Mikrobiomforskning och klinisk analys effektiviseras med ultraljudsbehandling
Ultraljudsbehandling är en kraftfull teknik som används i stor utsträckning inom mikrobiomforskning och klinisk analys och underlättar provberedning med hög provgenomströmning. Ultraljudsmetoden är särskilt effektiv för bearbetning av komplexa biologiska prover, såsom prover som innehåller mikroorganismer. Användning av ultraljudsbehandling underlättar celllys samt extraktion och analys av nukleinsyror, proteiner och metaboliter, vilket möjliggör en djupare förståelse av mikrobiella samhällen och deras roller vid hälsa och sjukdom. Hielschers ultraljudsapparater för hög provgenomströmning är välkända för sin precision, effektivitet och sina reproducerbara resultat, vilket gör dem till ett utmärkt val för mikrobiomstudier.
Dra nytta av ultraljudsbehandling med hög provgenomströmning inom mikrobiomforskning
Ultraljudsapparaten UIP400MTP för 96-brunnsplattor effektiviserar mikrobiomforskning genom provberedning med hög provgenomströmning
Provberedning med hög provgenomströmning med ultraljudsapparaten UIP400MTP för 96-brunnsplattor
Tillämpningar av ultraljudsbehandling inom mikrobiomforskning
Effektiv celllys
Ultraljudsbehandling är mycket effektiv för att lysera mikrobiella celler, även sådana med motståndskraftiga cellväggar, såsom grampositiva bakterier och svampar. Ultraljudsvågorna genererar kavitationsbubblor i provet, som kollapsar och skapar stötvågor som bryter upp cellväggar och membran. Denna process säkerställer omfattande cellsönderdelning och effektiv frisättning av intracellulärt innehåll, såsom DNA, RNA och proteiner.
Kontrollerad DNA-fragmentering
För tillämpningar som nästa generations sekvensering är det ofta nödvändigt att skjuva DNA till mindre, enhetliga fragment. Ultraljudsbehandling ger exakt kontroll över fragmenteringsprocessen, vilket gör det möjligt för forskare att erhålla DNA-fragment av önskad storlek. Denna kontroll är avgörande för att bereda sekvenseringsbibliotek och säkerställa sekvensdata av hög kvalitet.
Förbättrad provhomogenisering
Inom mikrobiomforskning innehåller prover ofta en mångsidig blandning av mikroorganismer. Ultraljudsbehandling bidrar till att uppnå en jämn fördelning av dessa mikroorganismer i provet, vilket säkerställer konsekventa och reproducerbara resultat. Denna homogenisering är avgörande för noggrann kvantitativ analys, såsom bestämning av mikrobiell abundans eller mätning av specifika metaboliska aktiviteter.
Tillförlitlig metabolitextraktion
Tillförlitlig metabolitextraktion genom ultraljudsbehandling är en teknik som används i stor utsträckning inom metabolomik för att isolera små molekyler från biologiska prover. Ultraljudsbehandling använder mekaniska vibrationer som bryter sönder cellmembran, vilket underlättar frisättningen av intracellulära metaboliter till ett lösningsmedel. Denna metod är effektiv, reproducerbar och kompatibel med olika provtyper, vilket gör den till ett värdefullt verktyg för metabolomiska studier med hög provgenomströmning och för riktade metabolomiska studier. Läs mer om metabolitextraktion med ultraljud!
”Jag skriver för att tacka er för vår fantastiska erfarenhet av att använda er ultraljudsapparat UIP400MTP för jämn och konsekvent bakteriell lys av prover av fekalt mikrobiom. Vi tänjer på gränserna för lysteknik med hög provgenomströmning, och ert instrument är väl lämpat för uppgiften. Några av de viktigaste fördelarna är:
- Enkel användning – instrumentet är lätt att använda, och det är enkelt att anpassa inställningarna med hjälp av menyalternativen
- Hög provgenomströmning – utmärkt för hantering av plattor, med 96 prover åt gången
- Jämn ultraljudsbehandling av alla kärl – apparaten kunde tillföra samma mängd ultraljudsbehandling till alla brunnar, vilket var avgörande för vår tillämpning
- Stöd från Hielscher-teamet – stödet var utmärkt, ni fanns alltid där för oss vid utbildning, 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 när vi arbetade med att optimera våra protokoll.”
Mark D. Driscoll, Ph.D. – vetenskaplig chef – Intus Biosciences
Hur används ultraljudsbehandling inom mikrobiomforskning och diagnostik?
Metabolomik, metagenomik och metaproteomik är sammanflätade inom mikrobiomforskningen eftersom de tillsammans ger en heltäckande förståelse av mikrobiella samhällen och deras funktioner. Lys, proteinrening och DNA- / RNA-fragmentering är viktiga steg i provberedningen som effektiviseras med hjälp av sonikatorn UIP400MTP för plattor med 96 brunnar.
Metabolomik och metabolomanalys
Metabolomik innebär systematiska studier av småmolekylära metaboliter i ett biologiskt system. Inom mikrobiomforskningen används ultraljudsbehandling för att lysera mikrobiella celler och därigenom frigöra intracellulära metaboliter. Ett stort antal prover kan bearbetas snabbt med sonikatorn UIP400MTP för plattor med 96 brunnar. De extraherade metaboliterna kvantifieras sedan med avancerade tekniker som masspektrometri (MS) och kärnmagnetisk resonansspektroskopi (NMR). De resulterande data ger en ögonblicksbild av ett mikrobioms metaboliska tillstånd och ger insikter i de biokemiska aktiviteterna och interaktionerna inom mikrobiella samhällen.
Metagenomik och metatranskriptomik
Metagenomik innebär en heltäckande analys av genetiskt material som utvinns direkt från miljöprover. Ultraljudsbehandling spelar en avgörande roll i denna process genom att lysera mikrobiella celler för att extrahera DNA av hög kvalitet, som sedan sekvenseras för att identifiera och kvantifiera de mikrobiella arter som finns i provet. Inom metatranskriptomik extraheras RNA med liknande ultraljudsmetoder för att studera genuttrycksprofiler i olika mikrobiella samhällen. För DNA- och RNA-sekvensering måste nukleinsyrorna fragmenteras till en viss längd i baspar. Alla dessa uppgifter utförs tillförlitligt och snabbt av sonikatorn UIP400MTP med hög provgenomströmning!
Proteomik
Proteomiska analyser kräver att proteiner extraheras från mikrobiella celler. Ultraljudsbehandling används effektivt för att sönderdela celler och frigöra proteiner i lösningen. Dessa proteiner kan sedan renas och analyseras för att förstå deras funktionella roller inom ett mikrobiom och deras medverkan i metaboliska reaktionsvägar. Med sonikatorn UIP400MTP för flerbrunnsplattor kan du utföra lys och proteinextraktion inom några minuter och få reproducerbara resultat som ger insikter i de biologiska processer som drivs av proteiner i mikrobiella samhällen.
Metaproteomik
Metaproteomik utvidgar proteomisk analys till hela mikrobiella samhällen och studerar det samlade proteininnehållet för att förstå funktionellt uttryck och interaktioner inom mikrobiomet. Ultraljudsbehandling används för att lysera celler och frigöra proteinerna, som sedan renas och analyseras med tekniker som masspektrometri. Detta tillvägagångssätt ger detaljerade insikter i de aktiva biologiska processerna och anpassningarna hos mikrobiella samhällen i olika miljöer.
Dra nytta av den höga provgenomströmningen hos sonikatorn UIP400MTP för flerbrunnsplattor och underlätta din mikrobiomforskning och mikrobiomanalys!
UIP400MTP-sonikator med hög provgenomströmning för mikrobiomforskning i flerbrunnsplattor, plattor med 96 brunnar, rör och petriskålar.
Sonikatorn UIP400MTP för flerbrunnsplattor för provberedning med hög provgenomströmning inom mikrobiomdiagnostik.
Sonikatorn UIP400MTP för flerbrunnsplattor underlättar provberedning med hög provgenomströmning, t.ex. inom mikrobiomforskning och mikrobiomdiagnostik.
Sonikatorn UIP400MTP för plattor med 96 brunnar: Den ultraljudsöverförande vätskan omger alla brunnar och ger en jämn ultraljudsbehandling av varje prov
Viktiga egenskaper hos sonikatorn UIP400MTP för flerbrunnsplattor
| Ultraljudsbehandling med hög provgenomströmning | UIP400MTP är perfekt lämpad för plattor med 96 brunnar och andra flerbrunnsplattor och möjliggör samtidig, identisk ultraljudsbehandling av flera prover, vilket avsevärt förkortar provberedningstiden och ökar provgenomströmningen vid testning av ett stort antal prover. |
| Använd valfri flerbrunnsplatta | UIP400MTP är utformad för ultraljudsbehandling av alla standardmässiga flerbrunnsplattor, PCR-plattor eller mikrotiterplattor. Du väljer den platta som är bäst lämpad för dina experiment. Eftersom UIP400MTP inte kräver tillverkarspecifika förbrukningsartiklar sparar du mycket pengar! |
| Beröringsfri ultraljudsbehandling | Ultraljudsapparaten UIP400MTP för flerbrunnsplattor tillför intensivt ultraljud utan att något förs in i provet. Du kan ultraljudsbehandla förseglade flerbrunnsplattor, slutna kärl och vialer. Hielscher tillhandahåller anpassade provhållare för alla vialer eller kärl som inte är av standardtyp. |
| Precision och kontroll | Precisionsstyrning och smart programvara gör att du kan ställa in ultraljudsparametrarna så att de passar dina specifika bearbetningsbehov optimalt. Du får maximal effektivitet och verkan av ultraljudsbehandlingen i varje experiment. |
| Temperaturreglering | Ställ in en specifik temperatur för din ultraljudsbehandling. Ultraljudsapparaten UIP400MTP för plattor kan övervaka provtemperaturen och anpassa ultraljudsbehandlingen därefter. En recirkulerande kylvätska kyler varje brunn i plattan för exakt temperaturreglering. |
| Protokollföring och fjärrstyrning | Varje ultraljudsbehandlingskörning 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 ultraljudsbehandlingskörning genererar ett detaljerat behandlingsprotokoll 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 både kraftfull och anmärkningsvärt hållbar. Konstruktionen uppfyller industristandarder och klarar enkelt 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
- toppmodern teknik
- 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 att uppfylla de högsta standarderna för kvalitet och konstruktion. Robusthet och enkel användning gör att våra ultraljudsapparater smidigt kan integreras 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 toppmodern teknik och hög användarvänlighet. Hielschers ultraljudsapparater uppfyller naturligtvis CE-kraven och kraven enligt UL, CSA och RoHs.
Beröringsfri ultraljudsapparat UIP400MTP för provberedning inom mikrobiomforskning i flerbrunnsplattor.
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
- InfoGraphic UIP400MTP – 96-well plate Ultrasonicator for High-Throughput Sample Prep – english – Hielscher Ultrasonics
- Jannike L. Krause, Sven-Bastiaan Haange, Stephanie S. Schäpe, Beatrice Engelmann, Ulrike Rolle-Kampczyk, Katarina Fritz-Wallace, Zhipeng Wang, Nico Jehmlich, Dominique Türkowsky, Kristin Schubert, Judith Pöppe, Katrin Bote, Uwe Rösler, Gunda Herberth, Martin von Bergen (2020): The glyphosate formulation Roundup® LB plus influences the global metabolome of pig gut microbiota in vitro. Science of The Total Environment, Volume 745, 2020.
- Tröscher-Mußotter, Johanna; Sáenz, Johan; Grindler, Sandra; Meyer, Jennifer; Kononov, Susanne; Mezger, Beate; Borda, Daniel; Frahm, Jana; Dänicke, Sven; Camarinha-Silva, Amelia; Huber, Korinna; Seifert, Jana (2021): Microbiome Clusters Disclose Physiologic Variances in Dairy Cows Challenged by Calving and Lipopolysaccharides. mSystems 2021.
- Jannike Lea Krause, Beatrice Engelmann, Stephanie Serena Schaepe, Ulrike Rolle-Kampczyk, Nico Jehmlich, Hyun-Dong Chang, Ulla Slanina, Maximillian Hoffman, Jörg Lehmann, Ana Claudia Zenclussen, Gunda Herberth, Martin von Bergen, Sven-Bastiaan Haange (2024): DSS treatment does not affect murine colonic microbiota in absence of thehost. Gut Microbes 2024.
Vanliga frågor om mikrobiomforskning
Vad gör ultraljudsbehandling med bakterier?
Ultraljudsbehandling sönderdelar bakterieceller med hjälp av högfrekventa ljudvågor som orsakar kavitation. Kavitationen genererar stötvågor och mekaniska krafter som leder till celllys och frisättning av intracellulärt innehåll.
Vilka metoder används för att studera mikrobiom?
Metoder för att studera mikrobiom omfattar DNA-sekvenseringstekniker som sekvensering av 16S rRNA-genen och metagenomik samt transkriptomik, proteomik och metabolomik för att analysera mikrobiella funktioner och interaktioner. Bioinformatiska verktyg används för att tolka de stora datamängder som genereras.
Vilka tekniker används vid mikrobiomanalys?
Tekniker som används vid mikrobiomanalys omfattar sekvensering av 16S rRNA-genen för taxonomisk profilering, metagenomisk sekvensering för omfattande genetisk analys, metatranskriptomik för att studera genuttryck, metaproteomik för att analysera proteiner och metabolomik för att identifiera metaboliska produkter. Bioinformatiska verktyg är avgörande för databearbetning och tolkning.
Vad är metabolomik, metagenomik och metaproteomik inom mikrobiomforskning?
Inom mikrobiomforskning analyserar metabolomik de små molekyler och metaboliter som produceras av mikrober, vilket ger insikter i deras metaboliska aktiviteter. Metagenomik innebär sekvensering av mikrobiella samhällens samlade genom för att förstå deras genetiska sammansättning och funktionella potential. Metaproteomik studerar ett mikrobioms hela proteininnehåll och belyser geners funktionella uttryck och de roller som proteiner spelar inom det mikrobiella samhället.
Vad är bakteriekolonier inom mikrobiomforskning?
Bakteriekolonier inom mikrobiomforskning är grupper av bakterier som odlats från en enda eller ett fåtal celler på ett fast odlingsmedium och bildar synliga ansamlingar. Dessa kolonier representerar klonala populationer som används för att studera egenskaper, mångfald och funktioner hos specifika bakteriestammar inom ett mikrobiellt samhälle.
Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer från laboratoriestorlek till industriell storlek.