Sonication për Lisis: Përçarja dhe Nxjerrja e qelizave

Shpërbërja ose liza e qelizave është një pjesë e zakonshme e përgatitjes së përditshme të mostrës në laboratorët bioteknikë. Qëllimi i lizës është të prishë pjesë të murit qelizor ose të qelizës së plotë për të lëshuar molekula biologjike. Homogjenizuesit tejzanor përdoren gjerësisht për lizën e suksesshme të qelizave. Avantazhi kryesor i ultrasonikatorëve të sofistikuar është kontrolli i saktë mbi parametrat e procesit si intensiteti dhe temperatura, gjë që lejon një përçarje dhe nxjerrje të butë, por shumë efikase të qelizave.

Liza e qelizave duke përdorur ultratinguj

Ultrasonikët e tipit sondë të tillë si UP200St janë homogjenizues të besueshëm të indeve dhe përdoren gjerësisht për përgatitjen e mostrës në gjenetikë, p.sh., për transformimin e ndërmjetësuar nga agrobakteri me ndihmën e zërit (SAAT).Liza dhe nxjerrja e qelizave tejzanor është një metodë që përdoret për të thyer qelizat e hapura dhe nxjerrjen e përmbajtjes duke përdorur valë zanore me frekuencë të lartë, p.sh. ultratinguj. Sonication është një teknikë lize, e cila përdoret gjerësisht si një metodë e vendosur dhe e besueshme e përçarjes së qelizave dhe ekstraktimit të materialit ndërqelizor. Liza tejzanor është një teknikë e besueshme për përgatitjen e lizatit që përmban p.sh. plazmid, analizat e receptorëve, proteinat, ADN, ARN etj. Meqenëse intensiteti tejzanor mund të nivelohet duke rregulluar parametrat e procesit, intensiteti optimal i sonikacionit nga shumë i butë në intensiv mund të vendoset individualisht për çdo substancë dhe medium për të përmbushur kërkesat specifike të aplikimit. Hapat e mëposhtëm të lizës janë fraksionimi, izolimi i organeleve ose/dhe nxjerrja dhe pastrimi i proteinave. Materiali i nxjerrë (= lizati) duhet të ndahet dhe i nënshtrohet hetimeve ose aplikimeve të mëtejshme, p.sh. për kërkime proteomike.

Dismembratorë laboratorikë tejzanor UP100H dhe UP400St për përgatitjen e kampionit (homogjenizim, lizë, ekstraktim).

Homogjenizues tejzanor UP100H (100 watts) dhe UP400St (400 watts) për përgatitjen e mostrës si liza dhe ekstraktimi.

Kërkesë informacioni





Krahasuar me metodat e tjera të lizës dhe nxjerrjes së qelizave, liza e qelizave tejzanor ka disa përparësi:

  1. Shpejtësia: Liza dhe nxjerrja e qelizave tejzanor është një metodë e shpejtë që mund të thyejë qelizat e hapura në disa sekonda. Kjo është shumë më e shpejtë se metodat e tjera si homogjenizimi, ngrirja-shkrirja ose bluarja me rruaza.
  2. efikasiteti: Liza dhe nxjerrja e qelizave tejzanor mund të përdoret për të trajtuar mostra të vogla, të mëdha ose të shumta në të njëjtën kohë, duke e bërë atë më efikase se metodat e tjera që kërkojnë përpunim individual të mostrave të vogla.
  3. Pa kimikate: Liza dhe ekstraktimi i qelizave tejzanor është një metodë joinvazive që nuk kërkon përdorimin e kimikateve të ashpra ose enzimave. Kjo e bën atë ideal për aplikacionet ku duhet të ruhet integriteti i përmbajtjes së qelizës. Mund të shmanget ndotja e padëshiruar e mostrave.
  4. Rendiment i lartë: Liza dhe nxjerrja e qelizave tejzanor mund të nxjerrë një rendiment të lartë të përmbajtjes qelizore, duke përfshirë ADN-në, ARN-në dhe proteinat. Kjo ndodh sepse valët e zërit me frekuencë të lartë thyejnë muret e qelizave dhe e lëshojnë përmbajtjen në tretësirën përreth.
  5. Kontrolli i temperaturës: Ultrasonciatorët e sofistikuar lejojnë kontrollin e saktë të temperaturës së mostrës. Sonicers dixhitale Hielscher janë të pajisur me një sensor të mbyllshëm të temperaturës dhe softuer për monitorimin e temperaturës.
  6. E riprodhueshme: Protokollet për lizën e qelizave tejzanor mund të riprodhohen lehtësisht dhe madje të përputhen me vëllime të ndryshme të mostrave më të mëdha ose më të vogla me një shkallëzim të thjeshtë linear.
  7. I gjithanshëm: Liza dhe nxjerrja e qelizave tejzanor mund të përdoret për të nxjerrë një gamë të gjerë të llojeve të qelizave, duke përfshirë bakteret, majat, kërpudhat, qelizat bimore dhe gjitarët. Mund të përdoret gjithashtu për nxjerrjen e llojeve të ndryshme të molekulave, duke përfshirë proteinat, ADN-në, ARN-në dhe lipidet.
  8. Përgatitja e njëkohshme e mostrave të shumta: Hielscher Ultrasonics ofron disa zgjidhje për të përpunuar me lehtësi mostra të shumta nën të njëjtat kushte procesi. Kjo e bën hapin e përgatitjes së kampionit të lizës dhe nxjerrjes shumë efikas dhe të kursyer në kohë.
  9. Lehtë për t'u përdorur: Pajisjet tejzanor të lizës dhe nxjerrjes së qelizave janë të lehta për t'u përdorur dhe kërkojnë trajnim minimal. Pajisja është gjithashtu ekonomike pasi është një investim i vetëm pa kërkesë për riblerje të asgjësimit. Kjo e bën atë tërheqës për një gamë të gjerë studiuesish dhe laboratorësh.

Në përgjithësi, liza dhe nxjerrja e qelizave tejzanor është një metodë e shpejtë, efikase, e kontrollueshme saktësisht dhe e gjithanshme për nxjerrjen e përmbajtjeve qelizore. Përparësitë e tij ndaj metodave alternative e bëjnë atë një zgjedhje tërheqëse për një gamë të gjerë kërkimesh dhe aplikimesh industriale.

Parimi i punës së lizës së qelizave tejzanor

Liza dhe nxjerrja e qelizave tejzanor përdor valë zanore me frekuencë të lartë për të prishur qelizat dhe për të nxjerrë përmbajtjen e tyre. Valët e zërit krijojnë ndryshime presioni në lëngun përreth, duke shkaktuar formimin dhe kolapsin e flluskave të vogla në një proces të njohur si kavitacion. Këto flluska gjenerojnë forca mekanike të lokalizuara shumë intensive që mund të thyejnë qelizat e hapura dhe të lëshojnë përmbajtjen e tyre në tretësirën përreth.

Liza e qelizave duke përdorur një ultrasonikë zakonisht përfshin hapat e mëposhtëm:

  • Mostra vendoset në një tub ose enë me një tampon të lëngshëm.
  • Një sondë tejzanor është futur në mostër dhe valë zanore me frekuencë të lartë me përafërsisht. Aplikohen 20-30 kHz.
  • Valët e ultrazërit shkaktojnë lëkundje dhe kavitacion në lëngun përreth, duke gjeneruar forca të lokalizuara që thyejnë qelizat e hapura dhe lëshojnë përmbajtjen e tyre.
  • Mostra centrifugohet ose filtrohet për të hequr çdo mbetje qelizore dhe përmbajtja e nxjerrë mblidhet për analizë në rrjedhën e poshtme.
Nxjerrja me ultratinguj funksionon duke prishur strukturat qelizore dhe duke nxitur transferimin e masës

Valët e fuqishme të ultrazërit prishin matricën qelizore të strukturave biologjike dhe çlirojnë përbërjet bioaktive. Transferimi i masës ndërmjet materialit bimor dhe tretësit (p.sh. tampon) është intensifikuar. (grafika: ©Vilkhu et al., 2006)

Ky videoklip tregon homogjenizuesin tejzanor Hielscher UP100H, një aparat ultrasonik i përdorur gjerësisht për përgatitjen e mostrës në laboratorë.

Homogjenizues tejzanor UP100H

Miniatura e videos

Disavantazhet e metodave të zakonshme të lizës

Gjatë punës tuaj në laboratorë, mund ta keni përjetuar tashmë mundimin e lizës së qelizave duke përdorur protokollet tradicionale të lizës mekanike ose kimike.

  • Liza mekanike: Metodat mekanike të lizës, të tilla si bluarja me llaç dhe shtypës ose homogjenizimi duke përdorur një shtypje franceze, mulli me rruaza ose një sistem rotor-stator, shpesh u mungojnë opsionet e kontrollit dhe rregullimit të saktë. Kjo do të thotë se përdorimi i bluarjes dhe bluarjes mund të gjenerojë shpejt nxehtësi dhe forca prerëse që mund të dëmtojnë kampionin dhe të denatyrojnë proteinat. Ato gjithashtu mund të kërkojnë kohë dhe kërkojnë sasi të mëdha të materialit fillestar.
  • Liza kimike: Metodat e lizës kimike, të tilla si liza me bazë detergjenti, mund të dëmtojnë kampionin duke prishur shtresën e dyfishtë lipidike dhe duke denatyruar proteinat. Ato gjithashtu mund të kërkojnë hapa të shumëfishtë dhe mund të lënë ndotës të mbetur që ndërhyjnë në aplikimet në rrjedhën e poshtme. Gjetja e dozës optimale të detergjentit është një sfidë shtesë.
  • Ciklet e ngrirjes-shkrirjes: Ciklet e ngrirjes-shkrirjes mund të shkaktojnë këputje të membranave qelizore, por ciklet e përsëritura mund të shkaktojnë gjithashtu denatyrim dhe degradim të proteinave. Kjo metodë mund të kërkojë gjithashtu cikle të shumta, të cilat mund të kërkojnë kohë dhe shpesh rezulton në rendimente më të ulëta.
  • Liza enzimatike: Metodat e lizës enzimatike mund të jenë specifike për disa lloje qelizash dhe kërkojnë hapa të shumtë, duke i bërë ato të konsumojnë kohë. Ato gjenerojnë gjithashtu mbetje dhe kërkojnë optimizim të kujdesshëm për të shmangur degradimin e kampionit. Kompletet e lizës enzimatike shpesh janë të shtrenjta. Nëse procedura juaj aktuale e lizës enzimatike jep rezultate të pamjaftueshme, sonikimi si metodë sinergjike mund të aplikohet për të intensifikuar përçarjen e qelizave.

Në kontrast me metodat konvencionale të lizës së qelizave mekanike dhe kimike, sonikimi është një mjet shumë efikas dhe i besueshëm për shpërbërjen e qelizave që lejon një kontroll të plotë mbi parametrat e sonikimit. Kjo siguron një selektivitet të lartë në çlirimin e materialeve dhe pastërtinë e produktit. [krh. Balasundaram et al., 2009]
Është i përshtatshëm për të gjitha llojet e qelizave dhe lehtësisht i zbatueshëm në shkallë të vogël dhe të madhe – gjithmonë në kushte të kontrolluara. Ultrasonikët janë të lehtë për t'u pastruar. Një homogjenizues tejzanor ka gjithmonë funksionin e pastrimit në vend (CIP) dhe sterilizimit në vend (SIP). Sonotrode përbëhet nga një bri masiv titani i cili mund të fshihet ose të shpërlahet në ujë ose tretës (në varësi të mjedisit të punës). Mirëmbajtja e ultrazërit është për shkak të qëndrueshmërisë së tyre pothuajse të neglizhueshme.

 

Ky tutorial shpjegon se çfarë lloji i sonikatorit është më i miri për detyrat tuaja të përgatitjes së mostrës si liza, ndërprerja e qelizave, izolimi i proteinave, fragmentimi i ADN-së dhe ARN-së në laboratorë, analiza dhe kërkime. Zgjidhni llojin ideal të sonikatorit për aplikimin tuaj, vëllimin e mostrës, numrin e mostrës dhe xhiros. Hielscher Ultrasonics ka homogjenizuesin ideal tejzanor për ju!

Si të gjeni sonikatorin e përsosur për ndërprerjen e qelizave dhe nxjerrjen e proteinave në shkencë dhe analizë

Miniatura e videos

 

Lizë tejzanor dhe përçarje qelizore

Në përgjithësi, liza e mostrave në laborator do të zgjasë 15 sekonda dhe 2 minuta. Meqë intensiteti i sonikimit është shumë i lehtë për t'u përshtatur me amplitudë duke vendosur një kohë sonication si dhe duke zgjedhur pajisjet e duhura, është e mundur të prishin membranat qelizore shumë të butë ose shumë të papritur, varësisht nga struktura e qelizave dhe me qëllim të lizës ( p.sh. nxjerrja e ADN-së kërkon zhurmë të butë, ekstraktimi i plotë i proteinave të baktereve kërkon një trajtim më intensiv me ultratinguj). Temperatura gjatë procesit mund të monitorohet nga një sensor i integruar i temperaturës dhe mund të kontrollohet lehtësisht nga ftohja (vaska e akullit ose qelizat e rrjedhjes me xhaketa ftohëse) ose nga sonikimi në mënyrë të pulsuar. Gjatë sonikimit me impulse, ciklet e zhurmës së shkurtër të zërit me kohëzgjatje prej 1-15 sekondash lejojnë shpërndarjen e nxehtësisë dhe ftohjen gjatë periudhave më të gjata të ndërprerjes.
Të gjitha proceset e shtyrë nga ultratingulli janë krejtësisht të riprodhueshme dhe linearisht të shkallëzueshme.

Kërkesë informacioni





VialTweeter është një Ultraonikalues MultiSample që lejon homogjenizim të besueshëm të mostrës në kushte sterile.

VialTweeter është një homogjenizues tejzanor për përgatitjen sterile të njëkohshme, uniforme dhe të shpejtë të mostrave të shumta.

Homogjenizues tejzanor për lizën dhe nxjerrjen e qelizave

Lloje të ndryshme pajisjesh tejzanor mundësojnë përputhjen me qëllimin e përgatitjes së kampionit dhe për të siguruar lehtësinë e përdorimit dhe komoditetin e funksionimit. Ultrasonikët e tipit sonda janë pajisjet më të zakonshme në laborator. Ato janë më të përshtatshmet për përgatitjen e mostrave të vogla dhe të mesme me vëllime nga 0.1mL deri në 1000mL. Madhësi të ndryshme të fuqisë dhe sonotrode lejojnë përshtatjen e ultrazërit me vëllimin e mostrës dhe enën për rezultatet më efektive dhe efikase të sonikimit. Pajisja e sondës tejzanor është zgjidhja më e mirë kur duhet të përgatiten mostra të vetme.

Nëse duhet të përgatiten më shumë mostra, p.sh. 8-10 shishe me tretësirë qelizore, një sonikacion intensiv indirekt me sisteme ultrasonike si VialTweeter ose një kupë tejzanor janë metoda më e përshtatshme e homogjenizimit për një lizë efikase. Disa shishe sonikohen në të njëjtën kohë, me të njëjtin intensitet. Kjo kursen jo vetëm kohë, por siguron edhe trajtim të njëjtë të të gjitha mostrave, gjë që i bën rezultatet midis mostrave të besueshme dhe të krahasueshme. Për më tepër, gjatë sonikacionit indirekt shmanget kontaminimi i kryqëzuar duke zhytur sonotrode tejzanor (i njohur edhe si sonda tejzanor, bri, majë ose gisht). Meqenëse përdoren shishka të përputhura individualisht me madhësinë e kampionit, pastrimi që kërkon shumë kohë dhe humbja e kampionit për shkak të dekantimit të enëve janë anashkaluar. Për sonikimin uniform të pllakave me shumë pus ose mikrotitër, Hielscher ofron UIP400MTP.
Për vëllime më të larta, p.sh. për prodhimin komercial të ekstrakteve qelizore, sistemet e vazhdueshme tejzanor me një reaktor të qelizës së rrjedhës janë më të përshtatshme. Rrjedha e vazhdueshme dhe e njëjtë e materialit të përpunuar siguron një sonikim të njëtrajtshëm. Të gjithë parametrat e procesit të shpërbërjes tejzanor mund të optimizohen dhe përshtaten me kërkesat e aplikimit dhe materialit të veçantë qelizor.
 
 
Procedurë shembullore për lizimin tejzanor të qelizave bakteriale:

  • Përgatitja e pezullimit të qelizës: Fletët qelizore duhet të pezullohen tërësisht në një zgjidhje tampon duke homogjenizuar (zgjidhni zgjidhjen tuaj tamponore të pajtueshme me analizat e mëposhtme, p.sh. metodën e kromatografisë specifike). Shto lizozime dhe / ose aditivë të tjerë, nëse është e nevojshme (ato duhet të jenë gjithashtu në përputhje me mjetet e ndarjes / pastrimit). Përzierje / homogjenizojeni butësisht nën sonication butë deri sa të arrihet pezullimi i plotë.
  • Liza ultratinguj: Vendosni mostrën në një banjë akulli. Për ndërprerjen e qelizave, pezulloni pezullimin në breshëri 60-90 sekondë (duke përdorur mënyrën tuaj të pulsimit të ultrasonicator).
  • Ndarja: Centrifugoni lizën (p.sh. 10 minuta në 10,000 xg në 4degC). Ndani supernatanin nga qeliza qelizore me kujdes. Supernatanti është lysat qelizore totale. Pas filtrimit të supernatantit, ju merrni një lëng qartësues të proteinës qelizore të tretshme.

 

Videoja tregon sistemin e përgatitjes së mostrës me ultratinguj UIP400MTP, i cili lejon përgatitjen e besueshme të mostrës së çdo pllake standarde me shumë pusi duke përdorur ultratinguj me intensitet të lartë. Aplikimet tipike të UIP400MTP përfshijnë lizën e qelizave, ADN-në, ARN-në dhe prerjen e kromatinës, si dhe nxjerrjen e proteinave.

Ultrasonicator UIP400MTP për sonifikimin e pllakave me shumë puse

Miniatura e videos

 
Aplikacionet më të zakonshme për ultrasonicators në biologji dhe bioteknologjia janë:

  • Përgatitja e ekstraktit qelizor
  • Përçarje e majave, baktereve, qelizave bimore, indeve qelizore të buta ose të forta, materialit nukleik
  • Ekstraktimi i proteinave
  • Pergatitja dhe izolimi i enzimeve
  • Prodhimi i antigjeneve
  • Nxjerrjen e ADN-së dhe / ose fragmentimin në shënjestër
  • Pergatitja e liposomes
Ndërprerja e qelizave, liza dhe nxjerrja me ultratinguj është një metodë efikase e përgatitjes së mostrës në laboratorë.

Ndërprerja e qelizave me ultrasonikë të tipit sondë është një metodë efikase e përgatitjes së mostrës.

Tabela më poshtë ju jep një përmbledhje mbi ultrasonikët tanë për ndërprerjen dhe nxjerrjen e qelizave. Klikoni në llojin e pajisjes për të marrë më shumë informacion mbi secilin homogjenizues tejzanor. Stafi ynë teknik i trajnuar mirë dhe me përvojë të gjatë do të jetë i lumtur t'ju ndihmojë të zgjidhni ultrasonikatorin më të përshtatshëm për mostrat tuaja!
 

Vëllimi i Serisë Shkalla e rrjedhjes Devices rekomanduara
deri në 10 shishka ose tuba na VialTweeter
pllaka me shumë pus / mikrotitër na UIP400MTP
tuba / anije të shumta na Cuphorn
1 deri 500mL 10 deri 200mL / min UP100H
10 deri në 1000 ml 20 deri në 200 ml/min UP200Ht, UP200St
10 deri në 2000 ml 20 deri 400mL / min UP400St

Na kontaktoni / kërkoni më shumë informacion

Na flisni për lizën dhe procesin e nxjerrjes së qelizave. Ne do t'ju rekomandojmë parametrat më të përshtatshëm të ultrazërit dhe të përpunimit për ndërprerjen e qelizave.





Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.


 

Për vlerësimin dhe optimizimin e aplikacioneve të klientëve, Hielscher Ultrasonics ofron një laborator procesi ultrasonik të pajisur plotësisht. Ju lutemi na kontaktoni për informacione të mëtejshme!
Kjo video tregon homogjenizuesin ultrasonik 100 watts UP100H për nxjerrjen e lëndëve botanike.

Nxjerrja me ultratinguj e komponimeve bioaktive

Miniatura e videos



Zbatimet e shumëfishta të degëve të ultrazërit në sektorët e bioteknologjisë, bioinxhinierisë, mikrobiologjisë, biologjisë molekulare, biokimisë, imunologjisë, bakteriologjisë, virologjisë, proteomikës, gjenetikës, fiziologjisë, biologjisë qelizore, hematologjisë dhe botanikës.

Liza: Thyerja e strukturave qelizore

Qelizat janë të mbrojtura nga një membranë plazmës gjysmë-depërtuese e cila konsiston në një dystojës fosfo-lipid (gjithashtu dyfishtë proteinik-lipidik, të formuar nga lipidet hidrofobike dhe molekulat fosforike hidrofilike me molekulat e proteinave të ngulitura) dhe krijon një barrierë ndërmjet qelizave të brendshme (citoplazmës) mjedisi ekstracelular. Qelizat bimore dhe qelizat prokariotike janë të rrethuar nga një mur qelizor. Për shkak të shtresave të shumta të qelizave të trasha qelizore të celulozës, qelizat e bimëve janë më të vështira për t'u lyer se qelizat e kafshëve. Brendësia e qelizës, si organelet, bërthama, mitochondrion, stabilizohet nga citoskeleti.
Duke lizur qelizat, ka për qëllim nxjerrjen dhe ndarjen e organeleve, proteinave, ADN-së, mRNA-së ose biomolekulave të tjera.

Metodat konvencionale të lizës së qelizave dhe të metat e tyre

Ka disa metoda për lysatimin e qelizave, të cilat mund të ndahen në metoda mekanike dhe kimike, të cilat përfshijnë përdorimin e detergjenteve ose tretësve, aplikimin e presionit të lartë, ose përdorimin e një mulli me rruaza ose të një shtypi francez. Disavantazhi më problematik i këtyre metodave është kontrolli i vështirë dhe rregullimi i parametrave të procesit dhe në këtë mënyrë ndikimi.
Tabela më poshtë tregon disavantazhet kryesore të metodave të zakonshme të lizës:

Tabela liston metodat konvencionale të ndërprerjes dhe lizës së qelizave dhe tregon disavantazhet kryesore të secilës metodë.

Tabela: Metodat konvencionale të lizës së qelizave kanë disavantazhe të mëdha

 

Procedura e Lizës

Liza është një proces i ndjeshëm. Gjatë lizës, mbrojtja e membranës qelizore shkatërrohet, megjithatë duhet të parandalohen inaktivizimi, denaturacioni dhe degradimi i proteinave të nxjerra nga një ambient jofiziologjik (devijimi nga vlera e pH-së). Prandaj, në përgjithësi, liza kryhet në një zgjidhje tampon. Shumica e vështirësive lindin nga çrregullimet e pakontrolluara të qelizave që rezultojnë në një çlirim të pa qëlluar të të gjithë materialit intracelular ose / dhe denaturimit të produktit të synuar.

Letërsi / Referencat

Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj.

Le të kontaktojmë.