การทำให้ DNA แตกเป็นชิ้นด้วยอัลตราโซนิกสำหรับการหาลำดับเบสยุคใหม่
การหาลำดับเบสยุคใหม่ (NGS) จำเป็นต้องอาศัยการเฉือนและการทำให้ DNA จีโนมแตกเป็นชิ้นอย่างเชื่อถือได้ เพื่อหาลำดับเบสของสาย DNA จีโนมและสร้างคลังจีโนม การทำให้ DNA แตกเป็นชิ้นส่วน DNA อย่างควบคุมได้เป็นขั้นตอนสำคัญในการเตรียมตัวอย่างที่ต้องดำเนินการก่อนหาลำดับเบสของ DNA การใช้อัลตราโซนิกได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้สำหรับการทำให้ DNA แตกเป็นชิ้นที่มีความยาวตามที่กำหนด วิธีปฏิบัติสำหรับการทำให้ DNA แตกเป็นชิ้นด้วยอัลตราโซนิกให้ผลการแตกเป็นชิ้นที่ทำซ้ำได้ เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher สามารถสร้างการกระจายขนาดชิ้นส่วน DNA จีโนมได้หลากหลาย โดยควบคุมได้อย่างแม่นยำผ่านพารามิเตอร์การทำงาน เนื่องจากระบบเฉือน DNA ด้วยอัลตราโซนิกของ Hielscher มีให้เลือกทั้งสำหรับขวดตัวอย่างเดี่ยว ขวดตัวอย่างหลายขวด และไมโครเพลต การเตรียมตัวอย่างจึงมีประสิทธิภาพสูง
เครื่องอัลตราโซนิกสำหรับเพลต UIP400MTP สำหรับการเตรียมตัวอย่างปริมาณมาก ให้คลื่นอัลตราโซนิกแก่ตัวอย่างในเพลตหลายหลุม ไมโครไทเทอร์เพลต และเพลต 96 หลุมอย่างสม่ำเสมอ
- ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้ / ทำซ้ำแล้วให้ผลตรงกัน
- ปรับได้อย่างแม่นยำเพื่อให้ได้ชิ้นส่วนที่มีความยาวตามที่กำหนด
- การประมวลผลอย่างรวดเร็ว
- ผลการทำให้ DNA แตกเป็นชิ้นที่สม่ำเสมอ
- อุปกรณ์สำหรับตัวอย่างทุกปริมาตร (เช่น ขวดตัวอย่างหลายขวดหรือไมโครเพลต)
- รองรับตัวอย่างปริมาณมาก
- การควบคุมอุณหภูมิอย่างแม่นยำ
- การใช้งานที่เรียบง่ายและเป็นมิตรต่อผู้ใช้
การหาลำดับเบสยุคใหม่: การทำให้ DNA แตกเป็นชิ้นด้วยอัลตราโซนิกเพื่อเตรียมคลัง DNA
การหาลำดับเบสยุคใหม่ต้องดำเนินการตามขั้นตอนพื้นฐานสามขั้นตอน ได้แก่ (1) การเตรียมคลัง DNA (2) การหาลำดับเบส และ (3) การวิเคราะห์ข้อมูล ระหว่างการเตรียมคลัง DNA จะทำให้ DNA แตกเป็นชิ้น จากนั้นซ่อมแซม (ปรับแต่ง) ปลายชิ้นส่วนโดยเติมเบสอะดีนีนหนึ่งเบส และเปลี่ยนชิ้นส่วนเป้าหมายให้เป็น DNA สายคู่ สุดท้ายจะเชื่อมสิ่งที่เรียกว่าอะแดปเตอร์ด้วยการเชื่อมต่อสาย DNA, PCR หรือแทกเมนเทชัน เพื่อให้สามารถวัดปริมาณผลิตภัณฑ์ DNA ขั้นสุดท้ายของคลังสำหรับการหาลำดับเบสได้
การทำให้ DNA แตกเป็นชิ้นด้วยการให้คลื่นอัลตราโซนิก: โดยเฉพาะเมื่อใช้เทคโนโลยีการหาลำดับเบสแบบอ่านสั้น เช่น Illumina ซึ่งไม่สามารถอ่านชิ้นส่วน DNA ที่ยาวกว่าได้โดยง่าย จะต้องทำให้สาย DNA แตกเป็นชิ้นที่มีขนาดตามที่กำหนด ซึ่งทำได้อย่างเชื่อถือได้ด้วยการใช้อัลตราโซนิก
สามารถใช้อัลตราโซนิกเพื่อทำให้ DNA, RNA และโครมาตินแตกเป็นชิ้นได้อย่างเชื่อถือได้
การหาลำดับเบสยุคใหม่ – การเตรียมคลัง DNA
การทำให้ DNA แตกเป็นชิ้นด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการเตรียมคลัง DNA สำหรับแพลตฟอร์มการหาลำดับเบสยุคใหม่ (NGS) เทคนิคนี้ใช้ทำให้โมเลกุล DNA แตกเป็นชิ้นส่วนที่เล็กลงในช่วงขนาดที่ต้องการ ซึ่งช่วยให้ขั้นตอนถัดไปในการเตรียมคลัง DNA ดำเนินไปได้สะดวกขึ้น โดยทั่วไป การทำให้ DNA แตกเป็นชิ้นด้วยอัลตราโซนิกเป็นสิ่งจำเป็นในขั้นตอนการเตรียมคลัง DNA ของกระบวนการ NGS เพื่อทำให้ DNA จีโนมแตกเป็นชิ้นเล็กลงที่เหมาะสำหรับการประมวลผลและการหาลำดับเบสในขั้นตอนถัดไป วิธีนี้มีบทบาทสำคัญในการทำให้การทดลองหาลำดับเบสประสบความสำเร็จ โดยสร้างชิ้นส่วน DNA ในช่วงขนาดที่เหมาะสมกับแพลตฟอร์มการหาลำดับเบสที่ใช้
การวิเคราะห์ DNA จีโนมของ E. coli EDL933 ด้วยอิเล็กโทรโฟรีซิส หลังได้รับคลื่นอัลตราโซนิกเป็นเวลา 0 – 15 min โดย L หมายถึงมาตรฐานขนาด DNA แบบขั้นบันได (Basselet et al. 2008)
การหาลำดับเบสยุคใหม่ – ขั้นตอนกระบวนการ:
- การทำให้ DNA แตกเป็นชิ้นด้วยอัลตราโซนิก: ก่อนสร้างคลัง DNA จะทำให้ DNA จีโนมแตกเป็นชิ้นเล็กลงที่จัดการได้ง่ายขึ้น การทำให้แตกเป็นชิ้นด้วยอัลตราโซนิกใช้คลื่นเสียงความถี่สูงเพื่อเฉือนโมเลกุล DNA ให้เป็นชิ้นส่วนในช่วงขนาดที่ต้องการ ขั้นตอนนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะช่วยให้แน่ใจว่าข้อมูลลำดับเบสที่อ่านได้ในภายหลังจะมีความยาวเหมาะสมกับแพลตฟอร์มการหาลำดับเบสที่ใช้ สามารถปรับช่วงขนาดของชิ้นส่วนได้ตามข้อกำหนดเฉพาะของการทดลองหาลำดับเบส
- การเพิ่มจำนวนแบบโคลนด้วย PCR: หลังจากทำให้แตกเป็นชิ้นด้วยอัลตราโซนิก ชิ้นส่วน DNA จะผ่านการซ่อมแซมปลาย การเชื่อมอะแดปเตอร์ และการเพิ่มจำนวนด้วย PCR เพื่อสร้างคลัง DNA ขั้นสุดท้ายสำหรับการหาลำดับเบส ขั้นตอนเหล่านี้เตรียมโมเลกุล DNA ที่แตกเป็นชิ้นให้พร้อมสำหรับกระบวนการหาลำดับเบส โดยเพิ่มลำดับเบสของอะแดปเตอร์ที่จำเป็นต่อการจับกับแพลตฟอร์มการหาลำดับเบส และจัดให้มีตำแหน่งจับของไพรเมอร์สำหรับการเพิ่มจำนวนด้วย PCR
- การหาลำดับเบส DNA โดยการสังเคราะห์: เมื่อเตรียมคลัง DNA สำหรับการหาลำดับเบสเสร็จแล้ว กระบวนการหาลำดับเบส DNA โดยการสังเคราะห์ (SBS) จะเริ่มขึ้น ระหว่าง SBS จะระบุลำดับเบส DNA จากการเติมนิวคลีโอไทด์ลงบนสายคู่สมตามลำดับ ขั้นตอนนี้ประกอบด้วยปฏิกิริยาเป็นรอบของการเติมนิวคลีโอไทด์เข้าในสาย การถ่ายภาพ และการตัดออก ซึ่งทำให้ระบุลำดับเบส DNA ได้จากสัญญาณฟลูออเรสเซนซ์ที่นิวคลีโอไทด์ซึ่งเติมเข้าไปปล่อยออกมา
- การหาลำดับเบสแบบขนานในปริมาณมหาศาล: ในขั้นตอนสุดท้าย จะหาลำดับเบสของแม่แบบ DNA ที่เพิ่มจำนวนแล้วและแยกจากกันในเชิงตำแหน่งพร้อมกันแบบขนานในปริมาณมหาศาล วิธีหาลำดับเบสที่รองรับตัวอย่างปริมาณมากนี้ช่วยให้สร้างข้อมูลลำดับเบสที่อ่านได้หลายล้านถึงหลายพันล้านชุดในการหาลำดับเบสเพียงรอบเดียว จึงสามารถระบุลำดับเบส DNA ได้อย่างมีประสิทธิภาพและรวดเร็ว
การทำให้ DNA แตกเป็นชิ้นด้วยอัลตราโซนิกทำงานอย่างไร?
การให้คลื่นอัลตราโซนิก หรือที่เรียกว่าการประมวลผลตัวอย่างด้วยคลื่นเสียง เป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อทำให้ DNA แตกเป็นชิ้น ในการเฉือน DNA ด้วยอัลตราโซนิก ตัวอย่างจะได้รับคลื่นอัลตราโซนิกภายใต้สภาวะที่ควบคุม หลักการทำงานของการทำให้ DNA แตกเป็นชิ้นด้วยอัลตราโซนิกอาศัยการสั่นและคาวิเทชันที่เกิดจากคลื่นอัลตราโซนิก แรงเฉือนที่เกิดจากคาวิเทชันด้วยอัลตราโซนิก (คลื่นเสียง) ทำให้โมเลกุล DNA ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงแตกออก การตั้งค่าการให้คลื่นอัลตราโซนิก เช่น ความเข้ม (แอมพลิจูด ระยะเวลา) โหมดพัลส์ และอุณหภูมิ ช่วยให้ทำให้ DNA แตกเป็นชิ้นที่มีความยาวตามที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ แม้ว่าการใช้อัลตราโซนิกมักทำให้ DNA มีขนาดลดลงเหลือ 100 ถึง 600 bp แต่สามารถได้ชิ้นส่วน DNA ที่ยาวขึ้นถึง 1300 bp เมื่อใช้สภาวะอัลตราโซนิกที่อ่อนลง
การเฉือน DNA ด้วยอัลตราโซนิกระหว่าง ChIP – การตกตะกอนโครมาตินด้วยภูมิคุ้มกัน
ดัดแปลงจาก Jkwchui ภายใต้ CC-BY-SA.03
การควบคุมอุณหภูมิเพื่อป้องกันการเสื่อมสลายของ DNA
รูปแบบโมเลกุลสายคู่ของ DNA ไวต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นอย่างมาก ดังนั้นการควบคุมอุณหภูมิอย่างแม่นยำระหว่างขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างจึงเป็นปัจจัยสำคัญอย่างยิ่งต่อผลการวิเคราะห์ที่เชื่อถือได้
ไม่ว่าคุณจะใช้เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบของ Hielscher, VialTweeter หรือ UIP400MTP ก็มั่นใจได้ว่าจะมีการตรวจติดตามและควบคุมอุณหภูมิอย่างต่อเนื่อง ด้วยเซนเซอร์อุณหภูมิที่เสียบเชื่อมต่อได้และซอฟต์แวร์อัจฉริยะของอุปกรณ์ เพื่อรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในช่วงที่กำหนด คุณสามารถตั้งค่าขีดจำกัดอุณหภูมิบนและล่างได้ ดังนั้นเครื่องอัลตราโซนิกจะหยุดชั่วคราวทันทีที่อุณหภูมิเกินขีดจำกัดนี้ และจะกลับมาให้คลื่นอัลตราโซนิกต่อโดยอัตโนมัติเมื่ออุณหภูมิลดลงตามค่า ∆T ที่ตั้งไว้
ซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อนของเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะรักษาสภาวะที่เหมาะสมที่สุดในการจัดการตัวอย่างได้อย่างเชื่อถือได้
การทำให้ DNA ในตัวอย่างจำนวนมากแตกเป็นชิ้นด้วยเครื่องอัลตราโซนิกสำหรับเพลตหลายหลุม UIP400MTP
จำนวนตัวอย่างในงานวิทยาศาสตร์ชีวภาพเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ซึ่งหมายความว่าต้องประมวลผลตัวอย่างจำนวนมากอย่างยิ่ง (เช่น 384, 1536 หรือ 3456 หลุมต่อไมโครเพลต) ระหว่างการเตรียมและวิเคราะห์ตัวอย่าง ภายใต้สภาวะที่เท่าเทียมกันอย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เปรียบเทียบกันได้และถูกต้อง ด้วย UIP400MTP บริษัท Hielscher Ultrasonics กำลังตอบรับแนวโน้มการประมวลผลตัวอย่างจำนวนมาก UIP400MTP เป็นเครื่องอัลตราโซนิกสำหรับการเตรียมตัวอย่างโดยใช้ไมโครเพลต UIP400MTP สามารถประมวลผลเพลตที่มี 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536 หรือ 3456 หลุม โดยทั่วไป แต่ละหลุมสามารถบรรจุตัวอย่างได้ตั้งแต่หลายสิบนาโนลิตรถึงหลายมิลลิลิตร ขึ้นอยู่กับชนิดของไมโครเพลต UIP400MTP ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิจัยวิทยาศาสตร์ชีวภาพ และนิยมใช้เป็นอย่างมากในการเตรียมตัวอย่างก่อนการทดสอบ เช่น ELISA (การทดสอบอิมมูโนซอร์เบนต์ที่เชื่อมโยงกับเอนไซม์) หรือ PCR ก่อนการวิเคราะห์โปรตีน รวมถึงการเตรียมโครมาตินก่อน CHiP และ CHiP-seq การระบุการดัดแปลงฮิสโตน และการจัดการตัวอย่างเพื่อการวิเคราะห์อื่น ๆ (เช่น เจลอิเล็กโทรโฟรีซิส แมสสเปกโทรเมทรี)
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการประมวลผลเพลต PCR ที่รองรับตัวอย่างปริมาณมาก!
VialTweeter สำหรับการเตรียมตัวอย่างในขวดสูงสุด 10 ขวด
VialTweeter เป็นเครื่องอัลตราโซนิกสำหรับห้องปฏิบัติการ VialTweeter ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งช่วยให้ให้คลื่นอัลตราโซนิกแก่ขวดตัวอย่างได้พร้อมกันสูงสุด 10 ขวดอย่างมีประสิทธิภาพและสะดวก เนื่องจากขวดและหลอดทดลอง (เช่น ขวด Eppendorf ขวดเก็บตัวอย่างแช่แข็ง หลอดปั่นเหวี่ยง) ได้รับคลื่นอัลตราโซนิกทางอ้อม จึงหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนข้ามได้ทั้งหมด เนื่องจากตัวอย่างแต่ละตัวอย่างได้รับความเข้มอัลตราโซนิกเท่ากัน ผลการให้คลื่นอัลตราโซนิกทั้งหมดจึงสม่ำเสมอและทำซ้ำได้ VialTweeter มีคุณสมบัติอัจฉริยะทั้งหมดเช่นเดียวกับอุปกรณ์ดิจิทัลอื่น ๆ ของเรา (เช่น เมนูอัจฉริยะ การตั้งค่าที่ตั้งโปรแกรมได้ การควบคุมอุณหภูมิ การควบคุมระยะไกล เป็นต้น) จึงมั่นใจได้ถึงความสะดวกสบายในการใช้งานสูงสุด
โพรบหลายก้านสำหรับเพลตไมโครเวลล์
โพรบหลายก้านแบบ 4 หรือ 8 ก้านที่มีให้ใช้กับเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกชนิดโพรบ UP200Ht และ UP200St เป็นทางเลือกที่สะดวกสำหรับการให้คลื่นอัลตราโซนิกแก่ตัวอย่างหลายตัวอย่างพร้อมกันภายใต้สภาวะเดียวกัน ตัวอย่างเช่น โซโนโทรด MTP-24-8-96 เป็นโพรบแปดก้าน ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผนวกเข้ากับระบบอัตโนมัติ หรือการเตรียมตัวอย่างในหลุมของเพลตหลายหลุมด้วยมืออย่างมีประสิทธิภาพ โซโนโทรดหลายก้านเหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบอัตโนมัติในห้องปฏิบัติการที่ส่วนใหญ่ประมวลผลตัวอย่างในบีกเกอร์และหลอดทดลองโดยใช้โซโนโทรดอัลตราโซนิกมาตรฐาน สามารถสลับเปลี่ยนโพรบหลายก้านและโพรบมาตรฐานได้อย่างรวดเร็วภายในไม่กี่นาที โดยเปลี่ยนเครื่องอัลตราโซนิกแบบโพรบเดี่ยวให้เป็นเครื่องสลายด้วยอัลตราโซนิกแบบหลายโพรบ
เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher สำหรับการทำให้ DNA แตกเป็นชิ้น
Hielscher Ultrasonics มีแพลตฟอร์มที่ใช้อัลตราโซนิกหลากหลายสำหรับการทำให้ DNA, RNA และโครมาตินแตกเป็นชิ้น แพลตฟอร์มต่าง ๆ เหล่านี้ประกอบด้วยโพรบอัลตราโซนิก (โซโนโทรด) โซลูชันการให้คลื่นอัลตราโซนิกทางอ้อมสำหรับการเตรียมตัวอย่างหลายหลอดหรือเพลตหลายหลุมพร้อมกัน (เช่น เพลต 96 หลุม ไมโครไทเทอร์เพลต) เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิก และคัพฮอร์นอัลตราโซนิก (cuphorns) แพลตฟอร์มสำหรับการเฉือน DNA ทั้งหมดขับเคลื่อนด้วยเครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกสมรรถนะสูงที่ปรับจูนความถี่แล้ว ซึ่งควบคุมได้อย่างแม่นยำและให้ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้
เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกสำหรับตัวอย่างทุกจำนวนและทุกขนาด
ด้วยเครื่องอัลตราโซนิกสำหรับหลายตัวอย่างของ Hielscher ได้แก่ VialTweeter (สำหรับหลอดทดลองสูงสุด 10 หลอด) และ UIP400MTP (สำหรับไมโครเพลต/เพลตหลายหลุม) สามารถลดเวลาในการประมวลผลตัวอย่างได้ด้วยการให้คลื่นอัลตราโซนิกที่มีความเข้มสูงและควบคุมได้อย่างแม่นยำ พร้อมทั้งให้การกระจายขนาดและผลได้ของชิ้นส่วน DNA ตามที่ต้องการ การทำให้ DNA แตกเป็นชิ้นด้วยอัลตราโซนิกทำให้การเตรียมตัวอย่างมีประสิทธิภาพ เชื่อถือได้ และขยายขนาดได้ สามารถขยายขนาดวิธีปฏิบัติแบบเชิงเส้นจากตัวอย่างเดียวไปสู่ตัวอย่างจำนวนมากได้ โดยใช้คลื่นอัลตราโซนิกที่ควบคุมอย่างต่อเนื่อง
เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบแบบหนึ่งถึงห้าก้านเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเตรียมตัวอย่างจำนวนน้อย เครื่องอัลตราโซนิกสำหรับห้องปฏิบัติการของ Hielscher มีหลายขนาดให้เลือก เราจึงสามารถแนะนำอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานและข้อกำหนดของคุณได้
การควบคุมกระบวนการอย่างแม่นยำ
การตั้งค่าการให้คลื่นอัลตราโซนิกที่ควบคุมได้อย่างแม่นยำมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากการให้คลื่นอัลตราโซนิกมากเกินไปสามารถทำลาย DNA, RNA และโครมาตินได้ แต่การเฉือนด้วยอัลตราโซนิกที่ไม่เพียงพอจะทำให้ได้ชิ้นส่วน DNA และโครมาตินที่ยาวเกินไป เครื่องอัลตราโซนิกดิจิทัลของ Hielscher สามารถตั้งค่าพารามิเตอร์การให้คลื่นอัลตราโซนิกอย่างแม่นยำได้โดยง่าย อีกทั้งยังสามารถบันทึกการตั้งค่าการให้คลื่นอัลตราโซนิกเฉพาะเป็นการตั้งค่าแบบโปรแกรม เพื่อทำขั้นตอนเดิมซ้ำได้อย่างรวดเร็ว
การให้คลื่นอัลตราโซนิกทั้งหมดจะได้รับการบันทึกโดยอัตโนมัติและจัดเก็บเป็นไฟล์ CSV บนการ์ด SD ที่ติดตั้งในตัว ซึ่งช่วยให้จัดทำเอกสารการทดลองที่ดำเนินการแล้วได้อย่างถูกต้อง และทบทวนรอบการให้คลื่นอัลตราโซนิกได้โดยง่าย
เครื่องอัลตราโซนิกดิจิทัลทั้งหมดสามารถใช้งานและตรวจติดตามผ่านเบราว์เซอร์มาตรฐานใดก็ได้ด้วยการควบคุมระยะไกลผ่านเบราว์เซอร์ ไม่จำเป็นต้องติดตั้งซอฟต์แวร์เพิ่มเติม เนื่องจากการเชื่อมต่อ LAN ช่วยให้ตั้งค่าแบบเสียบแล้วใช้งานได้อย่างง่ายดาย
ความเป็นมิตรต่อผู้ใช้สูงสุดในการเตรียมตัวอย่างด้วยอัลตราโซนิก
เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ทั้งหมดออกแบบมาเพื่อให้คลื่นอัลตราโซนิกสมรรถนะสูง พร้อมทั้งเป็นมิตรต่อผู้ใช้และใช้งานง่ายอย่างมากอยู่เสมอ การตั้งค่าทั้งหมดจัดอย่างเป็นระบบในเมนูที่ชัดเจน ซึ่งเข้าถึงได้ง่ายผ่านหน้าจอสัมผัสสีหรือการควบคุมระยะไกลผ่านเบราว์เซอร์ ซอฟต์แวร์อัจฉริยะที่มีการตั้งค่าซึ่งตั้งโปรแกรมได้และการบันทึกข้อมูลอัตโนมัติช่วยให้มั่นใจได้ถึงการตั้งค่าการให้คลื่นอัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุดเพื่อผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้และทำซ้ำได้ ส่วนติดต่อเมนูที่เรียบง่ายและใช้งานสะดวกทำให้เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher เป็นอุปกรณ์ที่เป็นมิตรต่อผู้ใช้และมีประสิทธิภาพ
ตารางด้านล่างแสดงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกสำหรับห้องปฏิบัติการของเรา ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานเตรียมตัวอย่าง เช่น การทำให้ DNA และ RNA แตกเป็นชิ้น การสลายเซลล์ และการสกัดโปรตีน:
| อุปกรณ์ | กำลัง [W] | ชนิด | ปริมาตร [mL] |
|---|---|---|---|
| UIP400MTP | 400 | สำหรับไมโครเพลต | 6 – 3456 หลุม | VialTweeter | 200 | สำหรับขวดตัวอย่างสูงสุด 10 ขวด พร้อมความสามารถในการใช้ตัวหนีบยึดเพิ่มเติม | 0.5 – 1.5 |
| UP50H | 50 | ชนิดโพรบ | 0.01 – 250 |
| UP100H | 100 | ชนิดโพรบ | 0.01 – 500 |
| UP200Ht | 200 | ชนิดโพรบ | 0.1 – 1000 |
| UP200St | 200 | ชนิดโพรบ | 0.1 – 1000 |
| UP400St | 400 | ชนิดโพรบ | 5.0 – 2000 |
| CupHorn | 200 | CupHorn, เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิก | 10 – 200 |
| GDmini2 | 200 | เซลล์การไหลที่ปราศจากการปนเปื้อน |
ติดต่อเรา! / สอบถามเรา!
ชุดเตรียมตัวอย่างหลายตัวอย่างด้วยอัลตราโซนิก VialTweeter ช่วยให้ให้คลื่นอัลตราโซนิกแก่ขวดตัวอย่างได้พร้อมกันสูงสุด 10 ขวด เมื่อใช้อุปกรณ์หนีบยึด VialPress สามารถกดหลอดเพิ่มเติมได้สูงสุด 4 หลอดเข้ากับด้านหน้าเพื่อรับคลื่นอัลตราโซนิกความเข้มสูง
โซโนโทรด MTP-24-8-96 มีโพรบอัลตราโซนิกแปดโพรบสำหรับการให้คลื่นอัลตราโซนิกแก่หลุมของไมโครไทเทอร์เพลต
วรรณกรรม / เอกสารอ้างอิง
- Qiyun Liang, Christoph Ratzke (2025): Lysing diverse bacteria with the Hielscher UIP400MTP for DNA sequencing. Protocol Uni Tübingen 2025.
- Poptsova, M., Il’icheva, I., Nechipurenko, D. et al. (2014): Non-random DNA fragmentation in next-generation sequencing. Scientific Reports 4, 4532; 2014.
- Basselet P., Wegrzyn G., Enfors S.-O., Gabig-Ciminska M. (2008): Sample processing for DNA chip array-based analysis of enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC). Microbial Cell Factories 7:29. 2008.
- Wang Y., Joshu C.E., Curtis S.D., Douville C., Burk V.A., Ru M., Popoli M., Ptak J., Dobbyn L., Silliman N., Coresh J., Boerwinkle E., Prizment A., Bettegowda C., Kinzler K.W., Papadopoulos N., Platz E.A., Vogelstein B. (2025): Detection of cancers three years prior to diagnosis using plasma cell-free DNA. Cancer Discovery 2025 May.
- Doublier S., Riganti Ch., Voena C., Costamagna C., Aldieri E., Pescarmona G., Ghigo D., Bosia A. (008): RhoA Silencing Reverts the Resistance to Doxorubicin in Human Colon Cancer Cells. Molecular Cancer Research 6(10), 2008.
- Fredlund E., Gidlund A., Olsen M., Börjesson T., Spliid N.H.H., Simonsson M. (2008): Method evaluation of Fusarium DNA extraction from mycelia and wheat for down-stream real-time PCR quantification and correlation to mycotoxin levels. Journal of Microbiological Methods 2008.
- Fritsche C., Sitz M., Weiland N., Breitling R., Pohl H.-D. (2007): Characterization of the growth behavior of Leishmania tarentolae – a new expression system for recombinant proteins. Journal of Basic Microbiology 47, 2007. 384–393.
- Ristola M., Arpiainen S., Saleem M. A., Mathieson P. W., Welsh G. I., Lehtonen S., Holthöfer H. (2009): Regulation of Neph3 gene in podocytes – key roles of transcription factors NF-κB and Sp1. BMC Molecular Biology 10:83, 2009.
- Rodriguez J., Vives L., Jorda M., Morales C., Munoz M., Vendrell E., Peinado M. A. (2008): Genome-wide tracking of unmethylated DNA Alu repeats in normal and cancer cells. Nucleic Acids Research Vol. 36, No. 3, 2008. 770-784.
- Weiske J. Huber O. (2006): The Histidine Triad Protein Hint1 Triggers Apoptosis Independent of Its Enzymatic Activity. The Journal of Biological chemistry. Vol. 281, No. 37, 2006. 27356–27366.
ข้อเท็จจริงที่ควรรู้
การหาลำดับเบสยุคใหม่คืออะไร?
การหาลำดับเบสยุคใหม่ หรือเรียกว่าการหาลำดับเบสรุ่นใหม่ (NGS) การหาลำดับเบสที่รองรับตัวอย่างปริมาณมาก หรือการหาลำดับเบสยุคที่สอง หมายถึงวิธีการหาลำดับเบสแบบขนานในปริมาณมหาศาล โดยหาลำดับเบสของ DNA ปริมาณมากอย่างยิ่ง (มหาศาล) ซึ่งประกอบด้วยชิ้นส่วนหลายล้านชิ้นพร้อมกันแบบขนานในแต่ละรอบ
การหาลำดับเบสยุคใหม่จำเป็นต้องดำเนินการตามขั้นตอนพื้นฐานสามขั้นตอน ได้แก่
- การเตรียมคลัง DNA,
- การหาลำดับเบส และ
- การวิเคราะห์ข้อมูล
ซึ่งเป็นขั้นตอนที่จำเป็น
ระหว่างการเตรียมคลัง DNA จะต้องทำให้สาย DNA แตกเป็นชิ้นส่วน DNA ที่มีความยาวตามที่กำหนด การให้คลื่นอัลตราโซนิกเป็นหนึ่งในเทคนิคที่นิยมเลือกใช้เพื่อทำให้ DNA แตกเป็นชิ้น
ระหว่างกระบวนการหาลำดับเบส DNA จะระบุลำดับของนิวคลีโอไทด์ใน DNA – ซึ่งเรียกว่าลำดับกรดนิวคลีอิก – ลำดับกรดนิวคลีอิกประกอบด้วยเบสนิวคลีโอไทด์สี่ชนิด – อะดีนีน ไซโทซีน กวานีน ไทมีน – ซึ่งเข้ารหัสข้อมูล
การหาลำดับเบสยุคใหม่กำลังขับเคลื่อนงานวิจัยด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพและการแพทย์เฉพาะบุคคล เนื่องจากการหาลำดับเบส DNA และ RNA ใช้กันอย่างมากในงานวิจัยจีโนม งานวิจัยมะเร็ง งานวิจัยโรคหายากและโรคซับซ้อน งานวิจัยจุลชีพ จีโนมิกส์ทางการเกษตร และสาขาวิจัยอื่น ๆ อีกมากมาย
การหาลำดับเบสยุคใหม่เทียบกับการหาลำดับเบสแบบ Sanger
แม้ว่าการหาลำดับเบสยุคใหม่ (NGS) จะสามารถหาลำดับเบสของตัวอย่างจีโนมจำนวนมหาศาลได้ แต่การหาลำดับเบสแบบ Sanger (หรือเรียกว่าวิธียุติสายหรือการหาลำดับเบสยุคแรก) สามารถหาลำดับเบสได้เฉพาะตัวอย่างจำนวนน้อยเท่านั้น การหาลำดับเบสแบบ Sanger หาลำดับเบสของชิ้นส่วน DNA ได้ครั้งละหนึ่งชิ้นเท่านั้น และดำเนินการให้เสร็จได้ภายในวันเดียว เนื่องจากมีความแม่นยำ การหาลำดับเบสแบบ Sanger จึงถือเป็นเทคโนโลยีมาตรฐานสูงสุดที่ใช้ตรวจสอบยืนยันผลลัพธ์จากการหาลำดับเบสยุคใหม่ด้วย
การหาลำดับเบสแบบ Sanger ให้ความยาวการอ่านประมาณ 800bp (โดยทั่วไป 500–600bp เมื่อใช้ DNA ที่ไม่ได้ผ่านการเพิ่มสัดส่วน) ความยาวการอ่านที่มากกว่าในการหาลำดับเบสแบบ Sanger แสดงข้อได้เปรียบอย่างมีนัยสำคัญเหนือวิธีหาลำดับเบสอื่น ๆ โดยเฉพาะในการหาลำดับเบสของบริเวณซ้ำในจีโนม ความท้าทายของข้อมูลลำดับเบสแบบอ่านสั้นเป็นปัญหาโดยเฉพาะในการหาลำดับเบสจีโนมใหม่ (de novo) และการหาลำดับเบสของส่วนจีโนมที่มีการจัดเรียงใหม่อย่างมาก ซึ่งมักพบในจีโนมมะเร็งหรือในบริเวณของโครโมโซมที่แสดงความแปรผันเชิงโครงสร้าง [cp. Morozova and Marra, 2008]
DNA – กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก – รูปแบบและหน้าที่
DNA แต่ละรูปแบบมีลักษณะและการใช้งานเฉพาะตัว ซึ่งมีส่วนสนับสนุนงานวิจัยหลากหลายสาขา รวมถึงมะเร็งวิทยา พันธุศาสตร์ นิติวิทยาศาสตร์ และชีววิทยาวิวัฒนาการ เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher เป็นโซลูชันที่มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้สำหรับการแยกและทำให้ DNA และ RNA แตกเป็นชิ้นเพื่อการวิเคราะห์ของคุณ ในรายการด้านล่าง เราอธิบายรูปแบบเฉพาะต่าง ๆ ของ DNA และจัดหมวดหมู่ตามบริบททางชีววิทยาและหน้าที่:
- DNA จีโนม (gDNA)
DNA จีโนม (gDNA): ชุด DNA ทั้งหมดในสิ่งมีชีวิต ซึ่งรวมทั้งบริเวณที่เข้ารหัส (ยีน) และบริเวณที่ไม่เข้ารหัส - DNA นอกเซลล์
DNA จากเนื้องอกที่หมุนเวียนในกระแสเลือด (ctDNA): ชิ้นส่วน DNA ที่เซลล์เนื้องอกปล่อยเข้าสู่กระแสเลือด
DNA อิสระนอกเซลล์ (cfDNA): ชิ้นส่วน DNA ที่พบหมุนเวียนอย่างอิสระในกระแสเลือด โดยมีต้นกำเนิดจากเนื้อเยื่อต่าง ๆ - DNA วงแหวนนอกโครโมโซม (eccDNA): โมเลกุล DNA รูปวงแหวนที่พบนอกโครโมโซมในเซลล์ยูคาริโอต
DNA ของไวรัส: DNA ที่มีต้นกำเนิดจากไวรัส ซึ่งแทรกอยู่ในจีโนมของโฮสต์หรืออยู่ในรูป DNA เอพิโซม - DNA ไมโทคอนเดรีย
DNA ไมโทคอนเดรีย (mtDNA): DNA ที่อยู่ในไมโทคอนเดรีย ถ่ายทอดทางมารดา และเกี่ยวข้องกับการผลิตพลังงาน - DNA พลาสมิด
DNA พลาสมิด: โมเลกุล DNA รูปวงแหวนขนาดเล็กที่จำลองตัวเองได้อย่างเป็นอิสระจาก DNA โครโมโซม พบได้ทั่วไปในแบคทีเรียและใช้ในงานพันธุวิศวกรรม - DNA ในนิวเคลียส
DNA ในนิวเคลียส (nDNA): DNA ที่อยู่ภายในนิวเคลียสของเซลล์ยูคาริโอต ซึ่งเป็นสารพันธุกรรมส่วนใหญ่ของสิ่งมีชีวิต - DNA จากเซลล์เดี่ยว
DNA จากเซลล์เดี่ยว (scDNA): DNA ที่สกัดจากเซลล์เพียงเซลล์เดียว ใช้สำหรับการวิเคราะห์จีโนมอย่างละเอียดในระดับเซลล์แต่ละเซลล์ - DNA รีคอมบิแนนท์
DNA รีคอมบิแนนท์ (rDNA): โมเลกุล DNA ที่สร้างด้วยวิธีการรวมตัวใหม่ทางพันธุกรรมในห้องปฏิบัติการ เพื่อนำสารพันธุกรรมจากหลายแหล่งมารวมกัน - รูปแบบเฉพาะทาง
DNA จากสิ่งแวดล้อม (eDNA): DNA ที่เก็บจากตัวอย่างสิ่งแวดล้อม (ดิน น้ำ) โดยไม่แยกสิ่งมีชีวิตต้นกำเนิด
DNA โบราณ (aDNA): DNA ที่สกัดจากตัวอย่างโบราณ ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับชีววิทยาวิวัฒนาการและประชากรโบราณ - DNA โครโมโซม
DNA โครโมโซม: DNA ที่ประกอบเป็นโครโมโซมภายในนิวเคลียสของเซลล์ ครอบคลุมทั้งบริเวณที่เข้ารหัสและไม่เข้ารหัส - รูปแบบจากไวรัสและรูปแบบสังเคราะห์
DNA ของไวรัส: DNA ที่มาจากไวรัส ซึ่งอาจแทรกอยู่ในจีโนมของโฮสต์หรือดำรงอยู่อย่างเป็นอิสระ
DNA สังเคราะห์: ลำดับ DNA ที่สังเคราะห์ขึ้นโดยมนุษย์ผ่านกระบวนการทางเคมี ซึ่งมักใช้ในงานวิจัยและเทคโนโลยีชีวภาพ
Hielscher Ultrasonics ผลิตเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสมรรถนะสูงตั้งแต่ ขนาดห้องปฏิบัติการ ไปจนถึง ขนาดอุตสาหกรรม