Метаболоміка за допомогою високопродуктивної ультразвукової обробки
Метаболоміка – це галузь досліджень, у якій застосовують високопродуктивні методи для характеристики та кількісного визначення малих молекул у різних біологічних рідинах, як-от сеча, сироватка, плазма, кал і слина, виявляючи унікальні метаболічні сигнатури. Високопродуктивний ультразвуковий пристрій UIP400MTP, розроблений для багатолункових планшетів, є потужним інструментом для лізису клітин у цих зразках, що сприяє вивільненню метаболітів для подальшого аналізу. Цей точний і надійний підхід має важливе значення для метаболоміки, де першорядними є ретельне планування дослідження, скрупульозна підготовка зразків, оптимізоване налаштування платформи, всебічний аналіз даних і змістовна біологічна інтерпретація. У метаболоміці застосовують як цільові підходи, зосереджені на певних класах молекул, як-от вуглеводи, ліпіди та амінокислоти, так і нецільові методи, які дають широкий огляд метаболічних профілів зразка, розкриваючи багатогранну складність метаболічної сигналізації.
UIP400MTP – це безконтактний високопродуктивний ультразвуковий пристрій для лізису клітин та екстракції метаболітів у багатолункових планшетах
Високопродуктивна підготовка зразків за допомогою ультразвукового пристрою UIP400MTP для 96-лункових планшетів
Використання безконтактного ультразвукового пристрою UIP400MTP у поєднанні з 96-лунковими планшетами є ефективним методом високопродуктивної гомогенізації та екстракції метаболітів. Така конфігурація дає змогу уникнути прямого контакту зі зразком, знижуючи ризик перехресного забруднення під час одночасної обробки кількох зразків.
Покроковий протокол гомогенізації за допомогою ультразвукового пристрою UIP400MTP для 96-лункових планшетів
- Підготовка зразків для метаболомного аналізу
Розміщення зразків: Внесіть кожен зразок (наприклад, кал, тканину кишечника або вміст його просвіту) в окрему лунку 96-лункового планшета або мікропланшета.
Розчинник: Органічні розчинники, як-от метанол, етанол, ацетонітрил, хлороформ та їхні (водні) суміші, необхідні для екстракції метаболітів, оскільки сприяють вивільненню внутрішньоклітинних метаболітів із клітинного матриксу. Використовуйте 100–300 µL розчинника на лунку, забезпечуючи достатній об’єм для повного занурення зразка.
Внутрішні стандарти: За бажанням додайте внутрішні стандарти до кожної лунки для нормалізації під час подальшого метаболомного аналізу. - Підготовка середовища для передавання ультразвуку
Рівень води: Розмістіть 96-лунковий планшет на платформі для ультразвукової обробки, заповненій водою (середовищем для передавання ультразвуку), як описано в інструкції. - Налаштування параметрів UIP400MTP
Налаштування потужності: Для ефективної гомогенізації встановіть амплітуду ультразвуку на рівні 50–80% від максимальної потужності.
Імпульсний режим: Налаштуйте цикл ультразвукової обробки на чергування імпульсів і пауз (наприклад, 30 секунд увімкнено, 30 секунд вимкнено), щоб забезпечити охолодження та запобігти перегріванню зразків.
Загальна тривалість: 4–10 хвилин залежно від складності та міцності зразка.
Контроль температури: Використовуйте лабораторний охолоджувач для підтримання температури води на рівні 4–8°C під час ультразвукової обробки, щоб захистити термочутливі метаболіти. - Процес ультразвукової обробки
Запустіть UIP400MTP для виконання циклів ультразвукової обробки.
Контролюйте процес через інтерфейс UIP400MTP.
Дія кавітації забезпечить гомогенізацію зразків і лізис клітин у лунках, вивільняючи внутрішньоклітинні метаболіти в розчинник. - Після ультразвукової обробки
Центрифугування: Після ультразвукової обробки за потреби перенесіть вміст планшета в пробірки для збирання. Центрифугуйте при 4 000–6 000 × g протягом 10 хвилин для осадження нерозчинних залишків і клітинного матеріалу.
Збирання супернатанту: Обережно перенесіть супернатант із кожної лунки в нові пробірки або планшети для аналізу.
Необов’язкове висушування: Якщо потрібне концентрування, висушіть супернатанти за допомогою вакуумного концентратора (наприклад, SpeedVac), а потім знову розчиніть їх у невеликому об’ємі відповідного розчинника.
Скористайтеся високою продуктивністю ультразвукового пристрою UIP400MTP для багатолункових планшетів і полегшіть свої метаболомні дослідження та аналіз!
Високопродуктивний ультразвуковий пристрій UIP400MTP для метаболомних досліджень у багатолункових планшетах, 96-лункових планшетах, пробірках і чашках Петрі.
Ультразвуковий пристрій UIP400MTP для багатолункових планшетів для високопродуктивної підготовки зразків у метаболомних дослідженнях.
Принцип безконтактної ультразвукової обробки за допомогою UIP400MTP
UIP400MTP опосередковано передає ультразвукові хвилі до лунок 96-лункового планшета через середовище акустичного зв’язку (наприклад, воду). Ці хвилі спричиняють кавітацію, яка руйнує клітини та вивільняє метаболіти без фізичного контакту між зондом ультразвукового оброблювача та зразком.
“Пишу, щоб подякувати вам за чудовий досвід використання вашого ультразвукового оброблювача UIP400MTP для рівномірного та відтворюваного лізису бактерій у зразках фекального мікробіому. Ми розширюємо межі можливостей технології високопродуктивного лізису, і ваш прилад добре підходить для цього завдання. Ось деякі з ключових переваг:
- Простота експлуатації – прилад простий у використанні, а налаштування за допомогою пунктів меню не викликає труднощів
- Висока продуктивність – чудово підходить для роботи з планшетами, обробляючи 96 зразків одночасно
- Рівномірна ультразвукова обробка всіх посудин – пристрій забезпечував однаковий обсяг ультразвукової обробки в усіх лунках, що було вирішальним для нашого застосування
- Підтримка команди Hielscher – підтримка була чудовою: ви завжди допомагали нам під час навчання, відповідали на наші запитання та розв’язували проблеми, пропонуючи рішення, які допомогли нам досягти мети.
Ще раз дякуємо за вашу допомогу та підтримку під час нашої роботи над оптимізацією протоколів.”
Mark D. Driscoll, Ph.D. – науковий директор – Intus Biosciences
Ультразвуковий оброблювач багатолункових планшетів UIP400MTP полегшує високопродуктивну підготовку зразків, наприклад для дослідження та аналізу метаболітів.
Ультразвуковий оброблювач 96-лункових планшетів UIP400MTP: рідина, що передає ультразвук, оточує всі лунки та забезпечує рівномірну ультразвукову обробку кожного зразка
Ключові характеристики ультразвукового оброблювача багатолункових планшетів UIP400MTP
| Високопродуктивна ультразвукова обробка | Ідеально підходячи для 96-лункових та інших багатолункових планшетів, UIP400MTP дає змогу одночасно проводити ідентичну ультразвукову обробку багатьох зразків, значно скорочуючи тривалість підготовки зразків і підвищуючи продуктивність досліджень із великою кількістю зразків. |
| Використовуйте багатолунковий планшет на ваш вибір | UIP400MTP призначений для ультразвукової обробки будь-яких стандартних багатолункових планшетів, планшетів для ПЛР або мікротитраційних планшетів. Ви обираєте планшет, який найкраще підходить для ваших експериментів. Оскільки UIP400MTP не потребує фірмових витратних матеріалів, це дає змогу заощадити значні кошти! |
| Безконтактна ультразвукова обробка | Ультразвуковий оброблювач багатолункових планшетів UIP400MTP застосовує інтенсивний ультразвук без введення будь-чого у зразок. Ви можете обробляти ультразвуком герметично закриті багатолункові планшети, закриті посудини та флакони. Hielscher постачає виготовлені на замовлення тримачі зразків для будь-яких нестандартних флаконів або посудин. |
| Точність і керування | Точне керування та інтелектуальне програмне забезпечення дають змогу налаштувати параметри ультразвуку так, щоб вони оптимально відповідали вашим конкретним потребам обробки. Ви отримуєте максимальну ефективність і результативність ультразвукової обробки в кожному експерименті. |
| Контроль температури | Задайте конкретну температуру ультразвукової обробки. Ультразвуковий оброблювач планшетів UIP400MTP може відстежувати температуру зразка та відповідно регулювати ультразвукову обробку. Охолоджувальна рідина, що рециркулює, охолоджує кожну лунку планшета для точного контролю температури. |
| Реєстрація даних і дистанційне керування | Кожним циклом ультразвукової обробки можна керувати з комп’ютера. Встановлювати програмне забезпечення не потрібно. Ви можете використовувати свій звичайний браузер (наприклад, Chrome, Firefox, Edge або Safari) у будь-якій операційній системі (наприклад, MacOS, Windows, Android, iOS або Linux), щоб дистанційно керувати UIP400MTP та контролювати його роботу. Під час кожного циклу ультразвукової обробки створюється докладний звіт про ультразвукову обробку для оцінювання та документування. Файл звіту має непатентований формат CSV, який можна відкрити у вибраній вами програмі, наприклад Microsoft Excel, Apple Numbers або OpenOffice Calc. |
| Міцність і надійність | Розроблений і виготовлений у Німеччині відповідно до найвищих стандартів якості, UIP400MTP вирізняється потужністю та винятковою довговічністю. Його конструкція відповідає промисловим стандартам і легко витримує навантаження щоденного використання у складних лабораторних умовах. Ви можете використовувати UIP400MTP безперервно 24 години на добу, 7 днів на тиждень для високопродуктивної обробки. |
- висока ефективність
- найсучасніша технологія
- надійність і міцність
- регульоване, точне керування процесом
- інтелектуальне програмне забезпечення
- інтелектуальні функції (наприклад, можливість програмування, протоколювання даних, дистанційне керування)
- простота й безпека експлуатації
- мінімальні потреби в технічному обслуговуванні
- CIP (очищення на місці)
Проєктування, виробництво та консультування – якість із Німеччини
Ультразвукові апарати Hielscher добре відомі завдяки найвищим стандартам якості та проєктування. Міцність і простота експлуатації забезпечують безперешкодну інтеграцію наших ультразвукових апаратів у промислові об’єкти. Ультразвукові апарати Hielscher легко справляються з роботою в суворих умовах і вимогливих середовищах.
Hielscher Ultrasonics – компанія, сертифікована за ISO, яка приділяє особливу увагу високопродуктивним ультразвуковим апаратам із найсучаснішими технологіями та зручністю використання. Звісно, ультразвукові апарати Hielscher відповідають нормам CE та вимогам UL, CSA і RoHs.
Безконтактний ультразвуковий апарат UIP400MTP для підготовки зразків у мікропланшетах для метаболомних досліджень.
Література / Джерела
- 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
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Dreyer J., Ricci G., van den Berg J., Bhardwaj V., Funk J., Armstrong C., van Batenburg V., Sine C., VanInsberghe M.A., Marsman R., Mandemaker I.K., di Sanzo S., Costantini J., Manzo S.G., Biran A., Burny C., Völker-Albert M., Groth A., Spencer S.L., van Oudenaarden A., Mattiroli F. (2024): Acute multi-level response to defective de novo chromatin assembly in S-phase. Molecular Cell 2024.
- Mochizuki, Chika; Taketomi, Yoshitaka; Irie, Atsushi; Kano, Kuniyuki; Nagasaki, Yuki; Miki, Yoshimi; Ono, Takashi; Nishito, Yasumasa; Nakajima, Takahiro; Tomabechi, Yuri; Hanada, Kazuharu; Shirouzu, Mikako; Watanabe, Takashi; Hata, Kousuke; Izumi, Yoshihiro; Bamba, Takeshi; Chun, Jerold; Kudo, Kai; Kotani, Ai; Murakami, Makoto (2024): Secreted phospholipase PLA2G12A-driven lysophospholipid signaling via lipolytic modification of extracellular vesicles facilitates pathogenic Th17 differentiation. BioRxiv 2024.
- Cosenza-Contreras M, Seredynska A, Vogele D, Pinter N, Brombacher E, Cueto RF, Dinh TJ, Bernhard P, Rogg M, Liu J, Willems P, Stael S, Huesgen PF, Kuehn EW, Kreutz C, Schell C, Schilling O. (2024): TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. Proteomics. 2024.
- De Oliveira A, Cataneli Pereira V, Pinheiro L, Moraes Riboli DF, Benini Martins K, Ribeiro de Souza da Cunha MDL (2016): Antimicrobial Resistance Profile of Planktonic and Biofilm Cells of Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci. International Journal of Molecular Sciences 17(9):1423; 2016.
- Martins KB, Ferreira AM, Pereira VC, Pinheiro L, Oliveira A, Cunha MLRS (2019): In vitro Effects of Antimicrobial Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus saprophyticus Isolated From Patients With Urinary Tract Infections. Frontiers in Microbiology 2019.
Поширені запитання про метаболомні дослідження
Що таке мікробіом?
Мікробіом – це сукупна спільнота мікроорганізмів, зокрема бактерій, вірусів, грибів та архей, а також їхній генетичний матеріал, що містяться в певному середовищі, наприклад в організмі людини. Він відіграє ключову роль у здоров’ї організму-хазяїна, впливаючи на обмін речовин, імунну функцію та захист від патогенів, а сам формується під впливом таких чинників, як харчування, спосіб життя та довкілля.
Що таке метаболоміка?
Метаболоміка – це комплексне вивчення метаболітів, тобто малих молекул, що утворюються під час метаболічних процесів у біологічній системі. Вона охоплює ідентифікацію, кількісне визначення та аналіз цих молекул для розуміння клітинних функцій, метаболічних шляхів і того, як вони реагують на генетичні, середовищні або патологічні зміни.
Що таке метаболом?
Метаболом – це повний набір малих молекул, або метаболітів, наявних у біологічній системі, наприклад у клітині, тканині чи організмі, у певний момент часу. Він відображає біохімічну активність і фізіологічний стан системи, даючи уявлення про обмін речовин та його взаємодію з довкіллям.
Hielscher Ultrasonics виготовляє високопродуктивні ультразвукові гомогенізатори розмірами від лабораторних до промислових.