Metabolomik underlättas genom ultraljudsbehandling med hög provgenomströmning
Metabolomik är det forskningsområde som använder tekniker med hög provgenomströmning för att karakterisera och kvantifiera små molekyler i olika biologiska vätskor, såsom urin, serum, plasma, avföring och saliv, och därigenom kartlägga unika metaboliska signaturer. Ultraljudsapparaten UIP400MTP med hög provgenomströmning, utformad för flerbrunnsplattor, är ett kraftfullt verktyg för att lysera celler i dessa prover och underlättar frisättningen av metaboliter för efterföljande analys. Denna precisa och tillförlitliga metod är avgörande inom metabolomik, där noggrann studiedesign, omsorgsfull provberedning, optimerad plattformskonfiguration, omfattande dataanalys och meningsfull biologisk tolkning är av yttersta vikt. Metabolomik använder både riktade metoder, som fokuserar på specifika molekylklasser såsom kolhydrater, lipider och aminosyror, och oriktade tekniker, som ger en bred överblick över de metaboliska profilerna i ett prov och visar den metaboliska signaleringens invecklade komplexitet.
UIP400MTP är en beröringsfri ultraljudsapparat med hög provgenomströmströmning för celllys och metabolitextraktion i flerbrunnsplattor
Provberedning med hög provgenomströmning med ultraljudsapparaten UIP400MTP för 96-brunnsplattor
Att använda den beröringsfria ultraljudsapparaten UIP400MTP i kombination med 96-brunnsplattor är en effektiv metod för homogenisering och metabolitextraktion med hög provgenomströmning. Denna uppställning undviker direkt kontakt med provet, vilket minskar risken för korskontaminering samtidigt som flera prover bearbetas parallellt.
Stegvis protokoll för homogenisering med ultraljudsapparaten UIP400MTP för 96-brunnsplattor
- Beredning av prover för metabolomik
Provplacering: Fördela varje prov (t.ex. avföring, tarmvävnad eller tarmlumeninnehåll) i separata brunnar i en 96-brunnsplatta eller mikroplatta.
Lösningsmedel: Organiska lösningsmedel, såsom metanol, etanol, acetonitril, kloroform och deras blandningar (med vatten), är nödvändiga för metabolitextraktion och bidrar till att frigöra intracellulära metaboliter från cellmatrisen. Använd 100–300 µL lösningsmedel per brunn och säkerställ att volymen räcker för att täcka provet helt.
Internstandarder: Tillsätt eventuellt internstandarder till varje brunn för normalisering vid efterföljande metabolomisk analys. - Förberedelse av kopplingsmediet
Vattennivå: Placera 96-brunnsplattan på ultraljudsplattformen som är fylld med vatten (kopplingsmediet) enligt beskrivningen i manualen. - Parameterkonfiguration för UIP400MTP
Effektinställningar: Justera ultraljudsamplituden till 50–80% av den maximala effekten för effektiv homogenisering.
Pulsläge: Ställ in ultraljudscykeln på växlande pulser (t.ex. 30 sekunder PÅ, 30 sekunder AV) för att möjliggöra kylning och förhindra att provet överhettas.
Total tid: 4–10 minuter, beroende på provets komplexitet och motståndskraft.
Temperaturreglering: Använd en laboratoriekylare för att hålla vattnet vid 4–8°C under ultraljudsbehandlingen och skydda värmekänsliga metaboliter. - Ultraljudsbehandling
Starta UIP400MTP för ultraljudscyklerna.
Övervaka processen via gränssnittet på UIP400MTP.
Kavitationseffekten homogeniserar proverna och lyserar cellerna i brunnarna, vilket frigör intracellulära metaboliter i lösningsmedlet. - Efter ultraljudsbehandlingen
Centrifugering: Överför vid behov plattans innehåll till uppsamlingsrör efter ultraljudsbehandlingen. Centrifugera vid 4 000–6 000 × g i 10 minuter för att pelletera olösliga rester och cellmaterial.
Uppsamling av supernatant: Överför försiktigt supernatanten från varje brunn till nya rör eller plattor för analys.
Valfri torkning: Torka supernatanterna med en vakuumkoncentrator (t.ex. SpeedVac) om koncentrering krävs och återlös sedan i en liten volym av lämpligt lösningsmedel.
Dra nytta av den höga provgenomströmningen hos ultraljudsapparaten UIP400MTP för flerbrunnsplattor och underlätta din metabolomiska forskning och analys!
Ultraljudsapparaten UIP400MTP med hög provgenomströmning för metabolomisk forskning i flerbrunnsplattor, 96-brunnsplattor, rör och petriskålar.
Ultraljudsapparaten UIP400MTP för flerbrunnsplattor för provberedning med hög provgenomströmning inom metabolomisk forskning.
Principen för beröringsfri ultraljudsbehandling med UIP400MTP
UIP400MTP överför ultraljudsvågor till brunnarna i en 96-brunnsplatta indirekt via ett kopplingsmedium (t.ex. vatten). Dessa vågor skapar kavitation, som bryter sönder celler och frigör metaboliter utan fysisk kontakt mellan ultraljudssonden och provet.
”Jag skriver för att tacka er för vår fantastiska upplevelse av att använda er ultraljudsbehandlare UIP400MTP för enhetlig och konsekvent bakteriell lys av fekala mikrobiomprover. Vi tänjer på gränserna för lysteknik med hög provgenomströmning, och ert instrument är väl lämpat för uppgiften. Några av de främsta fördelarna är:
- Enkel användning – instrumentet är lätt att använda, och det är enkelt att anpassa inställningarna via menyalternativen
- Hög provgenomströmning – utmärkt för hantering av plattor, med 96 prover åt gången
- Jämn ultraljudsbehandling av alla kärl – enheten kunde tillföra samma mängd ultraljudsbehandling till alla brunnar, vilket var avgörande för vår tillämpning
- Support från Hielscher-teamet – supporten var utmärkt, ni fanns alltid där för oss under utbildningen, för att besvara våra frågor och lösa problem, med förslag som hjälpte oss att nå vårt mål.
Tack igen för er hjälp och ert stöd under vårt arbete med att optimera våra protokoll.”
Mark D. Driscoll, Ph.D. – forskningschef – Intus Biosciences
Ultraljudsbehandlaren UIP400MTP för flerbrunnsplattor underlättar provberedning med hög provgenomströmning, t.ex. inom metabolitforskning och metabolitanalys.
Ultraljudsbehandlaren UIP400MTP för 96-brunnsplattor: Den ultraljudsöverförande vätskan omger alla brunnar och ger en jämn ultraljudsbehandling av varje prov
Viktiga funktioner hos ultraljudsbehandlaren UIP400MTP för flerbrunnsplattor
| Ultraljudsbehandling med hög provgenomströmning | UIP400MTP är perfekt lämpad för 96-brunnsplattor och andra flerbrunnsplattor och möjliggör samtidig, identisk ultraljudsbehandling av flera prover, vilket avsevärt förkortar provberedningstiden och ökar provgenomströmningen vid testning av stora provmängder. |
| Använd den flerbrunnsplatta du föredrar | UIP400MTP är utformad för ultraljudsbehandling av alla standardplattor av typen flerbrunnsplattor, PCR-plattor eller mikrotiterplattor. Du väljer den platta som passar bäst för dina experiment. Eftersom UIP400MTP inte kräver tillverkarspecifika förbrukningsartiklar sparar du mycket pengar! |
| Kontaktfri ultraljudsbehandling | Ultraljudsbehandlaren UIP400MTP för flerbrunnsplattor tillför intensivt ultraljud utan att något förs in i provet. Du kan ultraljudsbehandla förseglade flerbrunnsplattor, slutna kärl och provflaskor. Hielscher förser dig med anpassade provhållare för alla typer av provflaskor eller kärl som inte är av standardtyp. |
| Precision och kontroll | Precisionsstyrning och smart programvara gör att du kan ställa in ultraljudsparametrarna så att de optimalt passar dina specifika bearbetningsbehov. Du får maximal effektivitet och verkan av ultraljudsbehandlingen i varje experiment. |
| Temperaturkontroll | Ställ in en specifik temperatur för din ultraljudsbehandling. Ultraljudsbehandlaren UIP400MTP för plattor kan övervaka provtemperaturen och anpassa ultraljudsbehandlingen därefter. En återcirkulerande kylvätska kyler varje brunn i plattan för exakt temperaturkontroll. |
| Protokollföring och fjärrstyrning | Varje ultraljudskörning kan styras från en dator. Ingen programvaruinstallation behövs. Du kan använda din vanliga webbläsare (t.ex. Chrome, Firefox, Edge eller Safari) på valfritt operativsystem (t.ex. MacOS, Windows, Android, iOS eller Linux) för att fjärrstyra och övervaka UIP400MTP. Varje ultraljudskörning genererar ett detaljerat ultraljudsprotokoll för utvärdering och dokumentation. Protokollfilen är i ett icke-proprietärt CSV-format som du kan öppna med det program du föredrar, t.ex. Microsoft Excel, Apple Numbers eller OpenOffice Calc. |
| Robust och tillförlitlig | UIP400MTP är konstruerad och tillverkad i Tyskland enligt de högsta kvalitetsstandarderna och är inte bara kraftfull utan också anmärkningsvärt hållbar. Konstruktionen uppfyller industristandarder och klarar lätt påfrestningarna vid daglig användning i en krävande laboratoriemiljö. Du kan använda UIP400MTP kontinuerligt 24 timmar om dygnet, 7 dagar i veckan i verksamheter med hög provgenomströmning. |
- hög effektivitet
- den senaste tekniken
- tillförlitlighet & robusthet
- justerbar, exakt processtyrning
- intelligent programvara
- smarta funktioner (t.ex. programmerbarhet, dataloggning, fjärrstyrning)
- enkel och säker att använda
- lågt underhållsbehov
- CIP (rengöring på plats)
Konstruktion, tillverkning och rådgivning – kvalitet tillverkad i Tyskland
Hielschers ultraljudsapparater är välkända för sina högsta kvalitets- och konstruktionsstandarder. Robusthet och enkel användning gör det möjligt att smidigt integrera våra ultraljudsapparater i industrianläggningar. Hielschers ultraljudsapparater klarar enkelt tuffa förhållanden och krävande miljöer.
Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultraljudsapparater med den senaste tekniken och god användarvänlighet. Självklart är Hielschers ultraljudsapparater CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.
Beröringsfri ultraljudsapparat UIP400MTP för metabolomisk provberedning i mikroplattor.
Litteratur / referenser
- FactSheet UIP400MTP Plate-Sonicator for High-Throughput Sample Preparation – English version – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet UIP400MTP Plate-Sonicator für die High-Throughput Probenvorbereitung in 96-Well-Platten – deutsch – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Dreyer J., Ricci G., van den Berg J., Bhardwaj V., Funk J., Armstrong C., van Batenburg V., Sine C., VanInsberghe M.A., Marsman R., Mandemaker I.K., di Sanzo S., Costantini J., Manzo S.G., Biran A., Burny C., Völker-Albert M., Groth A., Spencer S.L., van Oudenaarden A., Mattiroli F. (2024): Acute multi-level response to defective de novo chromatin assembly in S-phase. Molecular Cell 2024.
- Mochizuki, Chika; Taketomi, Yoshitaka; Irie, Atsushi; Kano, Kuniyuki; Nagasaki, Yuki; Miki, Yoshimi; Ono, Takashi; Nishito, Yasumasa; Nakajima, Takahiro; Tomabechi, Yuri; Hanada, Kazuharu; Shirouzu, Mikako; Watanabe, Takashi; Hata, Kousuke; Izumi, Yoshihiro; Bamba, Takeshi; Chun, Jerold; Kudo, Kai; Kotani, Ai; Murakami, Makoto (2024): Secreted phospholipase PLA2G12A-driven lysophospholipid signaling via lipolytic modification of extracellular vesicles facilitates pathogenic Th17 differentiation. BioRxiv 2024.
- Cosenza-Contreras M, Seredynska A, Vogele D, Pinter N, Brombacher E, Cueto RF, Dinh TJ, Bernhard P, Rogg M, Liu J, Willems P, Stael S, Huesgen PF, Kuehn EW, Kreutz C, Schell C, Schilling O. (2024): TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. Proteomics. 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.
Vanliga frågor om metabolomisk forskning
Vad är mikrobiomet?
Mikrobiomet avser det samlade samhället av mikroorganismer, inklusive bakterier, virus, svampar och arkéer, samt deras genetiska material, som finns i en viss miljö, till exempel människokroppen. Det spelar avgörande roller för värdens hälsa genom att påverka ämnesomsättningen, immunfunktionen och skyddet mot patogener, samtidigt som det formas av faktorer som kost, livsstil och miljö.
Vad är metabolomik?
Metabolomik är den heltäckande studien av metaboliter, som är små molekyler som bildas under metaboliska processer i ett biologiskt system. Den omfattar identifiering, kvantifiering och analys av dessa molekyler för att förstå cellulära funktioner, metaboliska vägar och hur de reagerar på genetiska, miljömässiga eller patologiska förändringar.
Vad är metabolomet?
Metabolomet är den fullständiga uppsättningen små molekyler, eller metaboliter, som finns i ett biologiskt system, till exempel en cell, vävnad eller organism, vid en viss tidpunkt. Det återspeglar systemets biokemiska aktivitet och fysiologiska tillstånd och ger insikter i ämnesomsättningen och dess samspel med miljön.
Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer från laboratorieskala till industriell skala.