Геномні дослідження, полегшені ультразвуковою діагностикою

Геномні дослідження революціонізували наше розуміння біологічних систем, дозволивши з'ясувати складні генетичні механізми, що лежать в основі різних захворювань і ознак. Ультразвукова діагностика, техніка, спочатку розроблена для руйнування клітинних мембран, знайшла широке застосування в геномних дослідженнях. У цій статті представлено огляд застосування ультразвукової діагностики в геномних дослідженнях, включаючи виділення та фрагментацію ДНК, імунопреципітацію хроматину (ChIP) та підготовку бібліотек секвенування наступного покоління. Ця стаття містить огляд принципів, методологій і застосувань ультразвуку в геномних дослідженнях і знайомить вас із найбільш підходящими ультразвуковими апаратами для геномних досліджень.

Ультразвукові апарати в геномних дослідженнях

Зондовий звуковий апарат UP100H для підготовки біологічних зразків, наприклад, фрагментації ДНК, зрізу хроматину, лізису клітин.За останні десятиліття геномні дослідження зазнали значного прогресу, чому сприяв розвиток високопродуктивних технологій секвенування та інноваційних експериментальних методологій. Ці досягнення сприяли всебічному аналізу геномів, епігеномів і транскриптомів, пропонуючи уявлення про генетичну основу захворювань, еволюції та фенотипових варіацій.
Ультразвук, механічний процес, що включає застосування фізичних сил ультразвуку для руйнування молекулярних структур, став універсальним інструментом у геномних дослідженнях. Ультразвукова діагностика – це добре зарекомендувала себе методика, яка використовується для фрагментації ДНК, зрізу хроматину та підготовки бібліотеки NGS.

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


 

Цей підручник пояснює, який тип ультразвукового апарату найкраще підходить для ваших завдань підготовки зразків, таких як лізис, порушення клітин, ізоляція білків, фрагментація ДНК та РНК у лабораторіях, аналіз та дослідження. Виберіть ідеальний тип ультразвукового апарату для вашої програми, обсягу зразка, номера зразка та пропускної здатності. Hielscher Ultrasonics має ідеальний ультразвуковий гомогенізатор для вас!

Як знайти ідеальний ультразвуковий пристрій для порушення клітин та вилучення білка в науці та аналізі

Мініатюра відео

 

Застосування ультразвуку в геномних дослідженнях

Ультразвук застосовується до біологічних зразків для підготовки зразків перед аналізами, аналізом або при підготовці до подальших подальших процесів. Найбільш поширені зразки підготовчих аплікацій з використанням ультразвуку включають:

  • Фрагментація ДНК: Як етап підготовки до аналізів та інших методів аналізу, геномну ДНК необхідно зрізати до певного розміру фрагментів.
    Ультразвук використовується для точної фрагментації геномної ДНК, що дозволяє генерувати фрагменти ДНК бажаних розмірів для різних подальших застосувань, включаючи ПЛР, клонування та південний блотінг. Ультразвукова діагностика має переваги перед ферментативними методами, оскільки дозволяє гнучко контролювати розмір і розподіл фрагментів. Високопродуктивна підготовка зразків за допомогою UIP400MTP пластинчастого сонікатора спрощує обробку великих номерів зразків.
    Детальніше про ультразвук фрагментація ДНК і Фрагментація плазміди!
  • Імунопреципітація хроматину (ChIP): ChIP є широко використовуваним методом для дослідження взаємодій білок-ДНК, таких як модифікації гістонів і зв'язування транскрипційних факторів. Ультразвук відіграє вирішальну роль у фрагментації хроматину на більш дрібні фрагменти (~200-1000 пар основ), які піддаються імунопреципітації. Це дозволяє виділяти та аналізувати конкретні геномні ділянки, пов'язані з білками, що представляють інтерес.
  • Секвенування нового покоління (NGS): Високопродуктивні технології секвенування, такі як Illumina та Ion Torrent, вимагають фрагментованої ДНК для отримання . Ультразвукова діагностика полегшує контрольовану фрагментацію геномної ДНК для отримання фрагментів ДНК однакового розміру, які згодом використовуються для побудови бібліотеки. Це забезпечує точне представлення геномного вмісту та підвищує ефективність секвенування.
    Дізнайтеся більше про використання ультразвуку для секвенування наступного покоління!
  • Налаштування VialTweeter: сонотроід VialTweeter на ультразвуковому процесорі UP200St

    Ультразвуковий пристрій VialTweeter для одночасної пробопідготовки декількох флаконів

    Як вибрати найкращий звуковий апарат для дослідження, пов'язаного з ДНК?

    Термін “Аніксія” використовується для різних модів застосування ультразвуку. Найбільш поширеними методами є ультразвукова ванна і сонікатор зондового типу. Нижче ви дізнаєтеся, чому правильний вибір ультразвукового апарату покращить якість і достовірність ваших досліджень.

    Дізнайтеся про відмінності різних моделей ультразвукових апаратів, їх переваги та обмеження. Тут ми зануримося в найбільш широко використовувані моделі звукових апаратів для геномних досліджень.

    Ультразвукова обробка ванни: Чому УЗД банного типу дає ненадійні, невідтворювані результати? Геномні зразки поміщають у водяну баню, оснащену декількома ультразвуковими перетворювачами, прикріпленими до дна резервуара для води. Плями акустичної кавітації виникають дуже нерівномірно через резервуар і не забезпечують стабільної потужності ультразвуку. Цей метод обробляє зразки з різною інтенсивністю і не дає відтворюваних результатів при підготовці зразків, таких як фрагментація ДНК. Як наслідок такої нерівномірної обробки, контроль за розміром фрагментів ДНК не дається. При звичайній ультразвуковій ванні надійне, повторюване дослідження неможливе.
    Хочете дізнатися більше про сонікатор зондового типу проти ультразвукової ванни? Натисніть тут!

    На відміну від ультразвукової ванни, Hielscher є точно керованими ультразвуковими апаратами, які видають потужний ультразвук. Інтенсивність ультразвуку можна точно налаштувати відповідно до застосування, щоб уникнути небажаної деградації біологічних зразків. Забезпечує оптимальне збереження нуклеїнових кислот та інших біомолекул при обробці зразків. Це особливо вигідно для геномних досліджень, де цілісність зразка має вирішальне значення для подальшого аналізу. Інтелектуальні функції, такі як програмована настройка, пульт дистанційного керування браузером і автоматичний запис даних, полегшують дослідницьку роботу в лабораторіях.

    Моделі Hielscher Sonicator для геномних досліджень

    • Ультразвукова обробка зондового типу: Ультразвуковий зонд вводиться безпосередньо в пробірку для зразка, що дозволяє проводити локалізоване ультразвукове дослідження та точно контролювати параметри фрагментації. Цей метод є кращим для невеликих номерів зразків, таких як поодинокі флакони або мензурки.
      Знайдіть усі ультразвукові апарати зондового типу для фрагментації ДНК та підготовки зразків тут!
    • CupHorn і UIP400MTP: Моделі ультразвукового соніка Hielscher Ultrasonic Cuphorn і UIP400MTP Plate Sonicator істотно відрізняються від звичайної ультразвукової ванни або очисного резервуара. Хоча на перший погляд принцип непрямого проходження ультразвукових хвиль через водяну баню здається схожим – різниця між ультразвуковим кухором або пластинчастим ультразвуковим апаратом Hielscher і звичайною ультразвуковою ванною не може бути більшою! У системах Хілшера повне дно чашково-пластинчастого ультразвукового апарату рівномірно перемішується потужним ультразвуком. Це означає, що вся поверхня вібрує з однаковою амплітудою та частотою. Мертвих, неультразвукових плям не виявлено, всі зразки ультразвукові дослідження з однаковою інтенсивністю! Це забезпечує рівномірні, відтворювані результати при підготовці ультразвукових зразків.
      Ви можете знайти більше інформації про ультразвуковий кухор тут!
      Більш детальну інформацію про пластину-ультразвук ви можете знайти UIP400MTP тут!
    • VialTweeter: VialTweeter використовує унікальну конструкцію вібраційного блоку сонотрода, що утримує флакон, для передачі ультразвукової енергії безпосередньо у флакони зі зразками без необхідності занурення у водяну баню або інше середовище. Цей непрямий, але високоефективний метод ультразвукової діагностики ідеально підходить для обробки до 10 закритих флаконів і дозволяє уникнути перехресного забруднення.
      Дізнайтеся більше про ультразвукове дослідження без забруднення до 10 закритих флаконів за допомогою VialTweeter!
    Ультразвуковий кухорн для рівномірної та інтенсивної ультразвукової обробки до 5 закритих трубок та флаконів для рівномірної та швидкої стерильної гомогенізації зразків.

    Ультразвукова чаша для інтенсивного ультразвукового дослідження закритих пробірок і флаконів для стерильної фрагментації ДНК.

    Запит інформації




    Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


    Звукоізолятори в автоматизованих системах – Проста інтеграція

    Ультразвукові апарати Hielscher можна дистанційно керувати за допомогою управління браузером. Параметри ультразвукової обробки можна контролювати і підлаштовувати саме під вимоги процесу.Звукові апарати Hielscher можуть бути інтегровані в автоматизовані системи. Завдяки відкритому мережевому інтерфейсу та можливостям програмування звукові апарати Hielscher підходять для автоматизації. Інтеграція з автоматизацією та робототехнікою забезпечує високопродуктивну обробку геномних зразків, сприяючи широкомасштабним дослідженням та ініціативам персоналізованої медицини. Можливість інтеграції вашого звукового апарату в автоматизовану систему підготовки зразків оптимізує обробку зразків і забезпечить ефективну, відтворювану та безпечну обробку зразків у різних сферах застосування та типах зразків.

    Чому Hielscher Ultrasonics?

    • висока ефективність
    • Нові технології
    • надійність & надійність
    • Регульоване, точне управління процесом
    • партія & в лінію
    • для будь-якого обсягу
    • Інтелектуальне програмне забезпечення
    • інтелектуальні функції (наприклад, програмовані, протокольовані дані, дистанційне керування)
    • Легко і безпечно працювати
    • Низькі витрати
    • CIP (чистий на місці)

    Дизайн, виробництво та консалтинг – Якість виробництва Німеччини

    Hielscher ультраакукатори добре відомі своїми найвищими стандартами якості та дизайну. Надійність і проста експлуатація дозволяють плавно інтегрувати наші ультразвукові апарати в промислові об'єкти. Грубі умови та вимогливе середовище легко обробляються ультразвуковими апаратами Hielscher.

    Hielscher Ultrasonics є сертифікованою ISO компанією і робить особливий акцент на високопродуктивних ультразвукових апаратах, що відрізняються найсучаснішими технологіями та зручністю для користувачів. Звичайно, ультразвукові апарати Hielscher сумісні з CE і відповідають вимогам UL, CSA та RoHs.

    Наведена нижче таблиця дає вам уявлення про приблизну обчислювальну потужність наших лабораторних ультразвукових апаратів, які ідеально підходять для таких завдань з підготовки зразків, як фрагментація ДНК і РНК, лізис клітин, а також виділення ДНК і білків:

    Пристрій Потужність [Вт] Тип Об'єм [мл]
    (УІП400МТП) 400 для мікропластиок 6 – 3456 свердловин
    VialTweeter 200 до 10 флаконів плюс можливість затиску 0.5 – 1.5
    UP50H 50 Зондований тип 0.01 – 250
    UP100H 100 Зондований тип 0.01 – 500
    UP200Ht 200 Зондований тип 0.1 – 1000
    UP200St 200 Зондований тип 0.1 – 1000
    UP400St 400 Зондований тип 5.0 – 2000
    CupHorn 200 CupHorn, сонореактор 10 – 200
    GDmini2 200 без забруднення проточною осередки

    Зв'яжіться з нами! / Запитати нас!

    Запитайте більше інформації

    Будь ласка, використовуйте форму нижче, щоб отримати додаткову інформацію про ультразвукові процесори, програми та ціну. Ми будемо раді обговорити з вами ваш процес і запропонувати вам ультразвукову систему, що відповідає вашим вимогам!









    Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


    Цей відеокліп показує ультразвуковий гомогенізатор Hielscher UP100H, ультразвуковий пристрій, який широко використовується для підготовки зразків у лабораторіях.

    Ультразвуковий гомогенізатор UP100H

    Мініатюра відео



    Часті запитання про геноміку та ультразвукове дослідження

    Тут ви знайдете відповіді на питання, яке найчастіше задають, коли мова йде про ультразвук і геномні дослідження.

    Що означає ультразвукове дослідження для ДНК?

    Звук розбиває ДНК на більш дрібні фрагменти, застосовуючи високочастотні звукові хвилі, які створюють механічні сили, змушуючи ланцюги ДНК розриватися у випадкових точках. Регулювання інтенсивності ультразвуку дозволяє створювати більші або менші фрагменти ДНК в залежності від вимог до подальшої обробки та аналізу.

    Який протокол УЗД для фрагментації ДНК?

    Типовий протокол ультразвукової діагностики для фрагментації ДНК передбачає застосування ультразвукових хвиль до зразків ДНК у буферному розчині для серії коротких сплесків з подальшими інтервалами охолодження для запобігання нагріванню зразка. Такі параметри, як амплітуда, тривалість і кількість циклів, оптимізуються на основі типу вибірки та бажаного розміру фрагмента.

    Як працює ультразвук при зсуві ДНК?

    Ультразвукова діагностика для зсуву ДНК передбачає прикладання контрольованих механічних сил до молекул ДНК за допомогою ультразвукових хвиль. Ці сили порушують водневі зв'язки та інші взаємодії, що утримують ланцюги ДНК разом, що призводить до випадкових розривів і фрагментації ДНК на більш дрібні частини.

    Як довго потрібно робити УЗД зразків ДНК?

    Тривалість ультразвукового дослідження для зразків ДНК залежить від таких факторів, як об'єм зразка, концентрація та бажаний розмір фрагмента. Як правило, ультразвукова діагностика проводиться короткими серіями тривалістю від кількох секунд до кількох хвилин, з інтервалами охолодження, щоб запобігти перегріву зразка.

    Який найкращий ультразвуковий апарат для виділення ДНК?

    Вибір найкращого ультразвукового апарату для виділення ДНК залежить від таких факторів, як обсяг зразка, пропускна здатність і бажаний розмір фрагмента. Деякі популярні варіанти включають пластинчастий ультразвуковий апарат Hielscher UIP400MTP, VialTweeter, CupHorn і ультразвуковий зонд UP100H. Ці ультразвукові апарати забезпечують точний контроль параметрів ультразвуку та підходять для різних застосувань виділення ДНК у дослідницьких лабораторіях.

    Що таке геноміка?

    Геноміка — це міждисциплінарна галузь біології, яка заглиблюється в розуміння повного складу, функцій, еволюції, картографування та модифікації геномів. Геном охоплює всю ДНК організму, включаючи як його гени, так і їх складну тривимірну організацію. На відміну від генетики, яка зосереджується на окремих генах та їх закономірностях успадкування, геноміка спрямована на всебічну характеристику та кількісну оцінку всіх генів в організмі, з'ясування їх взаємодії та впливу на організм у цілому. Гени відіграють ключову роль у керівництві синтезом білків, чому сприяють ферменти та молекули-месенджери. Ці білки, в свою чергу, складають структурні компоненти органів і тканин, регулюють біохімічні процеси, полегшують міжклітинну комунікацію. Геноміка охоплює секвенування та аналіз цілих геномів, використовуючи високопродуктивні методи секвенування ДНК та інструменти біоінформатики для розшифровки структури та функцій геномів у повному обсязі.
    Геноміка — це вивчення всього генетичного матеріалу організму, включаючи його послідовність ДНК, організацію, функції та варіації. Вона охоплює аналіз генів, їх взаємодії та їх вплив на риси та поведінку. Геномні дослідження включають різні методи та підходи до розуміння структури та функцій геномів, а також їх ролі у здоров'ї, хворобах, еволюції та інших біологічних процесах.

    Геномні дослідження мають на меті:

    • Послідовність геномів: Це передбачає визначення порядку нуклеотидів (A, T, C і G) у ДНК організму. Це може бути весь геном або конкретні області, що цікавлять.
    • Проаналізуйте генетичні варіації: Геномні дослідження вивчають варіації послідовностей ДНК між особинами або популяціями, що може дати уявлення про генетичну основу захворювань, ознак та еволюційних процесів.
    • Функціональна геноміка: Ця галузь досліджує, як гени функціонують і взаємодіють один з одним і навколишнім середовищем. Вона включає транскриптоміку (вивчення експресії генів), протеоміку (вивчення білків) і метаболоміку (вивчення метаболітів).
    • Порівняльна геноміка: Порівнюючи геноми різних видів, дослідники можуть виявити еволюційні зв'язки, визначити збережені регіони та зрозуміти генетичну основу біологічного різноманіття.
    • Медична геноміка: Геномні дослідження в медицині зосереджені на розумінні генетичної основи захворювань, прогнозуванні ризику захворювань і розробці персоналізованих методів лікування та втручань.

    Геномні дослідження призвели до значного прогресу в таких галузях, як медицина, сільське господарство, еволюційна біологія та біотехнологія, сприяючи нашому розумінню життя на молекулярному рівні та покращуючи здоров'я та благополуччя людини.

    Література/довідники


    Високопродуктивний ультразвук! Асортимент продукції Hielscher охоплює весь спектр від компактного лабораторного ультраакулятора над лавками до повнопромислових ультразвукових систем.

    Hielscher Ультразвук виробляє високоемоціивні ультразвукові гомогенізатори з Лабораторія до промислових розмірів.


    Ми будемо раді обговорити ваш процес.

    Давайте зв'яжемося.