Mikrobiomforskning och klinisk analys strömlinjeformad av ultraljudsbehandling
Ultraljudsbehandling är en kraftfull teknik som ofta används inom mikrobiomforskning och klinisk analys, vilket underlättar en provberedning med hög genomströmning. Ultraljudsmetoden är särskilt effektiv för bearbetning av komplexa biologiska prover, till exempel de som innehåller mikroorganismer. Användningen av ultraljudsbehandling underlättar celllys, extraktion och analys av nukleinsyror, proteiner och metaboliter, vilket möjliggör en djupare förståelse av mikrobiella samhällen och deras roller i hälsa och sjukdom. Hielscher high-throughput sonikatorer är kända för sin precision, effektivitet och reproducerbara resultat, vilket gör dem till ett utmärkt val för mikrobiomstudier.
Dra nytta av ultraljudsbehandling med hög genomströmning inom mikrobiomforskning
Ultraljudssonden med 96 brunnar UIP400MTP effektiviserar mikrobiomforskning genom provberedning med hög genomströmning
Provberedning med hög genomströmning med 96-brunnars Plate Sonicator UIP400MTP
Tillämpningar av ultraljudsbehandling i mikrobiomforskning
Effektiv celllys
Ultraljudsbehandling är mycket effektiv för att lysera mikrobiella celler, inklusive de med tuffa cellväggar, såsom grampositiva bakterier och svampar. Ultraljudsvågorna genererar kavitationsbubblor i provet, som kollapsar och skapar chockvågor som bryter upp cellväggar och membran. Denna process säkerställer omfattande cellstörningar 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 i mindre, enhetliga fragment. Ultraljudsbehandling ger exakt kontroll över fragmenteringsprocessen, vilket gör det möjligt för forskare att få DNA-fragment av önskad storlek. Den här kontrollen är viktig för att förbereda sekvensbibliotek och säkerställa sekvensdata av hög kvalitet.
Förbättrad provhomogenisering
Inom mikrobiomforskning innehåller prover ofta en mångsidig blandning av mikroorganismer. Ultraljudsbehandling hjälper till att uppnå en enhetlig fördelning av dessa mikroorganismer inom provet, vilket säkerställer konsekventa och reproducerbara resultat. Denna homogenisering är avgörande för korrekt kvantitativ analys, t.ex. för att bestämma mikrobiell förekomst eller mäta specifika metaboliska aktiviteter.
Pålitlig extraktion av metaboliter
Tillförlitlig metabolitextraktion genom ultraljudsbehandling är en allmänt använd teknik inom metabolomik för att isolera små molekyler från biologiska prover. Ultraljudsbehandling använder mekaniska vibrationer som stör cellmembranen, vilket underlättar frisättningen av intracellulära metaboliter i ett lösningsmedel. Denna metod är effektiv, reproducerbar och kompatibel med olika provtyper, vilket gör den till ett värdefullt verktyg för storskaliga och riktade metabolomiska studier. Läs mer om ultraljud metabolit extraktion!
“Jag skriver för att tacka dig för vår fantastiska erfarenhet av att använda din UIP400MTP ultraljudsbehandling för enhetlig och konsekvent bakteriell lys av fekala mikrobiomprover. Vi tänjer på gränserna för lysteknik med hög genomströmning, och ditt instrument är väl lämpat för uppgiften. Några av de viktigaste höjdpunkterna är:
- Enkel användning - instrumentet är lätt att använda och anpassningen är enkel med hjälp av menyvalen
- Hög genomströmning - utmärkt för hantering av plattor, med 96 prover åt gången
- Även ultraljudsbehandling av alla kärl - enheten kunde leverera samma mängd ultraljudsbehandling till alla brunnar, vilket var avgörande för vår ansökan
- Support från Hielscher-teamet - supporten var utmärkt, du var alltid där för oss i träningen, för att svara på våra frågor och ta itu med problem, med förslag som hjälpte oss att nå vårt mål.
Tack än en gång för din hjälp och assistans när vi arbetade med att optimera våra protokoll.”
Mark D. Driscoll, Ph.D. – Vetenskaplig chef – Intus Biosciences
Hur tillämpas ultraljudsbehandling i mikrobiom forskning och diagnostik?
Metabolomik, metagenomik och metaproteomik är sammanflätade i mikrobiomforskning eftersom de tillsammans ger en omfattande förståelse för mikrobiella samhällen och deras funktioner. Lys, proteinrening och DNA / RNA-fragmentering är viktiga provberedningssteg som effektiviseras med hjälp av 96-brunnars platta ultraljudsbehandling UIP400MTP.
Metabolomik och metabolomanalys
Metabolomik innebär systematiska studier av de småmolekylära metaboliterna i ett biologiskt system. I mikrobiomforskning, ultraljudsbehandling används för att lysera mikrobiella celler, frigör intracellulära metaboliter. Höga samplingstal kan bearbetas snabbt med hjälp av 96-brunnars plattsonikator UIP400MTP. De extraherade metaboliterna kvantifieras sedan med hjälp av avancerade tekniker som masspektrometri (MS) och kärnmagnetisk resonansspektroskopi (NMR). De resulterande uppgifterna ger en ögonblicksbild av det metaboliska tillståndet i ett mikrobiom, vilket ger insikter om de biokemiska aktiviteterna och interaktionerna inom mikrobiella samhällen.
Metagenomik och metatranskriptomik
Metagenomik innebär omfattande analys av genetiskt material som återvunnits 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 metatranskriptomik extraheras RNA med liknande ultraljudsmetoder för att studera genuttrycksprofiler över olika mikrobiella samhällen. För DNA- och RNA-sekvensering måste nukleinsyrorna fragmenteras till en viss basparlängd. Alla dessa uppgifter utförs tillförlitligt och snabbt av den UIP400MTP ultraljudssonikern med hög genomströmning!
Proteomik
Proteomikanalyser kräver extraktion av proteiner från mikrobiella celler. Ultraljudsbehandling används effektivt för att störa celler, släppa ut proteiner i lösningen. Dessa proteiner kan sedan renas och analyseras för att förstå deras funktionella roller i ett mikrobiom och deras inblandning i metaboliska vägar. Med den UIP400MTP multi-well platta sonikator, kan du utföra uppgiften att lys och protein extraktion inom några minuter skapa reproducerbara resultat för att få insikter i de biologiska processer som drivs av proteiner i mikrobiella samhällen.
Metaproteomik
Metaproteomik utvidgar proteomisk analys till hela mikrobiella samhällen och studerar det kollektiva proteininnehållet för att förstå funktionellt uttryck och interaktioner inom mikrobiomet. Ultraljudsbehandling används för att lysera celler, frigör proteinerna som sedan renas och analyseras genom tekniker som masspektrometri. Detta tillvägagångssätt ger detaljerade insikter i de aktiva biologiska processerna och anpassningarna av mikrobiella samhällen i olika miljöer.
Dra nytta av den höga genomströmningskapaciteten hos den UIP400MTP multi-well plate sonicator och underlätta din mikrobiomforskning och analys!
UIP400MTP ultraljudsapparat med hög genomströmning för mikrobiomforskning i plattor med flera brunnar, plattor med 96 brunnar, rör och petriskålar.
UIP400MTP Multiwell Plate Sonicator för provberedning med hög genomströmning inom mikrobiomdiagnostik.
Ultraljudssonden med flera brunnar UIP400MTP underlättar provberedning med hög genomströmning, t.ex. inom mikrobiomforskning och diagnostik.
96-brunns platta sonikator UIP400MTP: Den ultraljudsöverförande vätskan omger alla brunnar och ger enhetlig ultraljudsbehandling av varje prov
Viktiga funktioner hos UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator
| Ultraljudsbehandling med hög genomströmning | Perfekt lämpad för 96-brunnar och andra multibrunnsplattor, möjliggör UIP400MTP samtidiga, identiska ultraljudsbehandling av flera prover, vilket avsevärt förkortar varaktigheten av provberedning och ökar genomströmningen av testning med högt provantal. |
| Använd den multibrunnsplatta du väljer | Den UIP400MTP är utformad för att sonikera alla vanliga multibrunnsplattor, PCR-plattor eller mikrotiterplattor. Du väljer den platta som passar bäst för dina experiment. Eftersom UIP400MTP inte kräver proprietära förbrukningsvaror sparar du mycket pengar! |
| Beröringsfritt ultraljud | Multiwell Plate Sonicator UIP400MTP applicerar intensivt ultraljud utan att föra in något i provet. Du kan sonikera ealed multiwell plattor, slutna kärl och flaskor. Hielscher förser dig med skräddarsydda provhållare för alla icke-standardiserade ampuller eller kärl. |
| Precision och kontroll | Precisionskontroll och smart programvara gör att du kan ställa in ultraljudsparametrarna så att de passar dina specifika bearbetningsbehov optimalt. Du får maximal ultraljudsbehandling effektivitet och effektivitet för varje experiment. |
| Temperaturkontroll | Ställ in en specifik temperatur för din ultraljudsbehandling. Den UIP400MTP plattan sonikator kan övervaka provtemperaturen och justera ultraljudsbehandlingen därefter. En återcirkulerande kylvätska kyler varje brunn i plattan för exakt temperaturkontroll. |
| Protokollering och fjärrkontroll | Varje ultraljudsbehandling körning kan styras från en dator. Ingen programvaruinstallation behövs. Du kan använda din vanliga webbläsare (t.ex. Chrome, Firefox, Edge eller Safari) på vilket operativsystem som helst (t.ex. MacOS, Windows, Android, iOS eller Linux) för att styra och övervaka UIP400MTP på distans. Varje ultraljudsbehandling körning producerar en detaljerad ultraljudsbehandling protokoll 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 pålitlig | UIP400MTP är designad och byggd i Tyskland enligt högsta kvalitetsstandarder och är inte bara kraftfull utan också anmärkningsvärt hållbar. Dess design uppfyller industriella standarder och tål lätt påfrestningarna vid daglig användning i en krävande labbmiljö. Du kan använda UIP400MTP kontinuerligt 24 timmar om dygnet, 7 dagar i veckan i åtgärder med högt dataflöde. |
- Hög effektivitet
- Toppmodern teknik
- tillförlitlighet & robusthet
- Justerbar, exakt processtyrning
- Intelligent programvara
- Smarta funktioner (t.ex. programmerbar, dataprotokoll, fjärrkontroll)
- Enkel och säker att använda
- Lågt underhåll
- CIP (clean-in-place)
Design, tillverkning och rådgivning – Kvalitet tillverkad i Tyskland
Hielscher ultraljudsapparater är välkända för sina högsta kvalitets- och designstandarder. Robusthet och enkel drift möjliggör en smidig integration av våra ultraljudsapparater i industriella anläggningar. Tuffa förhållanden och krävande miljöer hanteras enkelt av Hielscher ultraljudsapparater.
Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultraljudsapparater med den senaste tekniken och användarvänligheten. Naturligtvis är Hielscher ultraljudsapparater CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.
Beröringsfri sonikator UIP400MTP För beredning av mikrobiomprov i plattor med flera brunnar.
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 stör bakterieceller med hjälp av högfrekventa ljudvågor, vilket orsakar kavitation som genererar chockvågor och mekaniska krafter, vilket leder till celllys och frisättning av intracellulärt innehåll.
Vilka metoder används för att studera mikrobiom?
Metoder för att studera mikrobiom inkluderar DNA-sekvenseringstekniker som 16S rRNA-gensekvensering och metagenomik, samt transkriptomik, proteomik och metabolomik för att analysera mikrobiella funktioner och interaktioner. Bioinformatiska verktyg används för att tolka de stora mängder data som genereras.
Vilka tekniker används i mikrobiomanalys?
Tekniker som används i mikrobiomanalys inkluderar 16S rRNA-gensekvensering 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 viktiga för databehandling 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 om deras metaboliska aktiviteter. Metagenomik innebär att sekvensera de kollektiva genomen hos mikrobiella samhällen för att förstå deras genetiska sammansättning och funktionella potential. Metaproteomik studerar hela proteininnehållet i ett mikrobiom och avslöjar det funktionella uttrycket av gener och de roller som proteiner spelar inom det mikrobiella samhället.
Vad är bakteriekolonier i mikrobiomforskning?
Bakteriekolonier inom mikrobiomforskning är grupper av bakterier som odlas från en enda eller ett fåtal celler på ett fast odlingsmedium och bildar synliga kluster. 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 labb till industriell storlek.