Príprava vzoriek pomocou sonikátora VialTweeter

Príprava vzoriek pred analýzou môže vyžadovať rôzne predanalytické procesy, ako sú homogenizácia tkanív, lýza, extrakcia proteínov, DNA, RNA, organel a ďalších vnútrobunkových látok, rozpúšťanie a odplyňovanie. VialTweeter je jedinečný sonikátor, ktorý súčasne pripravuje viacero skúmaviek so vzorkami za presne rovnakých podmienok. Vďaka nepriamej sonikácii uzavretých skúmaviek sa predchádza krížovej kontaminácii a strate vzoriek.

Ultrazvuková príprava vzoriek

Sonikácia je bežná technika spracovania vzoriek na ich prípravu na analýzy, ako sú polymerázová reťazová reakcia (PCR), Western blot, analytické stanovenia, molekulárne sekvenovanie, chromatografia atď. Sonikácia je technika široko používaná v laboratóriách na predanalytické spracovanie vzoriek. Hlavnou výhodou sonikácie je, že princíp pôsobenia ultrazvuku je založený na čisto mechanických silách. Ultrazvuková lýza a rozrušovanie buniek sa dosahujú sonomechanickými šmykovými silami, čo sonikácii poskytuje výhodu v tom, že rozpúšťadlá používané na extrakciu proteínov možno použiť aj počas lýzy. Ultrazvukové dezintegrátory buniek, ako je VialTweeter, narúšajú bunkové steny / membrány a podporujú prenos hmoty medzi vnútrom bunky a rozpúšťadlom. Analyty (napr. DNA, RNA, proteíny, organely atď.) sa tak účinne prenášajú z bunkovej matrice do rozpúšťadla. To znamená, že kroky zastavenia biochemických reakcií a extrakcie sa prekrývajú s procesom ultrazvukového rozrušovania buniek, vďaka čomu je ultrazvuková lýza veľmi účinná. Ultrazvuková príprava vzoriek navyše nevyžaduje detergenty ani iné lyzačné činidlá, ktoré môžu meniť a ničiť štruktúru lyzátu a sú známe následnými problémami pri purifikácii. Ďalšia metóda lýzy, enzymatické rozrušovanie, vyžaduje dlhé inkubačné časy a často poskytuje nereprodukovateľné výsledky. Ultrazvuková príprava vzoriek prekonáva bežné problémy pri príprave vzoriek, ako sú homogenizácia tkanív, rozrušovanie buniek, lýza, extrakcia proteínov a solubilizácia lyzátu. Keďže intenzitu ultrazvukového spracovania možno presne regulovať a prispôsobiť biologickej vzorke, predchádza sa degradácii a strate vzoriek. Automaticky monitorovaná a regulovaná teplota vzorky, pulzný režim a trvanie sonikácie zabezpečujú optimálne výsledky.
 

VialTweeter je obzvlášť vhodný na laboratórnu prácu, ktorá vyžaduje súčasnú prípravu viacerých vzoriek za rovnakých podmienok. VialTweeter je ultrazvuková bloková sonotróda, ktorá pojme až 10 liekoviek alebo skúmaviek (napr. skúmavky Eppendorf, centrifugačné skúmavky, skúmavky NUNC, kryoskúmavky) a intenzívne ich sonikuje za presne riadených podmienok. Keďže sa ultrazvuková energia prenáša cez steny liekoviek do média vzorky, liekovky zostávajú počas spracovania uzavreté. Tým sa úplne predchádza strate vzoriek a krížovej kontaminácii.

Liekovky a skúmavky vhodné pre VialTweeter

VialTweeter je vhodný na umiestnenie 10 bežných skúmaviek s kónickým alebo oblým dnom, ako sú skúmavky Eppendorf, centrifugačné skúmavky, kryoskúmavky a rôzne typy liekoviek NUNC, no otvory možno na požiadanie prispôsobiť aj iným veľkostiam liekoviek a skúmaviek. Dajte nám vedieť, aký druh skúmaviek chcete používať, aby sme mohli váš VialTweeter zodpovedajúcim spôsobom upraviť. Pre väčšie skúmavky, ako sú skúmavky Falcon, a ďalšie skúšobné nádobky, kadičky a nádoby je vhodným riešením VialPress.
Prečítajte si viac o modeli VialTweeter VT26dxx prispôsobenom konkrétnej veľkosti vašich skúmaviek, napr. skúmaviek Falcon!

VialTweeter s VialPress

Hoci samotný VialTweeter so svojimi 10 otvormi na skúmavky je už jedinečným a vysoko funkčným ultrazvukovým zariadením, doplnok VialPress robí VialTweeter ešte všestrannejším a flexibilnejším pri používaní. VialPress je príslušenstvo pre VialTweeter pozostávajúce z upínacej lišty, ktorá umožňuje upevniť väčšie skúmavky so vzorkami, napríklad skúmavky Falcon, alebo iné malé až stredne veľké laboratórne kadičky k prednej strane zariadenia VialTweeter. Obrázok vľavo zobrazuje VialTweeter s 10 skúmavkami Eppendorf v bloku, pričom VialPress upevňuje jednu väčšiu skúmavku k prednej strane na sonikáciu. VialPress dokáže uchytiť až 5 väčších skúmaviek na intenzívnu sonikáciu.

Protokoly prípravy vzoriek pomocou zariadenia VialTweeter

VialTweeter sa široko používa na sonikáciu biologických vzoriek. Pred analýzou sa vzorky musia pripraviť na biochemické alebo biofyzikálne analýzy a skúšky, napr. lýzou, homogenizáciou tkanív, extrakciou proteínov, strihovým štiepením DNA / RNA, odplynením atď. VialTweeter spoľahlivo vykonáva tieto ultrazvukové procesy a poskytuje reprodukovateľné výsledky. Bežným použitím zariadenia VialTweeter je lýza/narúšanie buniek v tkanivách cicavcov (ľudí a zvierat), ako aj narúšanie bakteriálnych buniek a vírusových častíc. Medzi biologické vzorky úspešne spracované zariadením VialTweeter patria ľudské pľúcne epitelové bunky, krvotvorné kmeňové bunky, bunky myeloidnej leukémie, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Francisella tularensis, Yersinia pestis, Streptococcus pyogenes, Caulobacter crescentus, Mycoplasma pneumoniae, mykobaktérie, komplex Mycobacterium tuberculosis (MTBC) a mnohé ďalšie bakteriálne, rastlinné a mikrobiálne bunky.
Nižšie nájdete niekoľko vybraných protokolov využívajúcich VialTweeter.

Lýza E.Coli pomocou zariadenia VialTweeter na stanovenie glutatiónu in vivo

Baktérie Escherichia coli kmeňa MG1655 sa kultivovali v minimálnom médiu MOPS v celkovom objeme 200ml až do dosiahnutia A600 0,5. Kultúra sa rozdelila na 50-ml kultúry na vystavenie stresu. Po 15 min inkubácie s 0,79 mM alicínom, 1 mM diamidom alebo dimetylsulfoxidom (kontrola) sa bunky zozbierali centrifugáciou pri 4 000g a 4°C počas 10 min. Pred resuspendovaním sedimentov v 700µl pufra KPE sa bunky dvakrát premyli pufrom KPE. Na deproteinizáciu sa pred narušením buniek ultrazvukom (3 x 1 min; ultrazvukové zariadenie VialTweeter) pridalo 300µl 10% (w/v) kyseliny sulfosalicylovej. Supernatanty sa odobrali po centrifugácii (30 min, 13 000g, 4°C). Koncentrácie kyseliny sulfosalicylovej sa znížili na 1% pridaním 3 objemov pufra KPE. Merania celkového glutatiónu a GSSG sa vykonali podľa vyššie uvedeného opisu. Bunkové koncentrácie glutatiónu sa vypočítali na základe objemu buniek E. coli 6,7×10-15 litra a hustoty buniek A600 0,5 (zodpovedajúcej 1×108 buniek ml-1 kultúry). Koncentrácie GSH sa vypočítali odpočítaním 2[GSSG] od celkového glutatiónu. (Müller et al. 2016)

Fragmentácia fibríl alfa-synukleínu pomocou zariadenia VialTweeter

Ultrazvukové zariadenie VialTweeter sa široko používa na spoľahlivú a účinnú fragmentáciu fibríl a pásikov alfa-synukleínu. Kliknite sem a nájdete podrobné opisy, protokoly a referencie týkajúce sa fragmentácie alfa-synukleínu pomocou zariadenia VialTweeter!

Lýza buniek pomocou zariadenia VialTweeter pred atómovou absorpčnou spektrometriou s grafitovou pecou

Bacillus subtilis 168 (trpC2) sa vystavili antibiotickému stresu počas 15 min, potom sa bunky zozbierali centrifugáciou pri 3 320 x g, päťkrát sa premyli roztokom 100 mM Tris/1 mM EDTA, pH 7,5, resuspendovali sa v 10 mM Tris, pH 7,5 a narušili sa ultrazvukom v prístroji Hielscher VialTweeter. (Wenzel et al. 2014)

Príprava vzoriek pomocou VialTweeter pred hmotnostnou spektrometriou

Lyofilizované bunkové pelety ľudských CD34􏰀 hematopoetických kmeňových/progenitorových buniek sa resuspendovali v 10µ􏰇l (200µl pri príprave hromadnej vzorky HEK293 pre sériu riedení peptidov) roztoku 8 M močoviny v 100 mM hydrogénuhličitane amónnom a lyzovali sa za pomoci sonikácie prístrojom Hielscher VialTweeter pri amplitúde 60%, pracovnom cykle 60% a trvaní 20s, a to trikrát s chladením na ľade medzi jednotlivými sonikáciami. (Amon et al. 2019)

Protokoly prípravy vzoriek pomocou VialPress

Čerstvý šalát (Lactuca sativa) sa homogenizoval v 0.5 M pufri HEPES (pH 8, upravené pomocou KOH) v pomere 1 g rastliny (čerstvá hmotnosť) k 200, 100, 50 alebo 20 mL pufrového roztoku. Pomer hmotnosti rastliny k objemu pufrového roztoku sa menil tak, aby celkový objem homogenátu zostal medzi 3,5 a 12 mL. Pomer hmotnosti rastliny k objemu pufrového roztoku sa menil tak, aby celkový objem homogenátu zostal medzi 3,5 a 12 mL, čo umožňovalo homogenizáciu sondou. Homogenáty sa potom nepriamo sonikovali pomocou prístroja UP200St s VialTweeter vybaveným príslušenstvom 200xt VialPress (Hielscher Ultrasonics GmbH, Nemecko) počas 3 min (80% pulzný režim a 100% výkon). Použitím tohto zariadenia sa zabránilo kontaminácii. (Laughton et al. 2019)

Spoľahlivá regulácia teploty počas sonikácie pomocou VialTweeter

Teplota je rozhodujúcim faktorom ovplyvňujúcim proces a má osobitný význam pri spracovaní biologických vzoriek. Podobne ako pri všetkých mechanických technikách prípravy vzoriek aj pri sonikácii vzniká teplo. Pri použití VialTweeter však možno teplotu vzoriek dobre regulovať. Predstavujeme vám rôzne možnosti monitorovania a regulácie teploty vašich vzoriek počas ich prípravy na analýzu pomocou VialTweeter a VialPress.

1. Monitorovanie teploty vzorky: Ultrazvukový procesor UP200St, ktorý poháňa VialTweeter, je vybavený inteligentným softvérom a pripojiteľným snímačom teploty. Pripojte snímač teploty k UP200St a vložte hrot snímača teploty do jednej zo skúmaviek so vzorkou. Prostredníctvom digitálneho farebného dotykového displeja môžete v ponuke UP200St nastaviť konkrétny teplotný rozsah pre sonikáciu vzoriek. Sonikátor sa po dosiahnutí maximálnej teploty automaticky zastaví a zostane pozastavený, kým teplota vzorky neklesne na dolnú hodnotu nastaveného teplotného rozdielu ∆. Potom sa sonikácia opäť automaticky spustí. Táto inteligentná funkcia zabraňuje degradácii spôsobenej teplom.
2. Blok VialTweeter možno vopred ochladiť. Vložte blok VialTweeter (iba sonotródu bez meniča!) do chladničky alebo mrazničky, aby sa titánový blok vopred ochladil, čo pomáha oddialiť nárast teploty vo vzorke. Ak je to možné, vopred možno ochladiť aj samotnú vzorku.
3. Na chladenie počas sonikácie použite suchý ľad. Použite plytkú misku naplnenú suchým ľadom a položte VialTweeter na suchý ľad, aby sa teplo mohlo rýchlo odvádzať.

Zákazníci na celom svete používajú VialTweeter a VialPress pri každodennej príprave vzoriek v biologických, biochemických, lekárskych a klinických laboratóriách. Vďaka inteligentnému softvéru a regulácii teploty procesora UP200St sa teplota spoľahlivo reguluje a zabraňuje sa degradácii vzoriek spôsobenej teplom. Ultrazvuková príprava vzoriek pomocou VialTweeter a VialPress poskytuje vysoko spoľahlivé a reprodukovateľné výsledky!

Technické údaje VialTweeter

VialTweeter je bloková sonotróda vyrobená z titánu, do ktorej možno vložiť až 10 skúmaviek do otvorov v bloku. Okrem toho možno pomocou VialPress upnúť až 5 väčších skúmaviek na prednú stranu VialTweeter. VialTweeter je navrhnutý tak, aby sa ultrazvuková energia rovnomerne prenášala do každej vloženej skúmavky, čím sa zabezpečujú spoľahlivé a rovnomerné výsledky sonikácie. Malý otočný čap prispôsobuje sonotródu VialTweeter nerovnému podkladu a vyrovnáva skúmavky do zvislej polohy.

Prehľad výhod VialTweeter

• Intenzívna sonikácia až 10 skúmaviek súčasne
• Nepriama sonikácia s vysokou intenzitou ultrazvuku prenášaného cez stenu nádoby do vzorky
• Nepriama sonikácia zabraňuje krížovej kontaminácii a strate vzorky
• Reprodukovateľné výsledky vďaka nastaviteľnej a regulovateľnej amplitúde sonikácie
• VialPress umožňuje sonikovať väčšie skúmavky
• Nastaviteľná amplitúda od 20 do 100%
• Nastaviteľný pulzný režim od 0 do 100%
• Možnosť sterilizácie v autokláve

Zariadenie VialTweeter poháňa UP200St, ultrazvukový procesor s výkonom 200 wattov. UP200St je vybavený inteligentným softvérom, ktorý umožňuje presnú reguláciu všetkých dôležitých parametrov ultrazvukového procesu, ako sú amplitúda, čas sonikácie, pulzácia a teplota. Vďaka tomu je VialTweeter spoľahlivým nástrojom na dosahovanie úspešných a reprodukovateľných výsledkov procesov v biologických a biochemických laboratóriách.
Amplitúdu možno nastaviť v rozsahu od 20 do 100%, čo umožňuje prispôsobiť intenzitu ultrazvuku vašej vzorke. Napríklad strihanie a fragmentácia DNA a RNA vyžadujú nižšiu amplitúdu, aby sa zabránilo tvorbe príliš malých fragmentov DNA, zatiaľ čo homogenizácia tkaniva myšieho mozgu vyžaduje sonikáciu s vysokou intenzitou. Pomocou inteligentnej a intuitívnej ponuky procesora UP200St zvoľte ideálnu amplitúdu, intenzitu a trvanie sonikácie. Ponuka a nastavenia sú ľahko prístupné a ovládateľné prostredníctvom farebného dotykového displeja. V nastaveniach môžete vopred nastaviť parametre sonikácie, ako sú amplitúda, pulzácia, režim cyklov, trvanie sonikácie, celková dodaná energia a teplotné limity. Vo výskume a výrobe je opakovateľnosť pokusov a výsledkov skúšok rozhodujúca. To znamená, že presné zaznamenávanie procesných podmienok a protokolov sonikácie je mimoriadne dôležité. Automatické zaznamenávanie údajov ukladá všetky údaje o sonikácii do súboru CSV na integrovanej karte SD, aby ste mohli jednoducho kontrolovať a porovnávať jednotlivé priebehy sonikácie. Všetky údaje o ultrazvukovom procese sú ľahko prístupné a možno ich zdieľať vo forme súboru CSV.
Hielscher Ultrasonics sa usiluje poskytovať vám pokročilé technológie na uľahčenie a zlepšenie vašej výskumnej práce!