Ултразвучна дезинтеграција ћелија
Ултразвук је ефикасно средство за дезинтеграцију ћелијских структура. Због тога се соникатори широко користе у лабораторијама за разбијање отворених ћелија, екстракцију интрацелуларних молекула, протеина и органела за истраживање и анализу. У индустријским размерама, ултразвучна дезинтеграција и лиза се користе за изоловање молекула из фабрика ћелија или за промовисање варења биомасе.
Шта је ултразвучна дезинтеграција?
Ултразвучна дезинтеграција, такође позната као ултразвучна хомогенизација, је процес који користи ултразвучне таласе високог интензитета, ниске фреквенције да разбију ћелијске зидове и поремете молекуларне структуре у течном медијуму. Ова техника се обично користи у различитим научним и индустријским апликацијама у неколико намена:
Поремећај ћелије: Ултразвучна дезинтеграција се широко користи у ћелијској биологији и молекуларној биологији како би се пореметиле ћелијске мембране, ослобађајући ћелијски садржај као што су протеини, нуклеинске киселине и органеле. Ово је корисно за екстракцију интрацелуларних компоненти за анализу или за лизу ћелија у микробиолошким и биотехнолошким процесима.
- Хомогенизација: Помаже у униформном мешању компоненти у узорку, посебно када се ради са течностима које се не мешају или када покушавате да постигнете конзистентну мешавину материјала.
- Екстракција протеина: У биологији, протеомској науци о животу, анализа протеина је веома чест задатак. Пре него што се протеини могу анализирати у тестовима, они морају бити екстраховани из унутрашњости ћелије и изоловани. Соникатори су најчешће коришћена метода за екстракцију протеина.
- Фрагментација ДНК: ДНК и РНК су различите врсте нуклеинских киселина које чувају и кодирају генетске информације у ћелијама. Када се анализирају ДНК и РНК, дугачки ланци се понекад морају фрагментирати, што је процес који се може поуздано и ефикасно обавити ултразвуком.
- Припрема узорка: У истраживању и анализи припрема узорка је уобичајена процедура пре различитих аналитичких техника. Ултразвучна дезинтеграција може помоћи у растварању или распршивању узорака, што може побољшати тачност и поновљивост анализа.
Соникатор типа сонде УП200Ст за дезинтеграцију ћелија, разбијање и екстракцију ћелија
Предности ултразвучне дезинтеграције
Зашто користити соникатор типа сонде за дезинтеграцију, разбијање ћелија и екстракцију интрацелуларних молекула и протеина? Соникатор или ултразвучни дисмембратор нуди бројне предности које чине соникацију супериорном технологијом у поређењу са другим методама дезинтеграције као што су хомогенизација под високим притиском, млевење куглицама или микрофлуидизација.
- Нетермални: Ултразвучна дезинтеграција је нетермална метода, што значи да се не ослања на топлоту за разлагање материјала. Ово је корисно за апликације где високе температуре могу деградирати узорке осетљиве на топлоту.
- Прецизно и контролисано: Процес се може контролисати са великом прецизношћу, омогућавајући специфично ометање, мешање или смањење величине честица.
- Брзо и ефикасно: Ултразвук је генерално брз и ефикасан метод, што га чини погодним за апликације велике пропусности.
- Смањена употреба хемикалија: У многим случајевима, ултразвучна дезинтеграција може смањити потребу за јаким хемикалијама или органским растварачима, који могу бити еколошки прихватљиви и смањити ризик од хемијске контаминације.
- Без медија за млевење, без млазница: Алтернативне технике дезинтеграције, као што су млевење куглица/перла или хомогенизатори под високим притиском, имају недостатке. За млевење куглица/перла је неопходна употреба медија за млевење (перле или перле), који се морају мукотрпно одвојити и очистити. Хомогенизатори високог притиска имају млазнице које су склоне зачепљењу. Насупрот томе, ултразвучни хомогенизатори су једноставни за употребу, веома поуздани и робусни, захтевају врло мало одржавања.
- Свестраност: Може се применити на широк спектар материјала, укључујући бактерије, биљне ћелије, ткиво сисара, алге, гљиве итд. што га чини разноврсном техником у различитим областима.
Прилагодљивост: Ултразвучна техника се може проширити за индустријске процесе, што је чини погодном и за лабораторијске и за велике производне апликације.
Принцип рада ултразвучне дезинтеграције и поремећаја ћелија
Ултрасоницатион генерише наизменичне таласе високог и ниског притиска у изложеној течности. Током циклуса ниског притиска, ултразвучни таласи стварају мале вакуумске мехуриће у течности који нагло колабирају током циклуса високог притиска. Овај феномен се назива кавитација. Имплозија кавитационог мехура изазива снажне хидродинамичке силе смицања које узрокују прво сонопорацију, а затим ефикасно нарушавање ћелијских структура. Интрацелуларни молекули и органеле се потпуно ослобађају у растварач.
Ултразвучна дезинтеграција ћелијских структура
Силе смицања могу дезинтегрисати влакнасти, целулозни материјал на фине честице и разбити зидове ћелијске структуре. Ово ослобађа више унутарћелијског материјала, као што је скроб или шећер у течност. Поред тога, материјал ћелијског зида се разбија на мале остатке.
Овај ефекат се може користити за ферментацију, варење и друге процесе конверзије органске материје. Након млевења и млевења, ултразвучна обрада чини више унутарћелијског материјала, нпр. скроба, као и остатака ћелијског зида, доступним ензимима који претварају скроб у шећере. Такође повећава површину изложену ензимима током течења или сахарификације. Ово обично повећава брзину и принос ферментације квасца и других процеса конверзије, нпр. да би се повећала производња етанола из биомасе.
Користите ултразвучну дезинтеграцију – Поуздано и ефикасно у било ком обиму
Хиелсцхер соникатори су доступни са различитим оценама снаге и капацитетима обраде. Без обзира да ли желите да обрађујете мале биолошке узорке од неколико микролитара до неколико литара или желите да обрадите велике токове ћелија или биомасе за производњу, Хиелсцхер Ултрасоницс ће вам понудити најпогоднији ултразвучни дисмембратор за вашу биолошку примену.
- лабораторијска вага за 1мЛ до прибл. 5Л нпр УП400Ст са сонотродом од 22 мм
- столна скала на прибл. 0,1 до 20 л/мин нпр УИП1000хдТ са сонотродом од 34 мм и проточном ћелијом
- производна скала почевши од 20Л/мин нпр УИП4000хдТ или УИП16000хдТ
Табела у наставку даје вам индикацију приближног капацитета обраде наших ултразвучних апарата величине лабораторије:
| Препоручени уређаји | Батцх Волуме | Проток |
|---|---|---|
| УИП400МТП 96-бунарски соникатор плоча | плоче са више јажица/микротитар | на |
| Ултрасониц ЦупХорн | ЦупХорн за бочице или чашу | на |
| ГДмини2 | ултразвучни микро-проточни реактор | на |
| ВиалТвеетер | 0.5 до 1.5 мЛ | на |
| УП100Х | 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин |
| УП200Хт, УП200Ст | 10 до 1000 мл | 20 до 200 мл/мин |
| УП400Ст | 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин |
| Ултразвучни шејкер за сито | на | на |
Молимо вас да користите формулар испод, ако желите да добијете више информација о употреби ултразвучних уређаја у сврху дезинтеграције ћелија. Биће нам драго да вам помогнемо.
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Табела у наставку вам даје индикацију приближних капацитета обраде наших индустријских ултразвучних апарата:
| Батцх Волуме | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 200мЛ до 5Л | 0.05 до 1 л/мин | УИП500хдТ |
| 1 до 10 л | 0.1 до 2Л/мин | УИП1000хдТ |
| 5 до 20 л | 0.2 до 4Л/мин | УИП2000хдТ |
| 10 до 100 л | 2 до 10 л/мин | УИП4000хдТ |
| 15 до 150Л | 3 до 15 л/мин | УИП6000хдТ | на | 10 до 100 л/мин | УИП16000 |
| на | већи | кластер оф УИП16000 |
УП400СТ ултразвучни хомогенизатор за солубилизацију ћелија, лизу и екстракцију протеина
Литература / Референце
- 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.
Ултрасониц ЦупХорн за интензивну соникацију затворених епрувета и бочица за стерилну хомогенизацију узорака.
Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лаб до индустријска величина.