Sonication za lizo: motnje celic in ekstrakcija

Razpad celic ali lyza je skupen del dnevnega pripravka vzorca v biotehničnih laboratorijih. Cilj lyze je motiti dele celične stene ali celotno celico za sproščanje bioloških molekul. Ultrazvočni homogenizatorji se pogosto uporabljajo za uspešno celično lyzo. Glavna prednost sofisticiranih ultrasonicatorjev je natančen nadzor nad procesnim parametrom, kot sta intenzivnost in temperatura, kar omogoča nežno, a vendar zelo učinkovito motnjo celic in ekstrakcijo.

Celična lyza z ultrazvoka

Ultrasonicatorji tipa sonde, kot je UP200St, so zanesljivi homogenizatorji tkiva in se pogosto uporabljajo za pripravo vzorca v genetiki, npr.Ultrazvočna liza in ekstrakcija celic je metoda, ki se uporablja za razbijanje odprtih celic in ekstrakcijo vsebine z uporabo visokofrekvenčnih zvočnih valov, tj. Ultrazvoka. Sonication je tehnika lize, ki se pogosto uporablja kot uveljavljene in zanesljive metode motenj celic in ekstrakcije znotrajceličnega materiala. Ultrazvočna liza je zanesljiva tehnika za pripravo lizata, ki vsebuje npr. plazmid, receptorske teste, beljakovine, DNA, RNA itd. Ker je ultrazvočno intenzivnost mogoče izravnati s prilagajanjem procesnih parametrov, lahko optimalno intenzivnost ultrazvočnega razbijanja od zelo mehke do intenzivne nastavite individualno za vsako snov in medij, da ustreza posebnim zahtevam uporabe. Naslednji koraki lize so frakcioniranje, izolacija organelov ali / in ekstrakcija in čiščenje beljakovin. Ekstrahirani material (= lizat) je treba ločiti in je predmet nadaljnjih preiskav ali aplikacij, npr. za proteomske raziskave.

Ultrazvočni lab dismembrators UP100H in UP400St za pripravo vzorca (homogenizacija, lysis, ekstrakcija).

Ultrazvočni homogenizatorji UP100H (100 vatov) in UP400St (400 w) za pripravo vzorcev, kot sta liza in ekstrakcija.

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


V primerjavi z drugimi metodami za lyzo celic in ekstrakcijo ima ultrazvočna celična lyza več prednosti:

  1. Hitrost: Ultrazvočna liza in ekstrakcija celic je hitra metoda, ki lahko v nekaj sekundah razbije odprte celice. To je veliko hitreje kot druge metode, kot so homogenizacija, zamrzovanje-odmrzovanje ali mletje kroglic.
  2. učinkovitost: Ultrazvočno celično lizo in ekstrakcijo lahko uporabljamo za zdravljenje majhnih, velikih ali več vzorcev hkrati, zaradi česar je učinkovitejša od drugih metod, ki zahtevajo individualno obdelavo majhnih vzorcev.
  3. Brez kemikalij: Ultrazvočna celična lysis in ekstrakcija je ne-invazivna metoda, ki ne zahteva uporabe ožje kemikalije ali encimov. Zaradi tega je idealen za aplikacije, kjer je treba ohraniti celovitost vsebine celice. Neželeni kontaminaciji vzorcev se je mogoče izogniti.
  4. Visok donos: Ultrazvočna celična lysis in ekstrakcija lahko izvleče visok donos celične vsebine, vključno z DNK, RNK, in beljakovine. To je zato, ker visoko frekvenčni zvočni valovi razdrejo celične stene in sproščajo vsebino v okoliško raztopino.
  5. Regulacija temperature: Sofisticirani ultrazvočniki omogočajo natančen nadzor temperature vzorca. Hielscher digitalni sonikatorji so opremljeni z vtičnim temperaturnim senzorjem in programsko opremo za spremljanje temperature.
  6. Ponovljivo: Protokole za ultrazvočno celično lyzo je mogoče enostavno reproducirate in celo ujemati z različnimi večjimi ali manjšimi volumenji vzorcev s preprostim linearnim razmahom.
  7. Vsestranski: Ultrazvočna celična lijaza in ekstrakcija se lahko uporablja za ekstrakcijo širok spekter vrst celic, vključno z bakterijami, kvasom, glivami, rastlinskimi in sesalskimi celicami. Uporablja se lahko tudi za ekstrakcijo različnih vrst molekul, vključno z beljakovinami, DNK, RNK in lipidi.
  8. Hkratna priprava številnih vzorcev: Hielscher Ultrasonics ponuja več rešitev za udobno obdelavo številnih vzorcev pod popolnoma enakimi procesnimi pogoji. Zaradi tega je korak priprave vzorca lize in ekstrakcije zelo učinkovit in prihrani čas.
  9. Enostaven za uporabo: Ultrazvočna celična oprema za lysis in ekstrakcijo je enostavna za uporabo in zahteva minimalno usposabljanje. Oprema je tudi ekonomična, saj gre za eno samo naložbo brez zahteve za ponovno nabavo odtujitev. Zaradi tega je privlačna za širok spekter raziskovalcev in laboratorijev.

Na splošno je ultrazvočna celična lyza in ekstrakcija hitra, učinkovita, natančno pod nadzorom in vsestranska metoda za ekstrakcijo celične vsebine. Zaradi svojih prednosti pred alternativnimi metodami je privlačna izbira za široko paleto raziskav in industrijskih aplikacij.

Delovno načelo ultrazvočne celične lyze

Ultrazvočna celična lysis in ekstrakcija uporablja visoko frekvenčni zvočni valovi za motnje celic in ekstrakt njihove vsebine. Zvočni valovi ustvarjajo spremembe tlaka v okoliški tekočini, kar povzroča, da se majhni mehurčki oblikujejo in zrušijo v procesu, znanem kot kavitacija. Ti mehurčki ustvarjajo lokalizirane zelo intenzivne mehanske sile, ki lahko razdrejo odprte celice in sprostijo svojo vsebino v okoliško raztopino.

Celična lyza z ultrasonicatorjem običajno vključuje naslednje korake:

  • Vzorec se da v cev ali posodo s tekočim puferjem.
  • V vzorec se vstavi ultrazvočna sonda, nanesejo pa se visoko frekvenčni zvočni valovi s približno 20-30 kHz.
  • Ultrazvočni valovi povzročajo nihanje in kavitacijo v okoliški tekočini, ustvarjajo lokalizirane sile, ki razdrejo odprte celice in sproščajo njihovo vsebino.
  • Vzorec je centrifugirana ali filtrirana, da se odstranijo vse celične ostanke, ekstrahirana vsebina pa se zbira za analizo navzdol.
Ultrazvočno ekstrakcijo deluje z motnjami celičnih struktur in spodbujanje množičnega prenosa

Močni ultrazvočni valovi motijo celično matriko bioloških struktur in sproščajo bioaktivne spojine. Intenzivnejši je prenos mase med rastlinskimi materiali in topilom (npr. medbojnik). (grafika: ©Vilkhu et al., 2006)

Ta video posnetek prikazuje Hielscher ultrazvočni homogenizer UP100H, ultrasonicator, ki se pogosto uporablja za pripravo vzorcev v laboratorijih.

Ultrazvočni homogenizer UP100H

Video sličica

Slabosti metod pogoste lyze

Med delom v laboratorijih ste morda že doživeli težave s celično lyzo s tradicionalnimi mehanskimi ali kemičnimi protokoli.

  • Mehanska lyza: Mehanske metode, kot so brušenje z malto in pesto ali homogenizacija z uporabo francoske stiskalnice, bead mlin, ali rotor-stator sistem pogosto nimajo natančno nadzor in nastavitve možnosti. To pomeni, da lahko uporaba mletja in brušenja hitro ustvari toplotne in omejevalne sile, ki lahko poškodujejo vzorec in denaturne beljakovine. Lahko so tudi zamudni in zahtevajo velike količine začetnega materiala.
  • Kemična lyza: Kemične metode lize, kot je liza na osnovi detergenta, lahko poškodujejo vzorec z motenjem lipidnega bilayerja in denaturiranje beljakovin. Prav tako lahko zahtevajo več korakov in lahko ostanejo ostanki kontaminantov, ki ovirajo nadaljnje aplikacije. Iskanje optimalnega odmerek detergenta je dodaten izziv.
  • Cikli zamrznitve: Cikli zmrzovanja lahko povzročijo izbruh celičnih membran, ponavljajoči se cikli pa lahko povzročijo tudi denaturacijo in degradacijo beljakovin. Ta metoda lahko zahteva tudi več ciklov, ki so lahko zamudni in pogosto prinašajo manjše donose.
  • Encimska lyza: Encimske metode so lahko specifične za nekatere vrste celic in zahtevajo več korakov, zaradi česar so zamudne. Prav tako ustvarjajo odpadke in zahtevajo skrbno optimizacijo, da se prepreči degradacija vzorca. Kompleti za encimsko lyzo so pogosto dragi. Če vaš trenutni encimski postopek ne daje zadostnih rezultatov, je mogoče sonifikacijo kot sinergistično metodo uporabiti za intenzivne motnje celic.

V nasprotju s konvencionalnimi metodami mehanske in kemične lize celic je sonication zelo učinkovito in zanesljivo orodje za razpad celic, ki omogoča popoln nadzor nad parametri sonikacije. To zagotavlja visoko selektivnost na sproščanje materialov in čistost izdelka. [prim. Balasundaram et al., 2009]
Primeren je za vse vrste celic in se lahko uporablja v majhnem in velikem obsegu – vedno pod nadzorovanimi pogoji. Ultrasonicatorji so enostavni za čiščenje. Ultrazvočni homogenizer ima vedno funkcijo čisto na mestu (CIP) in sterilizira funkcijo (SIP). Sonotroda je sestavljena iz masivnega titanovega roga, ki ga lahko obrisamo ali splaknemo v vodi ali topilu (odvisno od delovnega medija). Vzdrževanje ultrazvočnihtorjev je posledica njihove robustnosti skoraj zanemarljive.

 

Ta vadnica pojasnjuje, katera vrsta sonikatorja je najboljša za vaše naloge priprave vzorcev, kot so liza, motnje celic, izolacija beljakovin, fragmentacija DNK in RNA v laboratorijih, analize in raziskave. Izberite idealno vrsto sonikatorja za vašo aplikacijo, volumen vzorca, številko vzorca in prepustnost. Hielscher Ultrasonics ima idealen ultrazvočni homogenizator za vas!

Kako najti popoln Sonicator za motnje celic in ekstrakcijo beljakovin v znanosti in analizi

Video sličica

 

Ultrazvočna lysis in motnje celic

Na splošno bo liza vzorcev v laboratoriju trajala od 15 sekund do 2 minut. Ker je intenzivnost sonikacije zelo enostavno prilagoditi z amplitudo, ki določa čas sonifikacije in izbiro prave opreme, je mogoče motiti celične membrane zelo nežno ali zelo nenadoma, odvisno od celične strukture in zaradi lize ( npr. ekstrakcija DNK zahteva mehko sonikacijo, dokončanje ekstrakcije bakterij beljakovin zahteva intenzivnejšo ultrazvočno zdravljenje). Temperaturo med procesom lahko spremljate s pomočjo integriranega temperaturnega senzorja, ki ga je mogoče enostavno nadzorovati s hlajenjem (ledena kopel ali tokovne celice s hladilnimi suknjiči) ali sonikacijo v impulznem načinu. Med sončenjem z impulznim načinom kratki sončni cikli, ki trajajo od 1 do 15 sekund, omogočajo odvajanje toplote in hlajenje v daljših obdobjih prekinitve.
Vse ultrazvočni pogon procesi so popolnoma ponovljiv in linearno prilagodljiva.

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


VialTweeter je MultiSample Ultraonicator, ki omogoča zanesljivo homogenizacijo vzorcev v sterilnih pogojih.

The VialTweeter je ultrazvočni homogenizer za hkratno, enotno in hitro sterilno pripravo številnih vzorcev.

Ultrazvočni homogenizatorji za celično lyzo in ekstrakcijo

Različne vrste ultrazvočnih naprav omogočajo ujemanje cilja priprave vzorca in zagotavljanje uporabniška prijaznost in udobje delovanja. Ultrasonicatorji tipa sonde so najpogostejši pripomočki v laboratoriju. Najbolj so primerni za pripravo majhnih in srednje velikosti vzorcev s prostornino 0,1mL do 1000mL. Različne velikosti moči in sonotrodi omogočajo prilagoditev ultrasonikatorja količini vzorca in posodi za najučinkovitejšo in najučinkovitejšo sonikiranje rezultatov. Ultrazvočna sonda naprava je najboljša izbira, ko je treba pripraviti posamezne vzorce.

Če je treba pripraviti več vzorcev, npr. Več vial sonicated hkrati, z enako intenzivnostjo. To prihrani ne le čas, ampak zagotavlja tudi enako obdelavo vseh vzorcev, zaradi česar so rezultati med vzorci zanesljivi in primerljivi. Poleg tega se med posredno sonikacijo navzkrižno kontaminacijo z utopljenjem ultrazvočne sonotrode (znane tudi kot ultrazvočna sonda, rog, konica, ali prst) izogibamo. Glede na to, da se posamezno do velikosti vzorca ujemajo viale, se zamudno čiščenje in izguba vzorca zaradi upadanja posod izostavljata. Za enotno sonication multiwell ali mikrotiter plošče, Hielscher ponuja UIP400MTP.
Pri višjih količinah, npr za komercialno proizvodnjo celičnih ekstraktov, stalno ultrazvočni sistemi z reaktorjem tokom celic so najbolj primerni. Stalno in celo tok predelanega materiala zagotavlja enakomerno sonikacijo. Vsi parametri ultrazvočni proces dezintegracije je mogoče optimizirati in prilagojen zahtevam uporabe in specifično celično materiala.
 
 
Primeri Postopek za ultrazvočno lizo bakterijskih celic:

  • Priprava celične suspenzije: Celične pelete mora biti povsem suspendiramo v raztopini pufra s homogeniziranjem (izberi pufrske raztopine kompatibilen z naslednjo analizo, npr specifična kromatografska metoda). Dodajanje lizocimi in / ali drugih dodatkov, če je potrebno (morajo biti združljiva tudi ločevanje / čistilni sredstvi). Mix / homogenizira raztopino rahlo pod blagim sonificiramo, dokler ni dosežena popolna suspenzija.
  • Ultrazvočni liza: Vzorec postavimo v ledeno kopel. Za celično, sonicate vzmetenje na 60-90 drugem poruši (z uporabo načina impulzov vašega ultrasonicator je).
  • (. Npr 10 minut pri 10000 x g, pri 4degC): Ločevanje centrifugiramo lizat. Ločite supernatant iz skrbno celični pelet. Supernatant je skupna celični lizat. Po filtraciji supernatanta, ki jih dobimo očiščeno tekočino celične beljakovine topne.

 

Video prikazuje ultrazvočni sistem za pripravo vzorcev UIP400MTP, ki omogoča zanesljivo pripravo vzorca vseh standardnih večglasnih plošč z uporabo ultrazvoka visoke intenzivnosti. Tipične aplikacije UIP400MTP vključujejo celično lizo, DNK, RNK in kromatin omejevanje, kot tudi ekstrakcijo beljakovin.

Ultrasonicator UIP400MTP za multi-dobro sonication plošče

Video sličica

 
Najpogostejši aplikacije za ultrasonicators v biologije in biotehnologije, so:

  • Priprava celic ekstrakt
  • Motnje kvasa, bakterij, rastlinskih celic, mehkih ali trdih celičnih tkiv, jedrskih materialov
  • črpanje beljakovine
  • Priprava in izolacija encimov
  • Proizvodnja antigenov
  • ekstrakcijo DNA in / ali ciljno fragmentacija
  • liposomski pripravek
Motnje celic, lyza in ekstrakcija z ultrazvoka je učinkovita metoda priprave vzorca v laboratorijih.

Celična motnja z ultrasonikatorjem tipa sonde je učinkovita metoda priprave vzorca.

Spodnja tabela vam daje pregled nad našimi ultrazvočniki za motnje celic in ekstrakcijo. Kliknite na vrsto naprave, da bi dobili več informacij o vsakem ultrazvočnem homogenizerju. Naše dobro usposobljene in dolgotrajne izkušnje tehnično osebje vam bo z veseljem pomagalo pri izbiri najbolj primernega ultrasonicatorja za vaše vzorce!
 

serija Volume Pretok Priporočena naprave
do 10 vial ali cevi ni podatkov VialTweeter
multiwell / mikrotiter plošče ni podatkov UIP400MTP
več cevi / plovil ni podatkov Cuphorn
1 do 500ml 10 do 200 ml / min UP100H
10 do 1000mL 20 do 200mL/min UP200Ht, UP200St
10 do 2000 ml 20 do 400ml / min UP400St

Kontaktirajte nas / Vprašajte za več informacij

Pogovorite se z nami o postopku vaše celične lyze in ekstrakcije. Priporočamo vam najbolj primeren ultrasonicator in obdelavo parametrov za motnje celic.





Prosimo, upoštevajte naše Politika zasebnosti.


 

Za ocenjevanje in optimizacijo aplikacij strank Hielscher Ultrasonics ponuja popolnoma opremljen ultrazvočni procesni laboratorij. Za dodatne informacije nas kontaktirajte!
Ta video prikazuje 100 vatov ultrazvočni homogenizer UP100H za ekstrakcijo botanikov.

Ultrazvočno ekstrakcija bioaktivnih spojin

Video sličica



Priključne aplikacije ultrazvoka vej v sektorjih biotehnologije, Bioengineering, mikrobiologije, molekularne biologije, biokemije, imunologije, bakteriologije, virologije, proteomika, genetike, fiziologije, celične biologije, hematoloških in botanike.

Lysis: razbito celično strukturo

Celice so zaščiteni z polprepustna plazemske membrane, ki sestoji v fosfo-lipidni dvosloj (tudi protein lipidno dvoplastno; tvorjen s hidrofobnimi lipidov in hidrofilnih fosforja molekul z integriranimi proteinskih molekul) in ustvari pregrado med notranjostjo celic (citoplazmo) in zunajcelične okolje. Rastlinske celice in prokariontske celice obdaja celične stene. Zaradi številnih plasti stene debeline Celica celuloze, rastlinske celice težje lizira od živalskih celic. Celica notranjosti, kot organele, jedro, mitohondrijske, stabiliziramo z citoskeleta.
Z liziranje celic, je namenjen ekstrakcije in ločevanja organele, proteini, DNA, mRNA ali ostalih biomolekul.

Običajne metode celične lyze in njihove pomanjkljivosti

Obstaja več načinov za lizat celic, ki jih lahko razdelimo na mehanske in kemične metode, ki vključujejo uporabo detergentov ali topil, z uporabo visokega tlaka, ali uporaba peščenem mlinu ali v Francoski stiskalnici. Najbolj problematična Pomanjkljivost teh metod je težko nadzor in nastavljanje procesnih parametrov in s tem vpliva.
Spodnja tabela prikazuje glavne slabosti običajnih metod za lysis:

V tabeli so naštete običajne metode motenj in lyze celic ter glavne pomanjkljivosti vsake metode.

Tabela: Običajne metode razpad celic imajo velike pomanjkljivosti

 

Postopek lyze

Lize je občutljiv proces. Med lizo uniči zaščito celične membrane, vendar inaktivacijo, denaturacija in degradacija ekstrahiranih proteinov z nefiziološko okolja (odstopanje od vrednosti pH), je treba preprečiti. Zato je v splošnem lizo izvedemo v raztopini pufra. Večina težav nastane zaradi motenj nekontrolirane celične izhaja v neciljane sprostitev vseh znotrajcelične materiala ali / in denaturacija ciljnega produkta.

Literatura / Reference

Z veseljem bomo razpravljali o vašem procesu.

Pojdiva v stik.