Metabolomika s pomočjo sonikacije z visoko zmogljivostjo obdelave vzorcev
Metabolomika je raziskovalno področje, ki uporablja tehnike z visoko zmogljivostjo obdelave vzorcev za karakterizacijo in kvantifikacijo majhnih molekul v različnih bioloških tekočinah, kot so urin, serum, plazma, blato in slina, ter razkriva edinstvene presnovne podpise. Sonikator UIP400MTP z visoko zmogljivostjo obdelave vzorcev, zasnovan za plošče z več vdolbinicami, je zmogljivo orodje za lizo celic v teh vzorcih, ki olajša sproščanje metabolitov za nadaljnjo analizo. Ta natančen in zanesljiv pristop je bistven za metabolomiko, pri kateri so ključnega pomena natančna zasnova raziskave, skrbna priprava vzorcev, optimizirana nastavitev platforme, celovita analiza podatkov in smiselna biološka interpretacija. Metabolomika uporablja tako ciljne pristope, ki se osredotočajo na določene razrede molekul, kot so ogljikovi hidrati, lipidi in aminokisline, kot tudi neciljne tehnike, ki omogočajo širok pregled presnovnih profilov v vzorcu in razkrivajo zapletenost presnovnega signaliziranja.
UIP400MTP je brezkontaktni sonikator z visoko zmogljivostjo obdelave vzorcev za lizo celic in ekstrakcijo metabolitov v ploščah z več vdolbinicami
Priprava vzorcev z visoko zmogljivostjo obdelave s sonikatorjem UIP400MTP za plošče s 96 vdolbinicami
Uporaba brezkontaktnega sonikatorja UIP400MTP v kombinaciji s ploščami s 96 vdolbinicami je učinkovita metoda za homogenizacijo in ekstrakcijo metabolitov z visoko zmogljivostjo obdelave vzorcev. Ta postavitev preprečuje neposreden stik z vzorcem in tako zmanjšuje tveganje navzkrižne kontaminacije med sočasno obdelavo več vzorcev.
Protokol po korakih za homogenizacijo s sonikatorjem UIP400MTP za plošče s 96 vdolbinicami
- Priprava vzorcev za metabolomiko
Nameščanje vzorcev: Vsak vzorec (npr. blato, črevesno tkivo ali vsebino črevesnega lumna) odmerite v posamezne vdolbinice plošče s 96 vdolbinicami ali mikroplošče.
Topilo: Organska topila, kot so metanol, etanol, acetonitril, kloroform in njihove (vodne) mešanice, so bistvena za ekstrakcijo metabolitov, saj pomagajo pri sproščanju znotrajceličnih metabolitov iz celičnega matriksa. Uporabite 100–300 µL topila na vdolbinico in zagotovite zadosten volumen, da je vzorec popolnoma potopljen.
Interni standardi: Po želji dodajte interne standarde v vsako vdolbinico za normalizacijo pri nadaljnji metabolomski analizi. - Priprava medija za prenos ultrazvoka
Nivo vode: Ploščo s 96 vdolbinicami namestite na platformo za sonikacijo, napolnjeno z vodo (medijem za prenos ultrazvoka), kot je opisano v priročniku. - Nastavitev parametrov UIP400MTP
Nastavitve moči: Za učinkovito homogenizacijo nastavite ultrazvočno amplitudo na 50–80% največje moči.
Pulzni način: Cikel sonikacije nastavite na izmenjujoče se pulze (npr. 30 sekund VKLOP, 30 sekund IZKLOP), da omogočite hlajenje in preprečite pregrevanje vzorcev.
Skupni čas: 4–10 minut, odvisno od kompleksnosti in žilavosti vzorca.
Nadzor temperature: Z laboratorijskim hladilnikom med sonikacijo vzdržujte temperaturo vode pri 4–8°C, da zaščitite metabolite, občutljive na toploto. - Postopek sonikacije
Zaženite UIP400MTP za izvajanje ciklov sonikacije.
Postopek spremljajte prek vmesnika UIP400MTP.
Učinek kavitacije bo homogeniziral vzorce in liziral celice v vdolbinicah ter sprostil znotrajcelične metabolite v topilo. - Po sonikaciji
Centrifugiranje: Po sonikaciji po potrebi prenesite vsebino plošče v zbiralne epruvete. Centrifugirajte pri 4.000–6.000 × g 10 minut, da netopne ostanke in celični material zberete v pelet.
Zbiranje supernatanta: Supernatant iz vsake vdolbinice previdno prenesite v nove epruvete ali plošče za analizo.
Sušenje po želji: Če je potrebno koncentriranje, supernatante posušite z vakuumskim koncentratorjem (npr. SpeedVac), nato pa jih ponovno raztopite v majhnem volumnu ustreznega topila.
Izkoristite visoko zmogljivost obdelave vzorcev sonikatorja UIP400MTP za plošče z več vdolbinicami ter si olajšajte metabolomske raziskave in analize!
Sonikator UIP400MTP z visoko zmogljivostjo obdelave vzorcev za metabolomske raziskave v ploščah z več vdolbinicami, ploščah s 96 vdolbinicami, epruvetah in petrijevkah.
Sonikator UIP400MTP za plošče z več vdolbinicami za pripravo vzorcev z visoko zmogljivostjo obdelave pri metabolomskih raziskavah.
Načelo brezkontaktne sonikacije z UIP400MTP
UIP400MTP ultrazvočne valove v vdolbinice plošče s 96 vdolbinicami dovaja posredno prek medija za prenos ultrazvoka (npr. vode). Ti valovi povzročajo kavitacijo, ki razgrajuje celice in sprošča metabolite brez fizičnega stika med sondo sonikatorja in vzorcem.
“Pišem vam, da se vam zahvalim za našo izjemno izkušnjo z uporabo vašega sonikatorja UIP400MTP za enakomerno in dosledno lizo bakterij v vzorcih fekalnega mikrobioma. Premikamo meje tehnologije lize z visoko zmogljivostjo obdelave vzorcev in vaša naprava je zelo primerna za to nalogo. Nekatere ključne prednosti so:
- Preprosto upravljanje – naprava je preprosta za uporabo, prilagajanje z možnostmi v meniju pa je enostavno
- Visoka zmogljivost obdelave vzorcev – odlična za obdelavo plošč s 96 vzorci naenkrat
- Enakomerna sonikacija vseh posod – naprava je vsem vdolbinicam lahko zagotovila enako količino sonikacije, kar je bilo ključno za našo uporabo
- Podpora ekipe Hielscher – podpora je bila odlična, vedno ste nam bili na voljo pri usposabljanju, odgovarjali ste na naša vprašanja in reševali težave s predlogi, ki so nam pomagali doseči cilj.
Še enkrat se vam zahvaljujemo za pomoč in podporo pri optimizaciji naših protokolov.”
Mark D. Driscoll, Ph.D. – glavni znanstveni direktor – Intus Biosciences
Sonikator UIP400MTP za plošče z več vdolbinicami olajša pripravo vzorcev z visoko zmogljivostjo obdelave, npr. pri raziskavah in analizi metabolitov.
Sonikator UIP400MTP za plošče s 96 vdolbinicami: tekočina, ki prenaša ultrazvok, obdaja vse vdolbinice in zagotavlja enakomerno sonikacijo vsakega vzorca
Ključne lastnosti sonikatorja UIP400MTP za plošče z več vdolbinicami
| Sonikacija z visoko zmogljivostjo obdelave vzorcev | UIP400MTP je izjemno primeren za plošče s 96 vdolbinicami in druge plošče z več vdolbinicami ter omogoča sočasno, enako sonikacijo več vzorcev, kar znatno skrajša čas priprave vzorcev in poveča zmogljivost testiranja velikega števila vzorcev. |
| Uporabite ploščo z več vdolbinicami po svoji izbiri | UIP400MTP je zasnovan za sonikacijo vseh standardnih plošč z več vdolbinicami, plošč za PCR ali mikrotitrskih plošč. Izberete ploščo, ki je najprimernejša za vaše poskuse. Ker UIP400MTP ne zahteva potrošnega materiala, vezanega na proizvajalca, vam to prihrani veliko denarja! |
| Brezkontaktna ultrazvočna obdelava | Sonikator UIP400MTP za plošče z več vdolbinicami dovaja intenziven ultrazvok, ne da bi bilo treba karkoli vstaviti v vzorec. Sonikirate lahko zatesnjene plošče z več vdolbinicami, zaprte posode in viale. Hielscher vam dobavi prilagojena držala za vzorce za vse nestandardne viale ali posode. |
| Natančnost in nadzor | Natančen nadzor in pametna programska oprema vam omogočata nastavitev ultrazvočnih parametrov tako, da optimalno ustrezajo vašim specifičnim potrebam pri obdelavi. Pri vsakem poskusu dosežete največjo učinkovitost in uspešnost sonikacije. |
| Nadzor temperature | Nastavite določeno temperaturo za sonikacijo. Sonikator UIP400MTP za plošče lahko spremlja temperaturo vzorcev in ustrezno prilagaja sonikacijo. Hladilna tekočina, ki kroži v zaprtem krogu, hladi vsako vdolbinico v plošči in omogoča natančen nadzor temperature. |
| Beleženje in daljinsko upravljanje | Vsako izvedbo sonikacije lahko upravljate z računalnikom. Namestitev programske opreme ni potrebna. Za daljinsko upravljanje in spremljanje UIP400MTP lahko uporabite običajni brskalnik (npr. Chrome, Firefox, Edge ali Safari) v kateremkoli operacijskem sistemu (npr. MacOS, Windows, Android, iOS ali Linux). Pri vsaki izvedbi sonikacije nastane podroben zapis sonikacije za vrednotenje in dokumentiranje. Datoteka z zapisom je v nelastniškem formatu CSV, ki jo lahko odprete s programom po svoji izbiri, npr. Microsoft Excel, Apple Numbers ali OpenOffice Calc. |
| Robusten in zanesljiv | UIP400MTP, zasnovan in izdelan v Nemčiji po najvišjih standardih kakovosti, ni le zmogljiv, temveč tudi izjemno vzdržljiv. Njegova zasnova izpolnjuje industrijske standarde in zlahka prenese obremenitve vsakodnevne uporabe v zahtevnem laboratorijskem okolju. UIP400MTP lahko pri obdelavi z visoko zmogljivostjo obdelave vzorcev uporabljate neprekinjeno 24 ur, 7 dni na teden. |
- visoka učinkovitost
- najsodobnejša tehnologija
- zanesljivost in robustnost
- prilagodljiv, natančen nadzor procesa
- inteligentna programska oprema
- pametne funkcije (npr. možnost programiranja, beleženje podatkov, daljinsko upravljanje)
- preprosto in varno upravljanje
- malo vzdrževanja
- CIP (čiščenje na mestu)
Zasnova, proizvodnja in svetovanje – kakovost, izdelana v Nemčiji
Ultrazvočne naprave Hielscher so znane po svojih najvišjih standardih kakovosti in zasnove. Robustnost in preprosto upravljanje omogočata nemoteno vključitev naših ultrazvočnih naprav v industrijske obrate. Ultrazvočne naprave Hielscher zlahka obvladujejo težke razmere in zahtevna okolja.
Hielscher Ultrasonics je podjetje s certifikatom ISO in daje poseben poudarek visokozmogljivim ultrazvočnim napravam z najsodobnejšo tehnologijo in prijaznostjo do uporabnika. Seveda so ultrazvočne naprave Hielscher skladne s CE in izpolnjujejo zahteve UL, CSA in RoHs.
Brezkontaktni sonikator UIP400MTP za pripravo vzorcev za metabolomiko v mikroploščah.
Literatura / reference
- 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.
Pogosta vprašanja o metabolomskih raziskavah
Kaj je mikrobiom?
Mikrobiom označuje celotno skupnost mikroorganizmov, vključno z bakterijami, virusi, glivami in arhejami, ter njihov genski material v določenem okolju, kot je človeško telo. Ima ključne vloge pri zdravju gostitelja, saj vpliva na presnovo, delovanje imunskega sistema in zaščito pred patogeni, nanj pa vplivajo dejavniki, kot so prehrana, življenjski slog in okolje.
Kaj je metabolomika?
Metabolomika je celovito preučevanje metabolitov, majhnih molekul, ki nastajajo med presnovnimi procesi v biološkem sistemu. Vključuje identifikacijo, kvantifikacijo in analizo teh molekul za razumevanje celičnih funkcij, presnovnih poti in njihovega odzivanja na genetske, okoljske ali patološke spremembe.
Kaj je metabolom?
Metabolom je celoten nabor majhnih molekul oziroma metabolitov, prisotnih v biološkem sistemu, kot je celica, tkivo ali organizem, v določenem trenutku. Odraža biokemično aktivnost in fiziološko stanje sistema ter omogoča vpogled v presnovo in njene interakcije z okoljem.
Hielscher Ultrasonics izdeluje visokozmogljive ultrazvočne homogenizatorje od laboratorijske do industrijske velikosti.