Ultraljud DNA fragmentering för nästa generations sekvensering

Next Generation Sequencing (NGS) kräver tillförlitlig savning och fragmentering av genomiskt DNA för att sekvensera genomiska DNA-strängar och skapa genombibliotek. Den kontrollerade fragmenteringen av DNA i DNA-fragment är ett viktigt provberedningssteg som krävs innan DNA:t sekvenseras. Ultraljud är bevisat som effektiv och tillförlitlig teknik för DNA fragmentering av vissa längd. Ultraljud DNA fragmentering protokoll uppnå reproducerbara fragmentering resultat. Hielscher ultrasonicators kan producera ett brett spektrum av genomiska DNA fragment storlek distributioner, exakt kontrollerbara via driftsparametrarna. Eftersom Hielscher ultraljud DNA-saxningssystem är tillgängliga för enstaka och flera injektionsflaska samt för mikroplattor, prov förberedelse blir mycket effektiv.

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Ultrasonic DNA fragmentation is frequently used as sample preparation step in Next Generation Sequencing (NGS)

Elektroforetiska analyser av genomiskt DNA hos E. coli EDL933 utsätts för 0 – 15 min ultraljud. L anger DNA Ladder. (Basselet et al. 2008)

Fördelar med ultraljud DNA fragmentering

  • repeterbara / reproducerbara resultat
  • exakt justerbar för att erhålla viss fragmentlängd
  • snabb bearbetning
  • konsekventa DNA-fragmenteringsresultat
  • produkter för alla provvolymer (t.ex. flera injektionsflaskar eller mikroplattor)
  • högt data flöde
  • exakt temperaturkontroll
  • enkel och användarvänlig drift

Nästa generations sekvensering: Ultraljud DNA-fragmentering för biblioteksförberedelse

För att genomföra en nästa generations sekvensering måste de tre grundläggande stegen i (1) biblioteksförberedelser, (2) sekvensering och (3) dataanalys utföras. Under biblioteksberedningen fragmenteras DNA, sedan repareras fragmentändarna (poleras) genom att lägga till en enda adeninbas och målfragmenten omvandlas till dubbelsträngat DNA. Slutligen bifogas så kallade adaptrar genom ligatur, PCR eller tagmentering så att det slutliga bibliotekets DNA-produkt kan kvantifieras för sekvensering.
DNA-fragmentering med hjälp av ultraljudsbehandling: Särskilt när kortläst sekvenseringsteknik som Illumina, som inte lätt kan läsa längre DNA-fragment, måste DNA-stativen fragmenteras till en viss storlek som kan uppnås på ett tillförlitligt sätt genom ultraljud.
Ultraljud kan tillförlitligt användas för DNA, RNA och kromatin fragmentering.

Hur fungerar ultraljud DNA fragmentering?

Ultraljudsbehandling, även känd som akustisk provbehandling, är en allmänt använd metod för att fragmentera DNA. För ultraljud DNA-shearing utsätts proverna för ultraljud vågor under kontrollerat skick. Arbetsprincipen för ultraljud DNA fragmentering är baserad på vibrationer och kavitation genereras av ultraljud vågor. Sajuvkrafterna som är resultatet av ultraljud (akustisk) kavitation bryter hög molekylvikt DNA-molekyler. Inställningen av ultraljudsbehandling såsom intensitet (amplitud, varaktighet), pulseringsläge och temperatur möjliggör exakt DNA-fragmentering till en viss önskad längd av DNA-fragment. Medan DNA ofta reduceras till 100 till 600 bp med ultraljud, längre DNA fragment på upp till 1300 bp kan erhållas när mildare ultraljud villkor tillämpas.

Ultrasonic homogenizers are reliable for DNA shearing

Ultraljud DNA-savning under ChIP – Kromatin immunnederbörd
Anpassad från Jkwchui under CC-BY-SA.03

Temperaturkontroll för att förhindra DNA-nedbrytning

Dna:s dubbelsträngade molekylära form är mycket känslig för förhöjda temperaturer så att exakt kontroll över temperaturen under provberedningssteg är en avgörande faktor för tillförlitliga analysresultat.
Oavsett om du använder Hielschers sond ultrasonicators, VialTweeter eller UIP400MTP – kontinuerlig temperaturövervakning och temperaturreglering säkerställs på grund av en pluggbar temperaturgivare och programvaran för smarta enheter. För att hålla temperaturen inom ett visst intervall kan du ställa in en övre och lägre temperaturgräns. Följaktligen kommer ultraljudspumpen att pausa så snart denna temperaturgräns överskrids och kommer automatiskt att fortsätta att ljuda när temperaturen har sänkts med en ∆T.
Den sofistikerade programvaran av Hielscher ultrasonicators säkerställer tillförlitligt underhåll av idealiska provbehandling villkor.

Massprov DNA-fragmentering med UIP400MTP Multi-Well Plate Ultrasonicator

Ultrasonic Multi-Sample Preparation Unit UIP400MTP for multi-well plate sonicationAntalet prover inom life science har ökat markant under det senaste decenniet. Detta innebär att ett mycket stort antal prover (t.ex. 384, 1536 eller 3456 brunnar per mikroplatta) måste bearbetas under provförberedelser och analyser under konsekvent lika villkor för att uppnå jämförbara och giltiga resultat. Med UIP400MTP följer Hielscher Ultrasonics trenden med massprovsbehandling. UIP400MTP är en ultraljudsbehandling för provberedning med mikroplattor. UIP400MTP kan bearbeta plattor med 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 eller 3456 brunnar. Beroende på mikroplåtstypen kan varje brunn vanligtvis hålla provvolymer mellan tiotals nanoliter till flera milliliter. UIP400MTP används ofta i life science-forskning och används mycket ofta för provberedning före analyser som ELISA (enzymlänkad immunosorbentanalys) eller PCR, före proteinanalys, samt för kromatinpreparat före CHiP och CHiP-seq, identifiering av histonmodifiering och andra analytiska behandlingar (t.ex. gelelektrofores, masspektrometri).

VialTweeter för prov praparation av upp till 10 injektionsflaska

Komplett VialTweeter setup: VialTweeter sonotrode på ultraljud processor UP200StVialTweeter är en allmänt använd lab ultrasonicator VialTweeter som möjliggör effektiv och bekväm ultraljudsbehandling av upp till 10 injektionsflaska samtidigt. Eftersom injektionsflaskan och provrören (t.ex. Eppendorf-flaskor, kryoflaska, centrifugrör) ljudförs indirekt, undviks eventuell korskontaminering. Eftersom samma ultraljudsintensitet levereras till varje prov är alla ultraljudsbehandling resultat homogena och reproducerbara. VialTweeter erbjuder alla smarta funktioner som våra andra digitala enheter (t.ex. smart meny, programmerbara inställningar, temperaturkontroll, fjärrkontroll etc.) så att högsta användarkomfort säkerställs.

Flerfingersonder för Microwell-plattor

4 probe heads or 4 sonotrodes for simultaneous sonication of 4 samples at the same intensity with the Hielscher 200 watts ultrasonicator models UP200ST and UP200HTTillgängliga för ultraljud sond homogenisatorer UP200Ht och UP200St, flera fingrar sonder med 4 eller 8 fingrar är ett bekvämt alternativ att ultraljudsföra flera prov samtidigt under samma förhållanden. Till exempel är sonotroden MTP-24-8-96 en åttafingersond, vilket är idealiskt för integrering i automatiserade system eller effektiv manuell provberedning av brunnarna på multibrunnsplattor. Flerfinger sonotrode är idealisk för automatiserade för laboratorier, där mestadels bägare och provrör med hjälp av en standard ultraljud sonotrode bearbetas. Multi-finger och standard sonder kan snabbt inter-changed inom några minuter omvandla en-probe ultraljudspump till en multi-probe ultraljud disruptor.

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Hielscher ultrasonicators för DNA fragmentering

Hielscher Ultrasonics erbjuder olika ultraljud-baserade plattformar för DNA, RNA och kromatin fragmentering. Dessa olika plattformar inkluderar ultraljud sonder (sonotrodes), indirekt ultraljudsbehandling lösningar för samtidig prov förberedelse av flera rör eller multi-well plattor (t.ex. 96-brunn plattor, mikrotiter plattor), sonoreactors och ultraljud cuphorns. Alla plattformar för DNA-avsjuvning drivs av frekvensjusterade, högpresterande ultraljudsprocessorer, som är exakt kontrollerbara och ger reproducerbara resultat.

Ultraljud processorer för alla prov nummer och storlek

Med Hielschers multi-sample ultrasonicators VialTweeter (för upp till 10 provrör) och UIP400MTP (för mikroplattor / multiwell plattor) blir det lätt möjligt att minska prov bearbetningstiden på grund av intensiv och exakt kontrollerbar ultraljudsbehandling samtidigt som du får önskad DNA fragment storlek distribution och utbyte. Ultraljud DNA fragmentering gör prov förberedelse effektiv, tillförlitlig och skalbar. Protokoll kan skalas linjärt från ett till många prover genom att tillämpa ständigt kontrollerat ultraljud.
Sond ultrasonicators med en till fem fingrar är idealiska för beredning av mindre provnummer. Hielschers laboratorie ultraljudsatorer finns i olika storlekar så att vi kan rekommendera dig den perfekta enheten för din applikation och krav.

noggrann processtyrning

Hielscher ultrasonicators can be remotely controlled via browser control. Sonication parameters can be monitored and adjusted precisely to the process requirements.Exakt kontrollerbara ultraljudsbehandling inställningar är avgörande eftersom uttömmande sonifiering kan förstöra DNA, RNA och kromatin, men otillräcklig ultraljud shearing resulterar i för länge DNA och kromatin fragment. Hielschers digitala ultraljudspumpar kan enkelt ställas in på exakt ultraljudsbehandling parameter. Specifika ultraljudsbehandling inställningar kan också sparas som programmerad inställning för snabb upprepning av samma förfarande.
All ultraljudsbehandling protokolleras automatiskt och lagras som CSV-fil på ett inbyggt SD-kort. Detta möjliggör korrekt dokumentation av utförda försök och gör det möjligt att enkelt revidera ultraljudsbehandling.
Via webbläsarens fjärrkontroll kan alla digitala ultraljudspumpar styras och övervakas via vilken standardwebbläsare som helst. Installation av ytterligare programvara krävs inte, eftersom en LAN-anslutning möjliggör en mycket enkel plug-n-play-installation.

Högsta användarvänlighet i ultraljud prov förberedelse

Alla Hielscher ultrasonicators är utformade för att leverera högpresterande ultraljud, samtidigt som de alltid är mycket användarvänliga och lätt att använda. Alla inställningar är välstrukturerade i en tydlig meny, som enkelt kan nås via färgad pekskärm eller webbläsarfjärrkontroll. Den smarta programvaran med programmerbara inställningar och automatisk dataregistrering säkerställer optimala ultraljudsbehandlingsinställningar för tillförlitliga och reproducerbara resultat. Det rena och lättanvända menygränssnittet förvandlar Hielscher ultrasonicators till användarvänliga och effektiva enheter.
Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra lab ultrasonicators, som är idealiska för provberedningsuppgifter som DNA och RNA fragmentering, celllys samt protein extraktion:

Enhet Strömförsörjning [W] Typ Volym [mL]
UIP400MTP 400 för mikroplattor 6 – 3456 brunnar
VialTweeter 200 för upp till 10 injektionsflaskar plus kläm-på-möjlighet 05. den femte – 1,5
UP50H 50 Sond-typ 0.01 – 250
UP100H 100 Sond-typ 0.01 – 500
Uf200 ः t 200 Sond-typ 0den första. 1 – 1000
UP200St 200 Sond-typ 0den första. 1 – 1000
UP400St 400 Sond-typ 5,0 – 2000
Cuphorn 200 CupHorn, sonoreactor 10 – 200
GDmini2 200 kontamineringsfri flödescell

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan för att begära ytterligare information om ultraljudprocessorer, applikationer och pris. Vi kommer gärna att diskutera din process med dig och att erbjuda dig ett ultraljudssystem som uppfyller dina krav!









Observera att våra Integritetspolicy.


The VialTweeter is a MultiSample Ultraonicator that allows for reliable sample preparation under precisely controlled temperature conditions.

Den ultraljud multi-prov förberedelse enhet VialTweeter möjliggör samtidig ultraljudsbehandling av upp till 10 injektionsflaska. Med den påspänna enheten VialPress kan upp till 4 extra rör pressas fram för intensiv ultraljudsbehandling.


Den sonotrode MTP-24-8-96 har åtta ultraljud sonder för ultraljudsbehandling av brunnarna av mikrotiter plattor.

Den sonotrode MTP-24-8-96 har åtta ultraljud sonder för ultraljudsbehandling av brunnarna av mikrotiter plattor.



Litteratur / Referenser

Fakta Värt att veta

Vad är nästa generations sekvensering?

Nästa generations sekvensering, även Next Gen Sequencing (NGS), hög genomströmningssekvensering eller andra generationens sekvensering, hänvisar till tillvägagångssättet med massiv parallell sekvensering, där mycket stora (massiva) mängder DNA från miljontals fragment sekvenseras samtidigt parallellt per körning.
För att genomföra en nästa generations sekvensering måste de tre grundläggande stegen i (1) biblioteksförberedelser, (2) sekvensering och (3) dataanalys utföras. Under biblioteksberedningen måste DNA-strängar fragmenteras i DNA-fragment av viss längd. Ultraljudsbehandling är en av de föredragna teknikerna för att fragmentera DNA.
Under DNA-sekvenseringsordningen var ordningen på nukleotider i DNA – kallas nukleinsyrasekvens – bestäms. Nukleinsyrasekvensen består av fyra nukleotidbaser – adenin, cytosin, guanin, tymin – vilken kod för information.
Nästa generations sekvensering driver forskning inom life science och individanpassad medicin eftersom DNA- och RNA-sekvensering används flitiga inom genomisk forskning, cancerforskning, forskning om sällsynta och komplexa sjukdomar, mikrobiell forskning, agrigenomik och många andra forskningsområden.

Nästa generations sekvensering vs Sanger-sekvensering

Medan med Next Generation Sequencing (NGS) är det möjligt att sekvensera ett stort antal genomiska prover, sanger sekvensering (även känd som kedjetermineringsmetod eller första generationens sekvensering) har endast förmågan att sekvensera små provnummer. Sanger sekvensering sekvenser bara ett enda DNA-fragment i taget och kan åstadkommas på en enda dag. På grund av dess acccuracy anses Sanger-sekvenseringen också vara guldstandardtekniken, som används för att verifiera resultat som erhållits genom nästa generations sekvensering.
Sanger sekvensering uppnår läslängder på cirka 800bp (vanligtvis 500-600bp med icke-berikat DNA). De längre läslängderna i Sanger-sekvensering visar betydande fördelar jämfört med andra sekvenseringsmetoder, särskilt när det gäller sekvensering av repetitiva regioner i genomet. En utmaning med kortlästa sekvensdata är särskilt ett problem vid sekvensering av nya genom (de novo) och i sekvensering av högt omorganiserade genomsegment, vanligtvis de som ses av cancergenom eller i regioner av kromosomer som uppvisar strukturell variation. [cp. Morozova och Marra, 2008]


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljud homogenisatorer från Labb till industriell storlek.