Provberedning med ultraljudsapparaten VialTweeter

Provberedning före analys kan kräva olika preanalytiska processer såsom vävnadshomogenisering, lys, extraktion av proteiner, DNA, RNA, organeller och andra intracellulära ämnen, upplösning och avgasning. VialTweeter är en unik ultraljudsapparat som bereder flera provrör samtidigt under exakt samma förhållanden. Genom indirekt ultraljudsbehandling av slutna provrör undviks korskontaminering och provförlust.

Provberedning med ultraljud

Ultraljudsbehandling är en vanlig teknik för att behandla prover inför analyser såsom polymeraskedjereaktion (PCR), Western blot, analysbestämningar, molekylär sekvensering, kromatografi etc. Ultraljudsbehandling är en teknik som används i stor utsträckning i laboratorier för preanalytisk behandling av prover. En stor fördel med ultraljudsbehandling är att ultraljudets verkningsprincip bygger på rent mekaniska krafter. Ultraljudslys och cellsönderdelning åstadkoms genom sonomekaniska skjuvkrafter, vilket ger ultraljudsbehandling fördelen att de lösningsmedel som används för proteinextraktion även kan användas under lysen. Ultraljudsbaserade cellsönderdelare såsom VialTweeter bryter sönder cellväggarna / membranen och främjar massöverföringen mellan cellens inre och lösningsmedlet. Därigenom överförs analyten (t.ex. DNA, RNA, proteiner, organeller etc.) effektivt från cellmatrisen till lösningsmedlet. Detta innebär att stegen för reaktionsstopp och extraktion överlappar med den ultraljudsbaserade cellsönderdelningen, vilket gör ultraljudslys mycket effektiv. Dessutom kräver provberedning med ultraljud inga detergenter eller andra lysreagenser, vilka kan förändra och förstöra lysatets struktur och är kända för att orsaka efterföljande problem med reningen. En annan lysmetod, enzymatisk sönderdelning, kräver långa inkubationstider och ger ofta icke-reproducerbara resultat. Provberedning med ultraljud löser vanliga problem vid provberedning såsom vävnadshomogenisering, cellsönderdelning, lys, proteinextraktion och solubilisering av lysat. Eftersom ultraljudsbehandlingens intensitet kan styras exakt och anpassas till det biologiska provet undviks nedbrytning och provförlust. Automatiskt övervakad och reglerad provtemperatur, pulsläge och ultraljudsbehandlingstid säkerställer optimala resultat.
 

VialTweeter är särskilt praktisk för laboratoriearbete som kräver samtidig beredning av flera prover under samma förhållanden. VialTweeter är en ultraljudsblocksonotrod som kan rymma upp till 10 provrör (t.ex. Eppendorf-rör, centrifugrör, NUNC-rör och kryorör) och behandlar dem intensivt med ultraljud under exakt kontrollerade förhållanden. Eftersom ultraljudsenergin kopplas in i provmediet genom provrörens väggar förblir provrören slutna under behandlingen. Därigenom undviks provförlust och korskontaminering helt.

Provrör som passar VialTweeter

VialTweeter är lämpad för att hålla 10 vanliga koniska eller rundbottnade rör såsom Eppendorf-rör, centrifugrör, kryorör och olika typer av NUNC-provrör, men hålen kan på begäran anpassas till andra provrörsstorlekar. Meddela oss vilken typ av provrör du vill använda så att vi kan anpassa din VialTweeter därefter. För större provrör såsom Falcon-rör och andra provbehållare, bägare och kärl är VialPress en praktisk lösning.
Läs mer om VialTweeter-modellen VT26dxx, anpassad till just din provrörsstorlek, t.ex. Falcon-rör!

VialTweeter med VialPress

VialTweeter är i sig redan en unik och mycket funktionell ultraljudsenhet med sina 10 hål för provrör, och tillbehöret VialPress gör VialTweeter ännu mer mångsidig och flexibel att använda. VialPress är ett tillbehör till VialTweeter som består av en fastspänningsstång som gör det möjligt att fästa större provrör, såsom Falcon-rör, eller andra små till medelstora provbägare på framsidan av VialTweeter. Bilden till vänster visar VialTweeter med 10 Eppendorf-rör i blocket, medan VialPress håller ett större provrör på plats på framsidan för ultraljudsbehandling. VialPress kan hålla upp till 5 större provrör för intensiv ultraljudsbehandling.

Protokoll för provberedning med VialTweeter

VialTweeter används i stor utsträckning för ultraljudsbehandling av biologiska prover. Före analys måste proverna beredas för biokemiska eller biofysikaliska analyser och tester, t.ex. genom lysering, vävnadshomogenisering, proteinextraktion, skjuvning av DNA / RNA, avgasning osv. VialTweeter utför dessa ultraljudsprocesser tillförlitligt och ger reproducerbara resultat. En vanlig tillämpning för VialTweeter är lysering/cellsönderdelning av vävnader från däggdjur (människor och djur) samt av bakterieceller och viruspartiklar. Biologiska prover som framgångsrikt har behandlats med VialTweeter omfattar humana lungepitelceller, hematopoetiska stamceller, myeloida leukemiceller, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Francisella tularensis, Yersinia pestis, Streptococcus pyogenes, Caulobacter crescentus, Mycoplasma pneumoniae, mykobakterier, Mycobacterium tuberculosis-komplexet (MTBC) och många andra bakterieceller, växtceller och mikrobiella celler.
Nedan finns några utvalda protokoll där VialTweeter används.

Lysering av E.Coli med VialTweeter för bestämning av glutation in vivo

Escherichia coli-bakterier av stammen MG1655 odlades i MOPS-minimalmedium i en total volym på 200ml tills ett A600 på 0,5 uppnåddes. Kulturen delades upp i kulturer om 50-ml för stressbehandling. Efter 15 min inkubation med 0,79 mM allicin, 1 mM diamid eller dimetylsulfoxid (kontroll) skördades cellerna vid 4 000g och 4°C i 10 min. Cellerna tvättades två gånger med KPE-buffert innan pelletarna resuspenderades i 700µl KPE-buffert. För avproteinisering tillsattes 300µl 10% (w/v) sulfosalicylsyra innan cellerna sönderdelades genom ultraljudsbehandling (3 x 1 min; VialTweeter-ultraljudsapparat). Supernatanterna samlades in efter centrifugering (30 min, 13 000g, 4°C). Koncentrationerna av sulfosalicylsyra sänktes till 1% genom tillsats av 3 volymer KPE-buffert. Mätningar av totalt glutation och GSSG utfördes enligt beskrivningen ovan. Cellulära glutationkoncentrationer beräknades utifrån en volym för E. coli-celler på 6,7×10-15 liter och en celldensitet på A600 0,5 (motsvarande 1×108 celler ml-1 kultur). GSH-koncentrationer beräknades genom subtraktion av 2[GSSG] från totalt glutation. (Müller et al. 2016)

Fragmentering av alfa-synukleinfibriller med VialTweeter

Ultraljudsapparaten VialTweeter används i stor utsträckning för tillförlitlig och effektiv fragmentering av alfa-synukleinfibriller och -band. Klicka här för detaljerade beskrivningar, protokoll och referenser för fragmentering av alfa-synuklein med VialTweeter!

Celllysering med VialTweeter före atomabsorptionsspektrometri med grafitugn

Bacillus subtilis 168 (trpC2) utsattes för antibiotikastress i 15 min. Därefter skördades cellerna vid 3 320 x g, tvättades fem gånger med 100 mM Tris/1 mM EDTA, pH 7,5, resuspenderades i 10 mM Tris, pH 7,5 och sönderdelades genom ultraljudsbehandling i ett Hielscher VialTweeter-instrument. (Wenzel et al. 2014)

Provberedning med VialTweeter före masspektrometri

De frystorkade cellpelletarna av humana CD34􏰀 hematopoetiska stam-/progenitorceller resuspenderades i 10µ􏰇l (200µl för beredning av HEK293 i bulk för peptidspädningsserien) av 8 M urea i 100 mM ammoniumvätekarbonat och lyserades med hjälp av ultraljudsbehandling med Hielscher VialTweeter vid en amplitud på 60%, en arbetscykel på 60% och en behandlingstid på 20s tre gånger med mellanliggande kylning på is. (Amon et al. 2019)

Provberedningsprotokoll med VialPress

Färsk sallat (Lactuca sativa) homogeniserades i 0,5 M HEPES-buffert (pH 8, justerat med KOH) i förhållandet 1 g växtmaterial (färskvikt) till 200, 100, 50 eller 20 mL buffertlösning. Förhållandet mellan växtmaterialets massa och buffertlösningens volym varierades för att hålla den totala homogenatvolymen mellan 3,5 och 12 mL. Förhållandet mellan växtmaterialets massa och buffertlösningens volym varierades för att hålla den totala homogenatvolymen mellan 3,5 och 12 mL, vilket möjliggjorde homogenisering med sonden. Homogenaten genomgick därefter indirekt ultraljudsbehandling med en UP200St med VialTweeter utrustad med 200xt VialPress (Hielscher Ultrasonics GmbH, Tyskland) i 3 min (80% puls och 100% effekt). Användningen av denna utrustning gjorde att kontaminering undveks. (Laughton et al. 2019)

Tillförlitlig temperaturreglering under ultraljudsbehandling med VialTweeter

Temperaturen är en avgörande faktor som påverkar processen och är särskilt viktig vid behandling av biologiska prover. Liksom alla mekaniska provberedningstekniker alstrar ultraljudsbehandling värme. Provernas temperatur kan dock regleras väl vid användning av VialTweeter. Vi presenterar olika alternativ för att övervaka och reglera temperaturen i dina prover medan de bereds med VialTweeter och VialPress inför analys.

1. Övervakning av provtemperaturen: Ultraljudsprocessorn UP200St, som driver VialTweeter, är utrustad med intelligent programvara och en anslutningsbar temperaturgivare. Anslut temperaturgivaren till UP200St och för in temperaturgivarens spets i ett av provrören. Via den digitala pekskärmen i färg kan du i menyn på UP200St ställa in ett specifikt temperaturintervall för ultraljudsbehandlingen av dina prover. Ultraljudsapparaten stannar automatiskt när den maximala temperaturen uppnås och pausar tills provtemperaturen har sjunkit till det nedre värdet i det inställda temperaturintervallet ∆. Därefter startar ultraljudsbehandlingen automatiskt igen. Denna smarta funktion förhindrar värmeinducerad nedbrytning.
2. VialTweeter-blocket kan förkylas. Placera VialTweeter-blocket (endast sonotroden utan ultraljudsomvandlare!) i kylskåpet eller frysen för att förkyla titanblocket, vilket hjälper till att fördröja temperaturökningen i provet. Om möjligt kan även själva provet förkylas.
3. Använd torris för kylning under ultraljudsbehandlingen. Använd en grund bricka fylld med torris och placera VialTweeter på torrisen så att värmen snabbt kan avledas.

Kunder över hela världen använder VialTweeter och VialPress för sitt dagliga provberedningsarbete i biologiska, biokemiska, medicinska och kliniska laboratorier. Med UP200St-processorns intelligenta programvara och temperaturreglering regleras temperaturen tillförlitligt och värmeinducerad nedbrytning av prover undviks. Provberedning med ultraljud med VialTweeter och VialPress ger mycket tillförlitliga och reproducerbara resultat!

Tekniska detaljer om VialTweeter

VialTweeter är en blocksonotrod av titan som rymmer upp till 10 provrör i hålen i blocket. Dessutom kan upp till 5 större provrör klämmas fast på framsidan av VialTweeter med hjälp av VialPress. VialTweeter är utformad så att ultraljudsenergin fördelas jämnt till varje insatt provrör för att säkerställa tillförlitliga och enhetliga ultraljudsbehandlingsresultat. En liten vridled anpassar VialTweeter-sonotroden till ojämna underlag och riktar in provrören vertikalt.

Fördelarna med VialTweeter i korthet

• Intensiv ultraljudsbehandling av upp till 10 provrör samtidigt
• Indirekt sonikering med hög ultraljudsintensitet genom kärlväggen in i provet
• Indirekt sonikering förhindrar korskontaminering och provförlust
• Reproducerbara resultat tack vare justerbar och kontrollerbar sonikeringsamplitud
• Med VialPress kan du sonikera större rör
• Justerbar amplitud från 20 till 100%
• Justerbart pulsläge från 0 till 100%
• Autoklaverbar

VialTweeter drivs av UP200St, en kraftfull ultraljudsprocessor på 200 watt. UP200St är utrustad med intelligent programvara som möjliggör exakt styrning av alla viktiga ultraljudsprocessparametrar såsom amplitud, sonikeringstid, pulsering och temperatur. Detta gör VialTweeter till ett tillförlitligt verktyg för framgångsrika, reproducerbara processresultat i biologiska och biokemiska laboratorier.
Amplituden kan justeras mellan 20 och 100%, vilket gör det möjligt att anpassa ultraljudsintensiteten till ditt prov. Exempelvis kräver skjuvning och fragmentering av DNA och RNA en lägre amplitud för att förhindra att alltför små DNA-fragment bildas, medan vävnadshomogenisering av mushjärna kräver sonikering med hög intensitet. Välj optimal amplitud, sonikeringsintensitet och behandlingstid via den smarta och intuitiva menyn på UP200St-processorn. Menyn och inställningarna är lättåtkomliga och enkla att hantera via pekskärmen i färg. I inställningarna kan du förinställa sonikeringsparametrar såsom amplitud, pulsering, cykelläge, sonikeringstid, total energitillförsel och temperaturgränser. Inom forskning och produktion är repeterbarheten hos försök och testresultat avgörande. Det innebär att exakt registrering av processförhållanden och sonikeringsprotokoll är ytterst viktig. Den automatiska dataloggningen skriver alla sonikeringsdata till en CSV-fil på ett inbyggt SD-kort så att du enkelt kan kontrollera och jämföra olika sonikeringskörningar. Alla ultraljudsprocessdata kan enkelt hämtas och delas som en CSV-fil.
Hielscher Ultrasonics strävar efter att förse dig med avancerad teknik för att underlätta och förbättra ditt forskningsarbete!