Ultrazvočna liza: vodnik po korakih za izpopolnjevanje motenj celic
Ali želite obvladati znanost o lizi celic? Ne iščite več! V tem vodniku po korakih vas bomo vodili skozi proces ultrazvočne motnje celic in zagotovili, da vam bo tehnika lize celic prinesla optimalne rezultate. Ne glede na to, ali ste izkušen raziskovalec ali znanstvenik začetnik, vam bo ta vodnik dal znanje in spretnosti za uporabo sondnega zvočnika, da bi dosegli uspešno motnjo in lizo celic.
Ultrazvočni homogenizatorji so močni motilci celic
Sonication, tehnika, ki uporablja sondni zvočnik, je široko uporabljena metoda za razbijanje odprtih celic, kar je kritičen korak priprave vzorca v številnih bioloških, biokemičnih in analitičnih poskusih in testih. Učinkovitost ultrazvočnega razbijanja je odvisna od različnih dejavnikov, vključno z amplitudo, močjo, trajanjem ultrazvočnega razbijanja in pripravo vzorca.
Z razumevanjem delovnih načel za ultrazvočno razbijanje in uporabo pravih tehnik lahko povečate motnje celic, hkrati pa zmanjšate poškodbe občutljivih molekul.
V tem priročniku vam bomo zagotovili podrobna navodila in praktične nasvete, ki vam bodo pomagali pri enostavnem krmarjenju po postopku ultrazvočnega razbijanja. To vključuje izbiro ustreznih ultrazvočnih in ultrazvočnih nastavitev za optimizacijo pogojev za določene vrste celic.

Sonikator UP200St za lizo celic in ekstrakcijo znotrajceličnih molekul.
Pomen lize celic v znanstvenih raziskavah
Celična motnja ali liza je ena od osnovnih tehnik, ki se uporabljajo na različnih področjih znanstvenih raziskav, vključno z molekularno biologijo, celično biologijo, biokemijo in znanostjo o življenju. Proces motenj celic vključuje razbijanje celične membrane ali celične stene, da se sprostijo njene znotrajcelične molekule. Ciljne molekule lize so lahko beljakovine, nukleinske kisline in druge celične komponente. To pomeni, da liza omogoča znanstvenikom, da iz celic izvlečejo notranje sestavine in biomolekule za analizo.
Razumevanje načel lize celic je bistvenega pomena za ustvarjanje natančnih in ponovljivih rezultatov. Z učinkovitim odpiranjem celic lahko raziskovalci dostopajo do znotrajceličnih molekul, ki jih potrebujejo za preučevanje, kot so encimi, DNK, RNA in beljakovine. Različne vrste celic zahtevajo različne metode lize, ultrazvočna obdelava pa se je zaradi svoje vsestranskosti in učinkovitosti pojavila kot priljubljena tehnika.
Sonication je fizikalna metoda, ki uporablja visokofrekvenčne zvočne valove za motnje celičnih membran. Ker je intenzivnost procesa ultrazvočnega razbijanja mogoče natančno prilagoditi, so sonikatorji koristni za razbijanje mehkih in trdih celičnih sten in ekstrakcijo znotrajceličnih komponent. Z optimizacijo pogojev ultrazvočne obdelave lahko raziskovalci dosežejo učinkovito lizo celic, hkrati pa ohranijo celovitost ekstrahiranih molekul.
Razumevanje načel ultrazvočnega razbijanja
Preden začnemo s postopkom ultrazvočnega razbijanja, je ključnega pomena, da pravilno pripravimo lizat celic. Tukaj je vodnik po korakih, ki vam pomaga začeti:
- Priprava celične kulture: Začnite z gojenjem zanimivih celic v ustreznih gojiščih in pogojih. Pred nadaljevanjem se prepričajte, da so celice zdrave in v želeni fazi rasti.
- Nabiranje celic: Ko celice dosežejo želeno fazo sotočja ali rasti, jih poberite z ustrezno metodo, kot je tripsinizacija ali strganje. Celice prenesemo v sterilno centrifugalno epruveto in jih s centrifugiranjem peletiramo.
- Pranje celic: Odstranite gojišče in sperite celično peleto z ustrezno pufersko raztopino, kot je fiziološka raztopina s fosfatnim pufrom (PBS). Ta korak pomaga odstraniti vse ostanke medijev in onesnaževalcev.
- Resuspendiranje celic: Celično peleto resuspendirajte v pufru za lizo, ki je primeren za vaš poskus. Pufer za lizo mora vsebovati detergente ali encime, ki motijo celično membrano in sproščajo znotrajcelično vsebino.
- Liza celic: Homogenizirajte celično suspenzijo z uporabo sondnega sonikatorja, da zagotovite popolno lizo. Glede na vrsto celice in eksperimentalne zahteve boste morda morali inkubirati lizat celic pri določenih temperaturah ali dodati dodatne reagente za izboljšanje lize.
- Odstranjevanje ostankov celic: Celični lizat centrifugiramo z veliko hitrostjo, da peletiramo celične ostanke, organele in druge netopne materiale. Prenesite supernatant, ki vsebuje želene znotrajcelične komponente, v novo cevko.
- Kvantifikacija beljakovin: Izmerite koncentracijo beljakovin v celičnem lizatu z ustrezno metodo, kot je Bradfordov ali BCA test. Ta korak pomaga določiti ustrezne razredčitve za nadaljnjo uporabo.
- Vzorčno alikvotiranje: Glede na vašo zasnovo poskusa alikvotno lizat celic razdelite v ustrezne volumne in jih shranite pri ustrezni temperaturi za prihodnjo uporabo.
Z upoštevanjem teh korakov pripravite lizat celic pravilno in pripravljen za ultrazvočno razbijanje, da dosežete optimalne rezultate.
Vodnik po korakih za pripravo lizata celic
Zdaj, ko ste prebrali o celotnem postopku priprave celičnega lizata, se želimo osredotočiti na korak ultrazvočnega razbijanja. Pogoji ultrazvočne obdelave so pomembni za doseganje učinkovite lize celic. Ključni parametri, ki jih je treba upoštevati pri optimizaciji ultrazvočne obdelave, vključujejo trajanje, moč in pripravo vzorca. Tukaj je nekaj smernic, ki vam bodo pomagale optimizirati te parametre:
- Trajanje: Trajanje ultrazvočne razbijanje je odvisno od vrste celic in želene stopnje celične motnje. Začnite s krajšim trajanjem in po potrebi postopoma povečujejte. Izogibajte se predolgemu času ultrazvočnega razbijanja, saj lahko povzročijo prekomerno nastajanje toplote in denaturacijo občutljivih molekul.
- Moč: Nastavitev moči ultrazvočne naprave mora biti optimizirana glede na vrsto celice in želeno stopnjo motenj celic. Višje nastavitve moči lahko povzročijo učinkovitejšo lizo celic, lahko pa povzročijo tudi prekomerno nastajanje toplote. Bistveno je uravnotežiti motnje celic s celovitostjo vzorca.
- Priprava vzorca: Pravilna priprava vzorca je ključnega pomena za učinkovito ultrazvočno razbijanje. Prepričajte se, da je celični lizat brez ostankov in netopnih materialov, ki lahko vplivajo na učinkovitost ultrazvočne obdelave. Po potrebi centrifugirajte lizat pred ultrazvočno razbijanjem.
- Nadzor temperature: Sonication ustvarja toploto, ki je lahko škodljiva za občutljive molekule. Da bi zmanjšali toplotno škodo, razmislite o uporabi ultrazvočne naprave z zmogljivostjo nadzora temperature ali izvedite ultrazvočno razbijanje v hladnem prostoru ali na ledu.
- Pozicioniranje sonde Sonicator: Pravilno pozicioniranje sonde je ključnega pomena za učinkovito ultrazvočno razbijanje. Sonda mora biti potopljena v celični lizat, vendar se ne sme dotikati sten posode, da se izognemo nepotrebnim vibracijam in morebitnim poškodbam posode za vzorce.
S skrbnim upoštevanjem teh parametrov in optimizacijo pogojev ultrazvočne razbijanje dosežete učinkovito lizo celic, hkrati pa ohranite celovitost ekstrahiranih molekul.

Ultrazvočni homogenizator UP400ST uporablja se za raztapljanje celic, lizo in ekstrakcijo beljakovin
Optimizacija ultrazvočnih pogojev za učinkovito lizo celic
Kljub upoštevanju priporočenih smernic se lahko raziskovalci srečajo z izzivi med procesom lize celic in ultrazvočnega razbijanja. Razumevanje teh izzivov in izvajanje strategij za odpravljanje težav jih lahko pomaga premagati. Tukaj je nekaj pogostih izzivov in ustrezni nasveti za odpravljanje težav:
- Nezadostna liza celic: Če lizat celic ne prinese želene ravni motenj celic, razmislite o povečanju trajanja ali moči ultrazvočnega razbijanja. Poleg tega zagotovite, da je celični lizat ustrezno pripravljen in brez ostankov ali netopnih materialov, ki lahko vplivajo na učinkovitost ultrazvočnega razbijanja.
- Prekomerno nastajanje pene: Prekomerna pena med ultrazvočnim razbijanjem lahko ovira učinkovito lizo celic. Da bi zmanjšali nastajanje pene, uporabite pufer za lizo z ustrezno koncentracijo detergenta in se izogibajte pretiranemu mešanju ali mešanju med postopkom ultrazvočnega razbijanja.
- Ogrevanje vzorcev: Prekomerno nastajanje toplote med ultrazvočnim razbijanjem lahko denaturira občutljive molekule in ogrozi celovitost celičnega lizata. Da bi zmanjšali segrevanje vzorca, razmislite o uporabi ultrazvočne naprave z zmogljivostmi nadzora temperature ali izvedite ultrazvočno razbijanje v hladnem prostoru ali na ledu.
- Kontaminacija vzorca: Kontaminacija se lahko pojavi med lizo celic in ultrazvočnim razbijanjem, kar vodi do netočnih rezultatov. Da bi zmanjšali kontaminacijo, zagotovite, da so vsa uporabljena oprema in reagenti sterilni in brez onesnaževalcev. Med pripravo in ravnanjem z vzorci uporabite ustrezne aseptične tehnike.
Če se zavedate teh izzivov in izvajate ustrezne strategije za odpravljanje težav, lahko premagate ovire in dosežete uspešno lizo celic z uporabo sondnega zvočnika.
Pogosti izzivi pri lizi celic in nasveti za odpravljanje težav
Ko ste uspešno sonikirali svoj celični lizat, je bistveno, da pravilno ravnate z ultrazvočnimi vzorci, da ohranite celovitost ekstrahiranih molekul. Tukaj je nekaj najboljših praks za ravnanje s ultrazvočnimi vzorci:
- Izogibajte se ponavljajočim se ciklom zamrzovanja in odmrzovanja: Cikli zamrzovanja in odmrzovanja lahko privedejo do razgradnje občutljivih molekul. Najbolje je, da se ultrazvočni vzorci alikvotirajo v ustrezne prostornine in jih shranijo pri ustrezni temperaturi, da se preprečijo ponavljajoči se cikli zamrzovanja in odmrzovanja.
- Pravilno shranjevanje: Ultrazvočne vzorce shranjujte pri ustrezni temperaturi in jih po potrebi zaščitite pred svetlobo. Upoštevajte priporočene pogoje shranjevanja za specifične molekule ali nadaljnjo uporabo, ki so zanimive.
- Označevanje in dokumentacija: Pravilno označite ultrazvočne vzorce z ustreznimi informacijami, vključno z datumom, imenom vzorca in pogoji ultrazvočne obdelave. Vodite podrobno dokumentacijo o postopku ultrazvočnega razbijanja in vseh spremembah ali korakih za odpravljanje težav. Če uporabljate Hielscher digitalni zvočnikator, lahko podatke o ultrazvočni obdelavi, kot so datum, čas, amplituda, moč in cikli, najdete na vgrajeni kartici SD. Če želite podatke o ultrazvočnem razstreljevanju ujemati z vašim vzorcem, se prepričajte, da ste vzorec označili z datumom in časom.
- Izogibajte se navzkrižni kontaminaciji: Da bi preprečili navzkrižno kontaminacijo med vzorci, pri ravnanju z ultrazvočnimi vzorci uporabite ločene epruvete, konice in drugo laboratorijsko opremo. Ultrazvočno sondo pravilno očistite z alkoholom. Če je potrebno, lahko avtoklavno ultrazvočno sondo. Očistite in sterilizirajte vso opremo, ki pride v stik z vzorci, da zmanjšate tveganje kontaminacije.
Če upoštevate te nasvete za najboljšo prakso, zagotovite celovitost in uporabnost vaših ultrazvočnih vzorcev za nadaljnje aplikacije.
Kako se ultrazvočno razbijanje primerja z drugimi tehnikami lize?
Sonication, metoda, ki uporablja visokofrekvenčne zvočne valove za motnje celičnih membran, ponuja več prednosti v primerjavi z drugimi metodami celične lize. Še posebej učinkovit je pri odpiranju trdih celičnih sten in ekstrakciji znotrajceličnih komponent. Z optimizacijo pogojev ultrazvočne obdelave raziskovalci dosežejo učinkovito lizo celic in dosežejo visoke donose ciljnih molekul. Hkrati se ohrani celovitost ekstrahiranih molekul, kar zagotavlja odlično kakovost vzorca za nadaljnjo anlaysis. V nasprotju s tem druge metode, kot so mehanske motnje ali kemična liza, morda niso tako nežne in lahko povzročijo razgradnjo ciljnih molekul.
Sonication zagotavlja tudi visoko stopnjo nadzora nad intenzivnostjo in trajanjem motnje, zaradi česar je vsestranska in učinkovita tehnika za različne vrste celic in molekul. Zato je ultrazvočno razbijanje v znanstvenih raziskavah vse bolj zaželeno zaradi svoje učinkovitosti in sposobnosti ohranjanja kakovosti ekstrahiranih sestavin.

UIP400MTP plošča sonikator za visoko zmogljive motnje celic na ploščah z 96 vdolbinicami
Visoko zmogljivi zvočni aparati za lizo in razpad celic
Hielscher Ultrasonics je v ospredju inženiringa, proizvodnje in zagotavljanja najsodobnejših sond-sonicatorjev, prilagojenih različnim aplikacijam, kot so priprava vzorcev, liza celic, fragmentacija DNK in raztapljanje celic. Obsežen portfelj zajema sonde-sonicatorje, visoko zmogljive zvočnike, zasnovane za 96-vdolbine plošče in mikro-plošče, skupaj z ultrazvočnimi cuphorns. Hielscher sonicatorji, ki jih odlikuje natančen nadzor nad parametri ultrazvočne obdelave, ponujajo neprimerljivo prilagodljivost različnim zahtevam različnih celic, tkiv in molekul. Zanesljivost obdelave zagotavlja dosledno ponovljivost poskusov, kar olajša doseganje visokokakovostnih rezultatov z vsako ponovitvijo.
- visoka učinkovitost
- Najsodobnejša tehnologija
- Zanesljivost & Robustnosti
- nastavljiv, natančen nadzor procesa
- Serije & Inline
- za poljubno količino
- Inteligentna programska oprema
- pametne funkcije (npr. programabilno, podatkovno protokoliranje, daljinski upravljalnik)
- enostaven in varen za uporabo
- nizko vzdrževanje
- CIP (čiščenje na mestu)
Projektiranje, izdelava in svetovanje – Kakovost izdelana v Nemčiji
Hielscher ultrazvočni aparati so znani po svojih najvišjih standardih kakovosti in oblikovanja. Robustnost in enostavno upravljanje omogočata nemoteno integracijo naših ultrazvočnih aparatov v industrijske objekte. Težke pogoje in zahtevna okolja zlahka obvladajo Hielscher ultrasonicatorji.
Hielscher Ultrasonics je podjetje s certifikatom ISO in daje poseben poudarek visoko zmogljivim ultrazvočnim aparatom z najsodobnejšo tehnologijo in prijaznostjo do uporabnika. Seveda so Hielscher ultrazvočni aparati skladni s CE in izpolnjujejo zahteve UL, CSA in RoHs.
Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih aparatov v laboratoriju:
Priporočene naprave | Obseg serije | Pretok |
---|---|---|
UIP400MTP 96-jamični ploščni sonikator | Plošče z več jamicami / mikrotitri | n.a. |
Ultrazvočni CupHorn | CupHorn za viale ali čašo | n.a. |
GDmini2 | Ultrazvočni mikro-pretočni reaktor | n.a. |
VialTweeter | 0.5 do 1.5 ml | n.a. |
UP100H | 1 do 500 ml | 10 do 200 ml / min |
UP200Ht, UP200St | 10 do 1000 ml | 20 do 200 ml / min |
UP400St | 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml / min |
UIP500hdT | 100 do 5000 ml | 00,1 do 4 l/min |
Ultrazvočni stresalnik za sito | n.a. | n.a. |
Kontaktirajte nas! / Vprašajte nas!
Uporaba lize celic in ultrazvočnega razbijanja na različnih področjih
Za uspešno lizo celic je nujno imeti pravo orodje in opremo. Tukaj je nekaj ključnih orodij, ki se običajno uporabljajo pri lizi celic in ultrazvočnem razbijanju:
- Izberite pravi Sonicator: Sonikatorji ali ultrazvočni homogenizatorji so primarna orodja, ki se uporabljajo za lizo celic z ultrazvočnim razbijanjem. Prepričajte se, da uporabljate natančno nadzorovan sondni zvočnik, saj se lahko rezultati zanesljivo ponovijo. Izogibajte se ultrazvočnim kopelim za lizo, ekstrakcijo in fragmentacijo DNK. Ultrazvočne kopeli so predvsem za čiščenje. Ne prinašajo ponovljivih rezultatov. Upoštevajte te točke in izberite napravo, ki ponuja ustrezne nastavitve porabe energije, spremenljive velikosti sond in zmogljivosti nadzora temperature za določen preizkus. Funkcije, kot so osvetlitev vzorca in samodejno protokoliranje podatkov, olajšajo vaše delo.
- Centrifug: Centrifuge se uporabljajo za peletiranje celic, odstranjevanje odpadkov in ločevanje celičnih komponent med lizo celic. Odločite se za centrifuge z ustreznimi vrstami rotorjev in hitrostmi, ki ustrezajo vašim eksperimentalnim zahtevam.
- Pipete in nasveti za pipete: Natančno in natančno pipetiranje je ključnega pomena med lizo celic in ravnanjem z vzorci. Prepričajte se, da imate nabor pipet in konic, ki ustrezajo količinam, uporabljenim v poskusu.
- Lizni blažilniki: Izberite lizne pufre, optimizirane za vaše specifične vrste celic in eksperimentalne aplikacije. Razmislite o pufrih, ki vsebujejo detergente ali encime za učinkovito motenje celičnih membran.
- Posode za vzorce: Uporabite ustrezne posode za vzorce, kot so epruvete za mikrocentrifuge ali viale, da držite lizat celic med ultrazvočnim razbijanjem. Prepričajte se, da so vsebniki združljivi s ultrazvočnim razstreljevanjem in ne motijo ultrazvočnih valov.
- Oprema za nadzor temperature: Če delate s temperaturno občutljivimi vzorci, razmislite o uporabi ultrazvočne naprave z vgrajenimi zmogljivostmi nadzora temperature ali vlagajte v temperaturno nadzorovane vodne kopeli ali hladilne naprave, da ohranite celovitost vzorca.
Z ustreznimi orodji in opremo lahko zagotovite uspešno lizo celic in dosežete optimalne rezultate v svojih poskusih.
Literatura / Reference
- Giricz Z., Varga Z.V., Koncsos G., Nagy C.T., Görbe A., Mentzer R.M. Jr, Gottlieb R.A., Ferdinandy P. (2017): Autophagosome formation is required for cardioprotection by chloramphenicol. Life Science Oct 2017. 11-16.
- 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.

Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje iz laboratorij k industrijska velikost.