vzoriek a zvyšuje kapacitu testovania veľkého počtu vzoriek. |
| Použite viacjamkovú platničku podľa vlastného výberu | UIP400MTP je navrhnutý na sonikáciu akýchkoľvek štandardných viacjamkových platničiek, PCR platničiek alebo mikrotitračných platničiek. Vyberiete si platničku, ktorá je najvhodnejšia pre vaše experimenty. Keďže UIP400MTP nevyžaduje spotrebný materiál viazaný na konkrétneho výrobcu, ušetríte veľa peňazí! |
| Bezkontaktná ultrazvuková sonikácia | Sonikátor UIP400MTP pre viacjamkové platničky aplikuje intenzívny ultrazvuk bez toho, aby sa do vzorky čokoľvek vkladalo. Môžete sonikovať utesnené viacjamkové platničky, uzavreté nádoby a liekovky. Hielscher vám dodá držiaky vzoriek prispôsobené akýmkoľvek neštandardným liekovkám alebo nádobám. |
| Presnosť a riadenie | Presné riadenie a inteligentný softvér vám umožňujú nastaviť parametre ultrazvuku tak, aby optimálne vyhovovali vašim konkrétnym potrebám spracovania. Pri každom experimente dosiahnete maximálnu účinnosť a efektívnosť sonikácie. |
| Regulácia teploty | Nastavte konkrétnu teplotu sonikácie. Sonikátor UIP400MTP pre platničky dokáže monitorovať teplotu vzorky a podľa nej upravovať sonikáciu. Recirkulujúca chladiaca kvapalina ochladzuje každú jamku v platničke a zabezpečuje presnú reguláciu teploty. |
| Zaznamenávanie údajov a diaľkové ovládanie | Každý sonikačný cyklus možno ovládať z počítača. Nie je potrebná žiadna inštalácia softvéru. Na diaľkové ovládanie a monitorovanie UIP400MTP môžete používať svoj bežný prehliadač (napr. Chrome, Firefox, Edge alebo Safari) v akomkoľvek operačnom systéme (napr. MacOS, Windows, Android, iOS alebo Linux). Pri každom sonikačnom cykle sa vytvorí podrobný protokol sonikácie na vyhodnotenie a dokumentáciu. Súbor protokolu je v neproprietárnom formáte CSV, ktorý môžete otvoriť v programe podľa vlastného výberu, napr. Microsoft Excel, Apple Numbers alebo OpenOffice Calc. |
| Robustný a spoľahlivý | UIP400MTP bol navrhnutý a vyrobený v Nemecku podľa najvyšších štandardov kvality a je nielen výkonný, ale aj mimoriadne odolný. Jeho konštrukcia spĺňa priemyselné normy a ľahko odoláva záťaži každodenného používania v náročnom laboratórnom prostredí. UIP400MTP môžete používať nepretržite 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri vysokokapacitnom spracovaní. |
- vysoká účinnosť
- najmodernejšia technológia
- spoľahlivosť a robustnosť
- nastaviteľné, presné riadenie procesu
- inteligentný softvér
- inteligentné funkcie (napr. programovateľnosť, zaznamenávanie údajov, diaľkové ovládanie)
- jednoduchá a bezpečná obsluha
- nízke nároky na údržbu
- CIP (čistenie na mieste)
Návrh, výroba a poradenstvo – kvalita vyrobená v Nemecku
Ultrazvukové prístroje Hielscher sú známe najvyššími štandardmi kvality a konštrukcie. Robustnosť a jednoduchá obsluha umožňujú bezproblémové začlenenie našich ultrazvukových prístrojov do priemyselných prevádzok. Ultrazvukové prístroje Hielscher ľahko zvládajú drsné podmienky a náročné prostredia.
Hielscher Ultrasonics je spoločnosť s certifikáciou ISO a kladie osobitný dôraz na vysokovýkonné ultrazvukové prístroje s najmodernejšou technológiou a jednoduchým používaním. Ultrazvukové prístroje Hielscher samozrejme spĺňajú požiadavky CE a požiadavky UL, CSA a RoHs.
Bezkontaktný sonikátor UIP400MTP na prípravu vzoriek na metabolomické analýzy v mikrotitračných platničkách.
Literatúra / Referencie
- 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.
Často kladené otázky o metabolomickom výskume
Čo je mikrobióm?
Mikrobióm označuje súhrnné spoločenstvo mikroorganizmov vrátane baktérií, vírusov, húb a archeí, ako aj ich genetického materiálu, ktoré obývajú konkrétne prostredie, napríklad ľudské telo. Zohráva kľúčové úlohy v zdraví hostiteľa tým, že ovplyvňuje metabolizmus, imunitné funkcie a ochranu pred patogénmi, pričom ho formujú faktory ako strava, životný štýl a prostredie.
Čo je metabolomika?
Metabolomika je komplexné štúdium metabolitov, čo sú malé molekuly vznikajúce počas metabolických procesov v biologickom systéme. Zahŕňa identifikáciu, kvantifikáciu a analýzu týchto molekúl s cieľom pochopiť bunkové funkcie, metabolické dráhy a ich reakcie na genetické, environmentálne alebo patologické zmeny.
Čo je metabolóm?
Metabolóm je úplný súbor malých molekúl, čiže metabolitov, prítomných v biologickom systéme, napríklad v bunke, tkanive alebo organizme, v danom čase. Odráža biochemickú aktivitu a fyziologický stav systému a poskytuje poznatky o metabolizme a jeho interakciách s prostredím.
Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórnej až po priemyselnú veľkosť.


