Соникација типа сонде за припрему узорака: свеобухватан водич
Соникација сондом је моћно средство за ометање ћелија, смицање ДНК и дисперговање честица у течним узорцима. Као и све технике у науци о животу, микробиологији и клиничкој анализи, соникација захтева пажљиву оптимизацију како би се избегло оштећење узорка, посебно када се ради са материјалима осетљивим на топлоту. Пратећи савете – као што је држање узорака на леду, контрола амплитуде соникације, коришћење пулсног режима и оптимизација дубине урањања сонотроде – можете постићи ефикасне и поновљиве резултате. На крају, добро оптимизован протокол соникације обезбеђује успех низводних апликација и чува интегритет ваших драгоцених узорака.
соницатион – Неопходан корак у припреми узорка
Соникација сондом је широко коришћена техника за припрему узорака у биолошким, хемијским и истраживањима материјала. Процес укључује употребу ултразвучне енергије за разбијање ћелија, смицање ДНК, дисперговање наночестица или емулговање раствора. Преносећи високоенергетске ултразвучне таласе кроз течни узорак преко сонде (сонотрода, рог, соносонда), соникација типа сонде ствара локализоване регионе високог притиска, турбуленције и кавитације, што механички нарушава ћелијске структуре или хомогено распршује честице. Међутим, техника захтева пажљиву оптимизацију како би се избегло оштећење узорка, посебно осетљивих биолошких материјала као што су протеини и нуклеинске киселине. Овај водич за соникацију типа сонде даје практичне савете за ефикасну припрему узорака.

Ултразвучни лабораторијски хомогенизатор УП200Хт је популаран у истраживачким лабораторијама за припрему узорака, лизу, екстракцију, фрагментацију ДНК и растварање.
- Подесите поставке амплитуде
Амплитуда соникације се односи на величину вибрација које производи сонда. Веће амплитуде дају интензивнију ултразвучну енергију, али стварају више топлоте, повећавајући ризик од деградације узорка. Насупрот томе, ниже амплитуде обезбеђују нежнију соникацију, смањујући накупљање топлоте уз одржавање интегритета узорка.
У зависности од ваше специфичне примене, коришћење ниже амплитуде током дужег периода може да пружи боље резултате од примене веома високе амплитуде за кратке рафале. Овај приступ смањује шансе за термичку деградацију, а истовремено обезбеђује адекватан поремећај или мешање узорка. - Користите аутоматско протоколирање података
Паметни мени свих Хиелсцхер дигиталних соникатора карактерише аутоматско снимање података. Чим укључите соникатор, сви важни подаци као што су улазна енергија (укупна и нето), амплитуда, снага, време – равномерна температура и притисак се прате ако сте укључили сензоре температуре и притиска. Сви подаци су записани са датумом и временском ознаком као ЦСВ датотека на уграђеној СД картици.
- Оптимизација трајања соникације: Одредите прави тренутак
Трајање соникације игра кључну улогу у успешном разбијању узорка без наношења штете. Прекомерна соникација може довести до деградације узорка, док недовољна соникација може оставити узорак недовољно обрађеним. Идеално трајање варира у зависности од врсте узорка (нпр. ћелије, ткива или честице), запремине и концентрације.
Наш савет: Почните са малим и постепено повећавајте време соникације. Почните са кратким сесијама соникације и постепено повећавајте време док процењујете степен поремећаја узорка. Поред тога, визуелно посматрајте узорак за знаке пене или прекомерног загревања као индикатора прекомерне соникације. - Користите пулсни режим да бисте минимизирали накупљање топлоте
Хиелсцхер соникатори могу да раде у пулсном режиму, што је посебно корисно за узорке осетљиве на температуру. Пулсни режим се мења између фазе соникације и фазе мировања, омогућавајући узорку да се охлади између импулса. Ово спречава брзе скокове температуре, минимизирајући ризик од деградације изазване топлотом. - Важност контроле температуре: Одржавајте своје узорке хладним
Соникација преноси ултразвучну енергију у течност, стварајући топлоту услед турбуленције и трења. Ако се не контролише, ово може довести до повишених температура, што може деградирати осетљиве биолошке узорке, као што су протеини, ензими и нуклеинске киселине. Да би се ово ублажило, контрола температуре је критична током соникације.
Један од најједноставнијих и најефикаснијих начина за спречавање прегревања је да ваше узорке држите на леду током процеса соникације. Ово помаже у одржавању стабилне, ниске температуре и штити ваш узорак од термичке деградације.
Сви Хиелсцхер дигитални соникатори имају праћење температуре. Сензор температуре који се може прикључити непрекидно мери температуру у узорку. У складу са подешеним температурним ограничењем у програму, соникатор аутоматски паузира када се достигне горња граница температуре и наставља соникацију чим се достигне доња граница подешене делте температуре.
Поред тога, можете:- Ставите епрувету за узорак на лед пре него што започнете процес соникације.
- Периодично паузирајте соникацију да бисте омогућили хлађење ако су потребне продужене сесије.
- Држите узорак на леду након соникације да бисте га додатно стабилизовали.
Ово је посебно важно за узорке протеина, јер протеини могу брзо денатурирати на повишеним температурама. Одржавањем ваших узорака хладним, чувате њихов функционални интегритет за низводне примене, као што су Вестерн блоттинг, ензимски тестови или масена спектрометрија.
- Права величина сонотроде за ваш узорак
Одабир праве величине сонотроде за соникацију узорка у науци о животу и микробиологији је кључан за осигурање оптималног преноса енергије и ефикасног прекидања ћелија или биомолекула. Сонотрода одговарајуће величине омогућава ефикасну кавитацију, која је неопходна за разбијање ћелијских зидова, лизу ћелија и хомогенизацију узорака. Ако је сонотрода превелика или премала за запремину или тип узорка, то може довести до неуједначене обраде ултразвуком, прекомерног загревања или неадекватног поремећаја ћелија, потенцијално компромитујући експерименталне резултате. Стога, одабир одговарајуће величине сонотроде помаже у одржавању интегритета узорка и осигурава поновљивост у експериментима.
- Исправна дубина сонде: Избегавајте стварање пене и равномерно излагање
Постављање сонде је критичан, али често занемарен фактор у соникацији. Одговарајућа дубина сонде обезбеђује ефикасан пренос енергије и мешање узорака. Ако је сонда сувише плитка, можете доживети прекомерно пењење, што може заробити ваздушне мехуриће и смањити ефикасност соникације. Ако је сонда превише дубока, можда нећете постићи адекватну циркулацију, што ће довести до неуједначене обраде узорка соникацијом.
Идеална дубина сонде обично пада између 1/4 и 1/3 висине течности у цеви или контејнеру. Експериментишите са различитим дубинама да бисте пронашли оптималну позицију која максимизира пренос енергије без стварања пене.
Велики контејнер за узорке би могао имати користи од лаганог померања сонотроде кроз узорак како би се обезбедила уједначена соникација целог узорка.
Ако користите моделе соникатора за више узорака ЦупХорн или УИП400МТП, напуните цупхорн као што је описано у приручнику. - Оптимизујте процес соникације: прилагодите свом узорку
Кључ за успешну соникацију сондом је оптимизација. Пошто различити узорци, укључујући ћелије, ткива и хемикалије, различито реагују на ултразвучну енергију, важно је прилагодити процес вашим специфичним потребама. Фактори које треба узети у обзир током оптимизације укључују:
Волумен узорка: Веће количине могу захтевати дуже време обраде соникацијом или веће амплитуде.
Вискозитет узорка: Вискозним узорцима ће можда бити потребна интензивнија соникација да би се постигло довољно поремећаја.
Жељени исход: Ако лизирате чврста ткива, можда ће бити потребан интензивнији режим соникације, док је краћа соникација довољна за смицање ДНК.
Систематским испитивањем и пречишћавањем параметара – као што су амплитуда, трајање и дубина сонде — можете оптимизовати процес соникације за свој јединствени узорак.
Пронађите прави соникатор за ваш задатак припреме узорка
Хиелсцхер Ултрасоницс нуди портфолио соникатора пуног спектра за ваш задатак припреме узорака. Реците нам важне факторе као што су тип узорка, запремина и специфична апликација на којој радите. Наш тим стручњака ће вас радо консултовати и понудити најприкладнији ултразвучни хомогенизатор за ваше истраживачке експерименте.
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 |
Хиелсцхер Ултрасоницс је ИСО сертификована компанија и ставља посебан нагласак на ултрасоникаторе високих перформанси са најсавременијом технологијом и једноставношћу за коришћење. Наравно, Хиелсцхер ултрасоникатори су усаглашени са ЦЕ и испуњавају захтеве УЛ, ЦСА и РоХ.

Хиелсцхер Ултрасоницс испоручује моћне бесконтактне соникаторе за припрему узорака и клиничку анализу. Соникатор плоча са више бунара УИП400МТП, ВиалТвеетер, тхе ЦупХорн и соникатор протока ГДмини2 обрадити узорке не додирујући их.
- висока ефикасност
- најсавременија технологија
- поузданост & робусност
- подесива, прецизна контрола процеса
- батцх & у реду
- за било коју запремину
- интелигентни софтвер
- паметне функције (нпр. програмирање, протоколирање података, даљинско управљање)
- једноставан и сигуран за рад
- минимално одржавање
- ЦИП (чишћење на месту)

ВиалТвеетер соникатор за истовремену соникацију 10 узорака, нпр. да поремети ћелије, екстрахује протеине и да пресече ДНК
Литература / Референце
- 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.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
- 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.
- Hemida, Yasmine (2016): Effect of Rapamycin as an Inhibitor of the mTOR Cell Cycle Entry Complex on the Selective Lysis of Human Leukemia Cells Lines in Vitro Using 20 kHz Pulsed Low-Frequency Ultrasound. Honors Capstone Projects – All. 942, 2016.
- Fernandes, Luz; Santos, Hugo; Nunes-Miranda, J.; Lodeiro, Carlos; Capelo, Jose (2011): Ultrasonic Enhanced Applications in Proteomics Workflows: single probe versus multiprobe. Journal of Integrated OMICS 1, 2011.
- Priego-Capote, Feliciano; Castro, María (2004): Analytical uses of ultrasound – I. Sample preparation. TrAC Trends in Analytical Chemistry 23, 2004. 644-653.
- Welna, Maja; Szymczycha-Madeja, Anna; Pohl, Pawel (2011): Quality of the Trace Element Analysis: Sample Preparation Steps. In: Wide Spectra of Quality Control; InTechOpen 2011.
Често постављана питања
Која је сврха соникације?
Сврха ултразвучне обраде је да се користе звучни таласи, обично у ултразвучном опсегу, за агитацију честица у узорку, олакшавајући процесе као што су разбијање ћелија, хомогенизација и разбијање молекуларних структура. Обично се користи у биолошким, хемијским и научним апликацијама о материјалима за побољшање мешања, промовисање реакција или ослобађање ћелијског садржаја.
Шта је техника соникације?
Техника соникације укључује коришћење интензивних ултразвучних таласа (обично на фреквенцијама између 20 – 30 кХз) за генерисање брзих вибрација у течном медију. Ове вибрације изазивају стварање и колапс микроскопских мехурића, процес познат као акустична кавитација. Ова кавитација ствара локализовани високи притисак и температуру, који могу пореметити ћелије, распршити честице или олакшати хемијске реакције. Техника соникације се широко користи у лабораторијама за апликације као што су лиза ћелија, екстракција, сечење ДНК, хомогенизација и синтеза наночестица.
Како припремате узорак за соникацију?
Да би се припремио узорак за соникацију, материјал узорка (обично течне или суспендоване чврсте материје) се ставља у одговарајући контејнер, често стаклену боцу, пластичну епрувету или плочу са више бунара, са довољном запремином да прихвати ултразвучне вибрације и спречи просипање. . Ако је потребно, узорак се разблажи пуфером или растварачем да би се одржала жељена концентрација и спречило прегревање током обраде соникацијом. За узорке осетљиве на топлоту, контејнер се затим делимично потопи у ледено купатило или расхладни омотач да би се распршила топлота коју стварају ултразвучни таласи. Сонда соникатора је правилно постављена да би се обезбедио ефикасан пренос енергије. Параметри као што су амплитуда, време и пулсни режим су подешени на основу специфичних захтева експеримента.
Да ли соникација разбија ДНК?
Да, соникација може разбити ДНК. Високоенергетски ултразвучни таласи који се генеришу током ултразвучне обраде могу смицати молекуле ДНК стварањем локализованих региона високог притиска и топлоте, што доводи до механичког стреса на ланцима ДНК. Ово доводи до фрагментације ДНК на мање делове. Степен ломљења ДНК зависи од трајања и интензитета соникације. У неким експериментима као што су хроматинска имунопреципитација (ЦхИП) или припрема библиотеке секвенцирања следеће генерације (НГС), соникација се користи као поуздана техника за контролисано пресецање ДНК.

Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лаб до индустријска величина.