Sonikácia zefektívňuje výskum mikrobiómu a klinickú analýzu
Sonikácia je účinná technika široko využívaná vo výskume mikrobiómu a klinickej analýze, ktorá uľahčuje vysokokapacitnú prípravu vzoriek. Ultrazvuková metóda je obzvlášť účinná pri spracovaní komplexných biologických vzoriek, napríklad vzoriek obsahujúcich mikroorganizmy. Použitie sonikácie uľahčuje lýzu buniek, extrakciu a analýzu nukleových kyselín, proteínov a metabolitov, čo umožňuje hlbšie pochopenie mikrobiálnych spoločenstiev a ich úloh v zdraví a chorobe. Vysokokapacitné sonikátory Hielscher sú známe svojou presnosťou, efektívnosťou a reprodukovateľnými výsledkami, vďaka čomu sú vynikajúcou voľbou pre štúdie mikrobiómu.
Využite výhody vysokokapacitnej sonikácie vo výskume mikrobiómu
Sonikátor UIP400MTP pre 96-jamkové platničky zefektívňuje výskum mikrobiómu prostredníctvom vysokokapacitnej prípravy vzoriek
Vysokokapacitná príprava vzoriek pomocou sonikátora UIP400MTP pre 96-jamkové platničky
Využitie sonikácie vo výskume mikrobiómu
Účinná lýza buniek
Sonikácia je vysoko účinná pri lýze mikrobiálnych buniek vrátane buniek s odolnými bunkovými stenami, ako sú grampozitívne baktérie a huby. Ultrazvukové vlny vytvárajú vo vzorke kavitačné bubliny, ktoré kolabujú a vytvárajú rázové vlny narúšajúce bunkové steny a membrány. Tento proces zabezpečuje dôkladné rozrušenie buniek a účinné uvoľnenie vnútrobunkového obsahu, ako sú DNA, RNA a proteíny.
Riadená fragmentácia DNA
Pri aplikáciách, ako je sekvenovanie novej generácie, je často potrebné rozštiepiť DNA šmykovými silami na menšie, rovnomerné fragmenty. Sonikácia umožňuje presné riadenie procesu fragmentácie, vďaka čomu môžu výskumníci získať fragmenty DNA požadovanej veľkosti. Toto riadenie je zásadné pre prípravu sekvenačných knižníc a zabezpečenie vysokej kvality sekvenačných údajov.
Zlepšená homogenizácia vzoriek
Vo výskume mikrobiómu vzorky často obsahujú rozmanitú zmes mikroorganizmov. Sonikácia pomáha dosiahnuť rovnomerné rozloženie týchto mikroorganizmov vo vzorke, čím zabezpečuje konzistentné a reprodukovateľné výsledky. Táto homogenizácia je kľúčová pre presnú kvantitatívnu analýzu, napríklad pri určovaní početnosti mikroorganizmov alebo meraní špecifických metabolických aktivít.
Spoľahlivá extrakcia metabolitov
Spoľahlivá extrakcia metabolitov pomocou sonikácie je v metabolomike široko využívanou technikou na izoláciu malých molekúl z biologických vzoriek. Sonikácia využíva mechanické vibrácie, ktoré narúšajú bunkové membrány a uľahčujú uvoľňovanie vnútrobunkových metabolitov do rozpúšťadla. Táto metóda je účinná, reprodukovateľná a kompatibilná s rôznymi typmi vzoriek, čo z nej robí cenný nástroj pre vysokokapacitné a cielené metabolomické štúdie. Prečítajte si viac o ultrazvukovej extrakcii metabolitov!
„Píšem vám, aby som vám poďakoval za naše skvelé 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 nastavenia možno jednoducho prispôsobiť pomocou možností v ponuke
- Vysoká kapacita spracovania vzoriek – vynikajúci na spracovanie platničiek s 96 vzorkami naraz
- Rovnomerná sonikácia všetkých nádob – prístroj dokázal zabezpečiť rovnakú mieru sonikácie vo všetkých jamkách, čo bolo pre našu aplikáciu kľúčové
- Podpora tímu Hielscher – podpora bola vynikajúca, vždy ste nám boli k dispozícii pri školeniach, odpovedali ste na naše otázky a riešili problémy s návrhmi, ktoré nám pomohli dosiahnuť náš cieľ.
Ešte raz vám ďakujeme za pomoc a podporu pri optimalizácii našich protokolov.“
Mark D. Driscoll, Ph.D. – vedecký riaditeľ – Intus Biosciences
Ako sa sonikácia využíva vo výskume mikrobiómu a diagnostike?
Metabolomika, metagenomika a metaproteomika sú vo výskume mikrobiómu vzájomne prepojené, pretože spoločne poskytujú komplexné poznatky o mikrobiálnych spoločenstvách a ich funkciách. Lýza, purifikácia proteínov a fragmentácia DNA / RNA sú základné kroky prípravy vzoriek, ktoré sa zefektívňujú použitím sonikátora UIP400MTP pre 96-jamkové platničky.
Metabolomika a analýza metabolómu
Metabolomika zahŕňa systematické štúdium nízkomolekulových metabolitov v biologickom systéme. Vo výskume mikrobiómu sa sonikácia používa na lýzu mikrobiálnych buniek, pri ktorej sa uvoľňujú vnútrobunkové metabolity. Pomocou sonikátora UIP400MTP pre 96-jamkové platničky možno rýchlo spracovať veľké počty vzoriek. Extrahované metabolity sa potom kvantifikujú pomocou pokročilých techník, ako sú hmotnostná spektrometria (MS) a spektroskopia nukleárnej magnetickej rezonancie (NMR). Výsledné údaje poskytujú obraz aktuálneho metabolického stavu mikrobiómu a prinášajú poznatky o biochemických aktivitách a interakciách v mikrobiálnych spoločenstvách.
Metagenomika a metatranskriptomika
Metagenomika zahŕňa komplexnú analýzu genetického materiálu získaného priamo zo vzoriek z prostredia. Sonikácia zohráva v tomto procese kľúčovú úlohu tým, že lyzuje mikrobiálne bunky na extrakciu vysokokvalitnej DNA, ktorá sa následne sekvenuje na identifikáciu a kvantifikáciu prítomných mikrobiálnych druhov. V metatranskriptomike sa RNA extrahuje pomocou podobných sonikačných metód na štúdium profilov génovej expresie v rôznych mikrobiálnych spoločenstvách. Na sekvenovanie DNA a RNA sa nukleové kyseliny musia fragmentovať na určitú dĺžku vyjadrenú počtom párov báz. Všetky tieto úlohy spoľahlivo a rýchlo vykonáva vysokokapacitný sonikátor UIP400MTP!
Proteomika
Proteomické analýzy vyžadujú extrakciu proteínov z mikrobiálnych buniek. Sonikácia sa účinne využíva na rozrušenie buniek, pri ktorom sa proteíny uvoľňujú do roztoku. Tieto proteíny sa potom môžu purifikovať a analyzovať s cieľom pochopiť ich funkčné úlohy v mikrobióme a ich zapojenie do metabolických dráh. So sonikátorom UIP400MTP pre viacjamkové platničky môžete vykonať lýzu a extrakciu proteínov v priebehu niekoľkých minút a získať reprodukovateľné výsledky, ktoré umožňujú porozumieť biologickým procesom riadeným proteínmi v mikrobiálnych spoločenstvách.
Metaproteomika
Metaproteomika rozširuje proteomickú analýzu na celé mikrobiálne spoločenstvá a skúma ich celkový proteínový obsah s cieľom pochopiť funkčnú expresiu a interakcie v mikrobióme. Sonikácia sa používa na lýzu buniek, pri ktorej sa uvoľňujú proteíny, ktoré sa následne purifikujú a analyzujú pomocou techník, ako je hmotnostná spektrometria. Tento prístup poskytuje podrobné poznatky o aktívnych biologických procesoch a adaptáciách mikrobiálnych spoločenstiev v rôznych prostrediach.
Využite vysokú kapacitu spracovania sonikátora UIP400MTP pre viacjamkové platničky a uľahčite si výskum a analýzu mikrobiómu!
Vysokokapacitný sonikátor UIP400MTP na výskum mikrobiómu vo viacjamkových platničkách, 96-jamkových platničkách, skúmavkách a Petriho miskách.
Sonikátor UIP400MTP pre viacjamkové platničky na vysokokapacitnú prípravu vzoriek v diagnostike mikrobiómu.
Sonikátor UIP400MTP pre viacjamkové platničky uľahčuje vysokokapacitnú prípravu vzoriek, napr. vo výskume a diagnostike mikrobiómu.
Sonikátor UIP400MTP pre 96-jamkové platničky: Kvapalina prenášajúca ultrazvuk obklopuje všetky jamky a zabezpečuje rovnomernú sonikáciu každej vzorky
Kľúčové vlastnosti sonikátora UIP400MTP pre viacjamkové platničky
| Vysokokapacitná sonikácia | UIP400MTP je dokonale vhodný pre 96-jamkové a iné viacjamkové platničky a umožňuje súčasnú, identickú sonikáciu viacerých vzoriek, čím výrazne skracuje čas prípravy vzoriek a zvyšuje počet vzoriek spracovaných za jednotku času pri testovaní veľkého počtu vzoriek. |
| Používajte 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 proprietárny spotrebný materiál, ušetríte tým veľa peňazí! |
| Bezkontaktná ultrazvuková sonikácia | Sonikátor pre viacjamkové platničky UIP400MTP aplikuje intenzívny ultrazvuk bez toho, aby sa do vzorky čokoľvek vkladalo. Sonikovať môžete 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 požiadavkám na spracovanie. Pri každom experimente dosiahnete maximálnu účinnosť a efektívnosť sonikácie. |
| Regulácia teploty | Nastavte konkrétnu teplotu sonikácie. Sonikátor pre platničky UIP400MTP dokáže monitorovať teplotu vzorky a podľa nej upravovať sonikáciu. Recirkulujúca chladiaca kvapalina ochladzuje každú jamku v platničke a zabezpečuje presnú reguláciu teploty. |
| Zaznamenávanie protokolov a diaľkové ovládanie | Každý sonikačný cyklus možno ovládať z počítača. Nie je potrebná žiadna inštalácia softvéru. Na diaľkové ovládanie a monitorovanie UIP400MTP môžete použiť 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 vo svojom preferovanom programe, 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 pri každodennom používaní v náročnom laboratórnom prostredí. UIP400MTP môžete používať nepretržite 24 hodín denne, 7 dní v týždni vo vysokokapacitnej prevádzke. |
- vysoká účinnosť
- najmodernejšia technológia
- spoľahlivosť a robustnosť
- nastaviteľné, presné riadenie procesu
- inteligentný softvér
- inteligentné funkcie (napr. možnosť programovania, zaznamenávanie údajov do protokolu, diaľkové ovládanie)
- jednoduchá a bezpečná obsluha
- nízke nároky na údržbu
- CIP (čistenie na mieste)
Návrh, výroba a poradenstvo – kvalita vyrobená v Nemecku
Ultrazvukové zariadenia Hielscher sú známe svojimi najvyššími štandardmi kvality a konštrukcie. Robustnosť a jednoduchá obsluha umožňujú bezproblémovú integráciu našich ultrazvukových zariadení do priemyselných prevádzok. Ultrazvukové zariadenia Hielscher ľahko zvládajú drsné podmienky a náročné prostredia.
Hielscher Ultrasonics je spoločnosť s certifikáciou ISO a kladie osobitný dôraz na vysokovýkonné ultrazvukové zariadenia, ktoré sa vyznačujú najmodernejšou technológiou a používateľskou prívetivosťou. Ultrazvukové zariadenia Hielscher samozrejme spĺňajú požiadavky CE, ako aj požiadavky UL, CSA a RoHs.
Bezkontaktný sonikátor UIP400MTP na prípravu vzoriek mikrobiómu vo viacjamkových 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
- 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.
Často kladené otázky o výskume mikrobiómu
Ako sonikácia pôsobí na baktérie?
Sonikácia narúša bakteriálne bunky pomocou vysokofrekvenčných zvukových vĺn, ktoré vyvolávajú kavitáciu vytvárajúcu rázové vlny a mechanické sily, čo vedie k lýze buniek a uvoľneniu vnútrobunkového obsahu.
Aké metódy sa používajú na štúdium mikrobiómov?
Metódy štúdia mikrobiómov zahŕňajú techniky sekvenovania DNA, ako je sekvenovanie génu pre 16S rRNA a metagenomika, ako aj transkriptomiku, proteomiku a metabolomiku na analýzu mikrobiálnych funkcií a interakcií. Na interpretáciu veľkého množstva získaných údajov sa používajú bioinformatické nástroje.
Aké techniky sa používajú pri analýze mikrobiómu?
Techniky používané pri analýze mikrobiómu zahŕňajú sekvenovanie génu pre 16S rRNA na taxonomické profilovanie, metagenomické sekvenovanie na komplexnú genetickú analýzu, metatranskriptomiku na štúdium génovej expresie, metaproteomiku na analýzu proteínov a metabolomiku na identifikáciu metabolických produktov. Bioinformatické nástroje sú nevyhnutné na spracovanie a interpretáciu údajov.
Čo sú metabolomika, metagenomika a metaproteomika vo výskume mikrobiómu?
Vo výskume mikrobiómu metabolomika analyzuje malé molekuly a metabolity produkované mikroorganizmami a poskytuje poznatky o ich metabolických aktivitách. Metagenomika zahŕňa sekvenovanie súhrnu genómov mikrobiálnych spoločenstiev s cieľom pochopiť ich genetické zloženie a funkčný potenciál. Metaproteomika skúma celý proteínový obsah mikrobiómu a odhaľuje funkčnú expresiu génov a úlohy, ktoré proteíny zohrávajú v mikrobiálnom spoločenstve.
Čo sú bakteriálne kolónie vo výskume mikrobiómu?
Bakteriálne kolónie vo výskume mikrobiómu sú skupiny baktérií vypestované z jednej alebo niekoľkých buniek na pevnom kultivačnom médiu, ktoré tvoria viditeľné zhluky. Tieto kolónie predstavujú klonálne populácie používané na štúdium vlastností, rozmanitosti a funkcií konkrétnych bakteriálnych kmeňov v mikrobiálnom spoločenstve.
Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory vo veľkostiach od laboratórnych až po priemyselné.