Протокол који користи соникаторе са више узорака Хиелсцхер у биофилмској и протеомској анализи
Употреба соникатора са више узорака, као што су ВиалТвеетер Мулти-Тубе Соницатор и УИП400МТП Мицроплате Соницатор, поједностављује лабораторијске токове рада за апликације високе пропусности. Оба уређаја омогућавају прецизну и уједначену ултразвучну обраду на више узорака, минимизирајући варијабилност и побољшавајући репродуктивност. Ово је посебно корисно у експериментима који захтевају доследну лизу узорка, одвајање биофилма, екстракцију протеина или протеолитичку дигестију, где су ручне методе или методе са једним узорком мање ефикасне и склоне недоследности.
Поједноставите радни ток помоћу соникатора са више узорака
УИП400МТП, на пример, омогућава истовремену ултразвучну обраду микроплоча, обезбеђујући равномерно одвајање биофилма или ћелијског материјала. У међувремену, ВиалТвеетер нуди прецизну лизу и хомогенизацију више узорака епрувета без унакрсне контаминације. Ови соникатори значајно смањују време обраде, побољшавају експерименталну поновљивост и одржавају висок интегритет узорка, што их чини незаменљивим алатима у микробиологији, протеомици и истраживању молекуларне биологије.
Испод је детаљан протокол који илуструје употребу модела соникатора са више узорака Хиелсцхер, ВиалТвеетер Мулти-Тубе Соницатор и Мицроплате Соницатор УИП400МТП, у студији која укључује формирање биофилма Е. цоли и накнадну протеомску анализу.
Соникатор плоча са више бунара УИП400МТП – поуздана припрема узорака са великом пропусношћу
Протокол: Формирање, одвајање и протеомска анализа биофилма помоћу соникатора са више узорака Хиелсцхер
1. Припрема бактеријске културе
- Култура бактерије Е. цоли (сој В3110) на 30°Ц, температура повољна за формирање биофилма Е. цоли, у медијуму триптонског бујона (ТБ) који садржи:
– 10 г/Л триптона
– 5 г/Л НаЦл - Додатак антибиотицима по потреби да би се осигурало задржавање плазмида.
- За микроскопију и студије активности промотера, користите сој В3110 Е. цоли са геномски побољшаним ГФП (еГФП) репортером под контролом рплЛ промотера.
- Користите ГФП репортер плазмиде за различите промотере (нпр. csgA, csgD, fliA, fliC, flhD ) за мерење активности промотера.
2. Узгој и одвајање биофилма
- Засејте 1,5 мЛ разблажене бактеријске културе по бунарчићу у плочу са 12 јажица (ЦеллСтар плоче са 12 јажица, Греинер Био-Оне).
- Инкубирајте да бисте омогућили формирање биофилма.
- Пажљиво уклоните планктонску (невезану) културу.
– Исперите сваки бунар са 500 µЛ ПБС.
– Одвојите причвршћене ћелије соникацијом плоче са 12 јажица у соникатору за микроплоче УИП400МТП. УИП400МТП обезбеђује униформно одвајање тако што испоручује доследну ултразвучну енергију кроз све бушотине.
– Подешавања соникације: 60% амплитуда, циклусни режим: 60 секунди УКЉУЧЕНО / 30 секунди ИСКЉУЧЕНО.
3. Сакупљање ћелија и лиза
- Центрифугирајте одвојене ћелије биофилма на 4500 г током 5 минута.
- Оперите пелетиране ћелије са ПБС.
- Ресуспендујте ћелије у 100 µЛ 2% натријум лауроил саркозината (СЛС) и инкубирајте на 95°Ц 15 минута.
- Соницате користећи ВиалТвеетер Мулти-Тубе Соницатор да бисте осигурали потпуну лизу ћелија.
– Подешавања соникације: 100% амплитуда, 50 с УКЉУЧЕНО / 10 с ИСКЉУЧЕНО за укупно 10 минута рада; држати узорке на леду.
4. Редукција и алкилација
- Додајте 5 мМ трис(2-карбоксиетил)фосфина (ТЦЕП) да бисте смањили дисулфидне везе и инкубирајте на 95°Ц 15 минута.
- Алкилирајте протеине са 10 мМ јодоацетамида 30 минута на 25°Ц.
5. Квантификација и варење протеина
- Центрифугирајте лизате да бисте очистили остатке.
- Квантификујте укупан садржај протеина користећи Пиерце БЦА Протеин Ассаи Кит.
- Проварити 50 µг укупног протеина са 1 µг трипсина у раствору који садржи 2% СЛС и 100 мМ амонијум бикарбоната.
- Инкубирајте реакцију варења преко ноћи на 30°Ц.
6. Пречишћавање пептида
- Преципитирати СЛС додавањем 1,5% трифлуоросирћетне киселине (ТФА), затим центрифугирати.
- Пречистити пептиде користећи Ц18 микроспин колоне.
- Осушити пречишћене пептиде и ресуспендовати у 0,1% ТФА.
7. Течна хроматографија-масена спектрометрија (ЛЦ-МС/МС)
- Анализирајте пептиде на К-Екацтиве Плус масеном спектрометру у комбинацији са Ултимате 3000 РСЛЦ нано системом.
- Одвојите пептиде користећи ХПЛЦ колону реверзне фазе (75 µм × 42 цм) напуњену Ц18 смолом (2,4 µм).
- Нанети градијент од 2% до 35% растварача Б (ацетонитрил са 0,15% мравље киселине) током 140 минута.
- Прибавите податке користећи МС скенирање високе резолуције праћено тандемским МС/МС скенирањем 10 најинтензивнијих јона.
8. Анализа података
- Обрадите сирове ЛЦ-МС податке користећи софтвер Прогенесис.
- Извезите .мгф датотеке и анализирајте их помоћу МАСЦОТ-а.
- Извршите квантификацију пептида користећи СафеКуант за контролу квалитета и подешавање лажног открића.
- Спроведите све експерименте у дупликатима или три примерка да бисте обезбедили поновљивост.
Соникатори за више узорака за припрему узорака високе пропусности
Модели соникатора са више узорака ВиалТвеетер и УИП400МТП значајно побољшавају прецизност и ефикасност експерименталних токова рада, посебно у истраживању биофилма и протеомици. Њихова способност да обрађују више узорака уједначено обезбеђује капацитет високе пропусности без угрожавања квалитета података. Ове предности, у комбинацији са напредним радним процесима наведеним изнад, чине Хиелсцхер соникаторе са више узорака основним алатима за савремена биолошка истраживања.
- 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)
Дизајн, производња и консалтинг – Квалитет Маде ин Германи
Хиелсцхер ултрасоникатори су познати по свом највишем квалитету и стандардима дизајна. Робусност и једноставан рад омогућавају несметану интеграцију наших ултразвучних апарата у индустријске објекте. Хиелсцхер ултрасоникатори се лако носе са тешким условима и захтевним окружењима.
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.
Литература / Референце / ФацтСхеетс
- Download PDF “Protocol using Hielscher Multi-Sample Sonicators in Biofilm and Proteomic Analysis” – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet UIP400MTP – High-throughput Sonicator for Multiwell-Plates
- FactSheet VialTweeter – Simultaneous sonication of closed vials
- Shirley J.D., Nauta K.M., Carlson E.E. (2022): Live-Cell Profiling of Penicillin-Binding Protein Inhibitors in Escherichia coli MG1655. ACS Infectious Diseases Jul 8;8(7); 2022. 1241-1252.
- Teteneva N.A., Mart’yanov S.V., Esteban-López M., Kahnt J., Glatter T,. Netrusov A.I., Plakunov V.K., Sourjik V. (2020): Multiple drug-induced stress responses inhibit formation of Escherichia coli biofilms. Applied Environmental Microbiology 2020: 86:e01113-20.
- Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 2024.
- De Oliveira A, Cataneli Pereira V, Pinheiro L, Moraes Riboli DF, Benini Martins K, Ribeiro de Souza da Cunha MDL (2016): Antimicrobial Resistance Profile of Planktonic and Biofilm Cells of Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci. International Journal of Molecular Sciences 17(9):1423; 2016.
- Martins KB, Ferreira AM, Pereira VC, Pinheiro L, Oliveira A, Cunha MLRS (2019): In vitro Effects of Antimicrobial Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus saprophyticus Isolated From Patients With Urinary Tract Infections. Frontiers in Microbiology 2019.
Често постављана питања
Шта је биофилм?
Биофилм је структурирана заједница микроорганизама уграђених у самопроизведени екстрацелуларни матрикс (ЕЦМ), приањајући на површине. Пружа заштиту од стреса из околине, антибиотика и имунолошког система, доприносећи упорним инфекцијама и биообраштању.
Шта је одвајање биофилма?
Одвајање биофилма је процес којим се микробне ћелије или кластери одвајају од структуре биофилма, било активно (преко ензимске деградације или сенсинга кворума) или пасивно (због сила смицања, исцрпљивања хранљивих материја или механичког поремећаја). Ово олакшава дисперзију биофилма и колонизацију нових површина.
Шта су протеини повезани са биофилмом?
Протеини повезани са биофилмом (БАП) су микробни површински или излучени протеини који играју кључну улогу у формирању биофилма, стабилности и адхезији. То укључује адхезине, екстрацелуларне ензиме и структурне протеине као што су цурли влакна у Е. цоли или БапА у Стапхилоцоццус ауреус.
Шта је ЕЦМ у биофилмима?
Екстрацелуларни матрикс (ЕЦМ) у биофилмима је сложена мрежа полисахарида, протеина, екстрацелуларне ДНК (еДНК) и липида који обухватају микробне ћелије. Обезбеђује структурни интегритет, посредује приањању, задржава влагу и повећава отпорност биофилма на антимикробне супстанце и одбрану домаћина.
Коју функцију испуњавају Цурли Фиберс?
Цурли влакна су екстрацелуларне амилоидне фибриле које производе Есцхерицхиа цоли и сродне бактерије, које играју кључну улогу у формирању биофилма, површинској адхезији и колонизацији домаћина. Они доприносе интегритету биофилма, повећавају отпорност на стресове околине и олакшавају интеракцију са ткивима домаћина током инфекције. Поред тога, коврџава влакна су укључена у промоцију активације имуног система и умешана су у постојаност и патогеност бактерија.
Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лаб до индустријска величина.


