Ultrazvukové homogenizátory tkanív
- Ultrazvuk je bezpečný & efektívna metóda homogenizácie tkanív.
- Ultrazvukové aplikácie zahŕňajú prípravu tkaniva a suspenzií, extrakciu proteínov, DNA/RNA a aktívnych zlúčenín, ako aj aktiváciu/inaktiváciu enzýmov a kvasiniek.
- Presná ovládateľnosť ultrazvukových homogenizátorov sondového typu umožňuje spoľahlivú prípravu vzoriek tkanív.
Homogenizácia tkanív pomocou ultrazvukových sond
Homogenizácia tkanív je proces prípravy vzoriek, pri ktorom sa živočíšne a rastlinné bunky alebo mikroorganizmy pripravujú pred extrakciou intracelulárnej hmoty, ako sú proteíny, DNA alebo RNA. Bunková membrána musí byť prasknutá, aby sa uvoľnil obsah bunky. Po rozbití bunkovej steny sa intracelulárne makromolekuly vznášajú v tlmivom roztoku, takže sú k dispozícii organely, proteíny a DNA/RNA. Ultrazvukové homogenizátory tkanív a bunkové disruptory sú veľmi účinnými nástrojmi na narušenie, lýzu a extrakciu buniek.
Ultrazvukové prístroje sondového typu (napr. 200 W výkonný UP200St) sú spoľahlivé tkanivové homogenizátory a široko používané na prípravu vzoriek.
Ultrazvukové homogenizátory tkanív vs alternatívne techniky lýzy
Môžete si položiť otázku, aká technika narušenia buniek a ktoré zariadenie na homogenizáciu tkanív je pre vaše laboratórium najlepšou voľbou. Nižšie nájdete niekoľko argumentov, ktoré hovoria o ultrazvukovej lýze a homogenizácii tkanív, pretože ultrazvuk má oproti alternatívnym metódam homogenizácie niekoľko výhod:
- Účinnosť: Ultrazvuková homogenizácia je rýchla a účinná metóda na narušenie tkanív a buniek. Ultrazvukové homogenizátory tkanív využívajú princíp činnosti akustickej kavitácie. Táto metóda je vysoko účinná a dokáže narušiť bunky v priebehu niekoľkých sekúnd. Keďže úroveň intenzity je možné nastaviť od miernej po intenzívnu, sonikacia je obzvlášť účinná pre tvrdé alebo vláknité tkanivá, ktoré sa ťažko homogenizujú inými metódami.
- Zabráňte krížovej kontaminácii: Hielscher ponúka výkonné ultrazvukové homogenizátory tkanív, ktoré pripravujú vzorku nepriamou sonikáciou. S UIP400MTP (ideálne pre mikrotitrové a viacjamkové platničky), ako aj VialTweeter a CupHorn (ideálne pre injekčné liekovky, skúmavky a kadičky) ponúka spoločnosť Hielscher ultrazvukové zariadenie na narušenie buniek pre bezkontaktnú homogenizáciu, ktorá znižuje riziko krížovej kontaminácie medzi vzorkami. Minimalizuje tiež riziko zavlečenia kontaminantov z brúsnych povrchov alebo iných homogenizačných zariadení.
- Flexibilita: Ultrazvukovú homogenizáciu je možné použiť pri rôznych veľkostiach a objemoch vzoriek, od malých objemov až po veľké vzorky tkanív. Okrem toho je ultrazvuková homogenizácia vhodná aj pre širokú škálu typov vzoriek vrátane rastlinných tkanív, živočíšnych tkanív a mikrobiálnych kultúr. Intenzitu a trvanie ultrazvuku je možné upraviť, aby sa optimalizovala úroveň narušenia pre rôzne typy tkanív.
- Reprodukovateľnosť: Ultrazvuková homogenizácia poskytuje konzistentné výsledky a umožňuje presnú kontrolu parametrov homogenizácie, ako je výstupný výkon a čas sonikácie. To pomáha zabezpečiť reprodukovateľnosť a presnosť experimentálnych údajov.
- Zachovanie biomolekúl: Ultrazvuk sondového typu je netepelné ošetrenie. To znamená, že jeho vplyv nie je založený na teple. Každé mechanické spracovanie však vytvára teplo v súlade s druhým termodynamickým zákonom. To znamená, že vzorka sa zahrieva počas dlhšej doby sonikácie. Najmodernejšie ultrazvukové prístroje Hielscher sú vybavené teplotnými senzormi a inteligentným softvérom na monitorovanie teploty. Sofistikované možnosti chladenia umožňujú zabrániť tepelnej degradácii a pomáhajú zachovať aktivitu biomolekúl citlivých na teplo, ako sú enzýmy a proteíny.
- Úspora času: Vysoká účinnosť ultrazvuku typu sondy umožňuje rýchlu homogenizáciu tkaniva, čo šetrí čas v porovnaní s inými metódami, ktoré vyžadujú rozsiahlejšiu fyzickú manipuláciu s tkanivom.
Ultrazvuková homogenizácia tkanív ponúka niekoľko výhod oproti alternatívnym metódam homogenizácie. Preto sú ultrazvukové homogenizátory tkanív preferovanou technikou narušenia buniek v rôznych výskumných a priemyselných aplikáciách.
Príklad protokolu homogenizácie tkanív pomocou ultrazvukovej sondy:
Ultrazvukové prístroje uľahčujú homogenizáciu tkanív jednoduchou obsluhou a rýchlym postupom homogenizácie. Súčasne je možné parametre ultrazvukového procesu presne kontrolovať a monitorovať, aby boli výsledky spoľahlivé a reprodukovateľné.
Materiály:
- Vzorka tkaniva (napr. pečeň, mozog, sval)
- Pufr (napr. PBS, Tris-HCl)
- kokteil inhibítorov proteázy
- Ultrazvukový homogenizátor (typ sondy)
- Ľad
- mikroodstredivky
- Pipety
Protokol pre ultrazvukovú homogenizáciu tkanív:
Poznámka: Trvanie a intenzitu sonikácie môže byť potrebné optimalizovať v závislosti od typu tkaniva, veku a zdravotného stavu, ako aj od konkrétnych následných aplikácií. Je tiež dôležité starostlivo vyberať pufr, inhibítory proteázy a ďalšie prísady na optimalizáciu výťažku a kvality homogenátu.
Ultrazvukový homogenizátor tkanív UP200Ht s 2 mm rohom / sondou na narušenie buniek, lýzu, homogeniazáciu a solubilizáciu buniek, ako aj extrakciu bielkovín.
Hlavné výhody ultrazvukových homogenizátorov tkanív Hielscher
- rýchle a efektívne mletie, homogenizácia, lýza & narušenie buniek alebo extrakcia silnou ultrazvukovou kavitáciou
- jednoduché a intuitívne používanie a ovládanie (vyberte analógovú alebo digitálnu verziu)
- jednoduché čistenie povrchov prichádzajúcich do styku s produktom prepláchnutím sonotródy pri sonikácii (CIP clean-in-place/SIP sterilize-in-place)
- Zvuková ochrana (zvuková ochrana laboratórnych zariadení je kompletne vyrobená z akrylového skla pre plnú viditeľnosť z akéhokoľvek uhla)
- plná kontrola nad procesnými parametrami prostredníctvom digitálneho dotykového displeja na prístroji (digitálne ultrazvukové prístroje) alebo merače výkonu (pre analógové zariadenia)
- integrovaná regulácia teploty (dôležitá pre vzorky labilných tkanív citlivých na teplo)
- Pauzy v homogenizačnom behu je možné individuálne definovať a prednastaviť v digitálnom menu
- všetky digitálne zariadenia sú vybavené automatickým záznamom údajov (na integrovanej SD / USB-ComboCard), zásuvným teplotným senzorom a diaľkovým ovládaním prehliadača.
- ošetrenie viacerými vzorkami pomocou VialTweeter, Cuphorn alebo použitím 4- alebo 8-prstových sonotród (napr. na integráciu do laboratórnych robotických procesov)
- pre malé a veľké aplikácie
Príprava vzoriek pomocou ultrazvuková sonda UP100H.
Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových homogenizátorov tkanív na rozpad, lýzu a extrakciu buniek:
| Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| viacjamkové platne | Nedostupný | UIP400MTP |
| Injekčné liekovky, malé kadičky | Nedostupný | Ultrazvukový CupHorn |
| až 10 injekčných liekoviek | Nedostupný | VialTweeter |
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml/min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20 l | 00,2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Ultrazvukový CupHorn na intenzívnu sonikaciu uzavretých skúmaviek a injekčných liekoviek na sterilnú homogenizáciu vzoriek.
Nájdite optimálny ultrazvukový homogenizátor tkanív pre vašu aplikáciu
Ultrazvukové homogenizátory tkanív Hielscher sú k dispozícii s rozsahom ultrazvukového výkonu od 50 W do 16 000 W (16 kW).
Laboratórnych pracovníkov teší jednoduché a intuitívne ovládanie ultrazvukových laboratórnych homogenizátorov Hielscher. V závislosti od konkrétnych požiadaviek sa zariadenia Hielscher dodávajú s digitálnym alebo analógovým ovládaním.
- The VialTweeter je výkonný ultrazvukový homogenizátor, ktorý umožňuje súčasnú sonikáciu až 10 injekčných liekoviek alebo skúmaviek pri rovnakej intenzite. Vďaka nepriamej sonikácii sa úplne zabráni krížovej kontaminácii a strate vzorky. Čistenie a dezinfekcia je znížená na minimum vďaka použitiu jednorazových injekčných liekoviek. Bloková sonotroda je autoklávovateľná.
- The UIP400MTP Plate-Sonicator je ideálny, keď pracujete s mikrotitrami a viacjamkovými platničkami, ako sú 96-jamkové platne. Jednoducho umiestnite viacjamkovú platňu alebo Petriho misku do UIP400MTP a všetky vzorky sa rovnomerne sonikujú. S UIP400MTP Plate-Sonicator je vysokovýkonné spracovanie vzoriek jednoduché a efektívne!
- V rade laboratórnych ultrazvukových prístrojov sondového typu je možné zvoliť homogenizátory s výkonom 50 wattov, 100 wattov, 200 wattov a 400 wattov.
UP50H (50 W)
UP100H (100W)
UP200Ht / UP200St (200W)
UP400St (400W)
Aplikácia a využitie ultrazvukových homogenizátorov tkanív
Ultrazvukové homogenizátory sa bežne používajú na mletie tkanív, narušenie buniek & lýza a homogenizácia biologických vzoriek pred extrakciou intracelulárnej hmoty v molekulárnom rozsahu. Riadenou sonikáciou vzoriek je možné vykonať všetky kroky od lýzy po extrakciu a homogenizáciu pomocou rovnakého ultrazvukového disruptora buniek.
Veľká výhoda ultrazvukových homogenizátorov spočíva v ľahko nastaviteľnom príkone a intenzite sonikácie. Hielscherove ultrazvukové bunkové disruptory (lyzéry) umožňujú regulovať intenzitu sonikácie úpravou amplitúdy od 20% do 100%.
Alternatívne k nepretržitej prevádzke je možné ultrazvukový homogenizátor nastaviť do cyklického režimu, napr. na sonikáciu tkaniva citlivého na teplo. Sonikácia v pulznom režime znamená, že ultrazvuk generuje vysoko intenzívne ultrazvukové vlny v periodických cykloch. Dĺžku obdobia sonikácie a čas odpočinku si môže používateľ individuálne nastaviť.
pri pulzná sonikáciasa počas doby odpočinku môže sonikovaný materiál vrátiť do pokojového stavu a vzorka sa môže ochladiť (čas odpočinku sa použije na odvod tepla). Tým je možné presne nastaviť intenzitu spracovania podľa tkaniva a znížiť sa nežiaduce zahrievanie vzorky.
Ultrazvukové homogenizátory tkanív sú robustné a užívateľsky prívetivé a zároveň poskytujú spoľahlivé výsledky zaisťujúce reprodukovateľnosť vďaka úplnej kontrole nad všetkými dôležitými parametrami procesu.
Bežné oblasti použitia ultrazvukového mletia tkanív, narušenia buniek, lýzy, extrakcie a homogenizácie sa nachádzajú v biologických a farmaceutických laboratóriách, mikrobiológii, proteomickom a genomickom výskume (napr. uvoľňovanie proteínov pred Western blottingom a enzýmový imunosorbentný test ELISA), ale aj pri výrobe botanických extraktov a bioaktívnych zlúčenín pre potravinársky, farmaceutický a kozmetický priemysel.
- Kliknite sem pre konkrétne odporúčania týkajúce sa prípravy vzoriek, homogenizácie tkanív, lýzy a extrakcie (napr. bunky, baktérie, spóry, účinné látky)!
- Prečítajte si, prečo sú sonikátory nepostrádateľným nástrojom pre proteomický výskum!
- Zistite, ako sonikácia uľahčuje prácu na genómovom výskume!
Literatúra / Referencie
- Nico Böhmer, Andreas Dautel, Thomas Eisele, Lutz Fischer (2012): Recombinant expression, purification and characterisation of the native glutamate racemase from Lactobacillus plantarum NC8. Protein Expr Purif. 2013 Mar;88(1):54-60.
- Brandy Verhalen, Stefan Ernst, Michael Börsch, Stephan Wilkens (2012): Dynamic Ligand-induced Conformational Rearrangements in P-glycoprotein as Probed by Fluorescence Resonance Energy Transfer Spectroscopy. J Biol Chem. 2012 Jan 6;287(2): 1112-27.
- Claudia Lindemann, Nataliya Lupilova, Alexandra Müller, Bettina Warscheid, Helmut E. Meyer, Katja Kuhlmann, Martin Eisenacher, Lars I. Leichert (2013): Redox Proteomics Uncovers Peroxynitrite-Sensitive Proteins that Help Escherichia coli to Overcome Nitrosative Stress. J Biol Chem. 2013 Jul 5; 288(27): 19698–19714.
- Elahe Motevaseli, Mahdieh Shirzad, Seyed Mohammad Akrami, Azam-Sadat Mousavi, Akbar Mirsalehian, Mohammad Hossein Modarressi (2013): Normal and tumour cervical cells respond differently to vaginal lactobacilli, independent of pH and lactate. ed Microbiol. 2013 Jul; 62(Pt 7):1065-1072.
Fakty, ktoré stoja za to vedieť
Ultrazvukové homogenizátory tkanív sa často označujú ako sondový sonikátor, sonický lyzér, ultrazvukový disruptor, ultrazvuková brúska, sono-ruptor, sonifikátor, zvukový dismembrator, narušiteľ buniek, ultrazvukový dispergátor alebo rozpúšťač. Rôzne pojmy vyplývajú z rôznych aplikácií, ktoré môžu byť splnené sonikáciou.
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory na miešanie, disperziu, emulgáciu a extrakciu v laboratórnom, pilotnom a priemyselnom meradle.