Ультразвукові гомогенізатори тканин

• Ультразвукова обробка є безпечним та ефективним методом гомогенізації тканин.
• Застосування ультразвуку включає підготовку тканин та суспензій, екстракцію білків, ДНК/РНК та активних сполук, а також активацію/інактивацію ферментів і дріжджів.
• Точна керованість ультразвукових гомогенізаторів зондового типу забезпечує надійну підготовку зразків тканин.

Гомогенізація тканин за допомогою ультразвукових зондів

Гомогенізація тканин – це процес підготовки зразків, під час якого тваринні та рослинні клітини або мікроорганізми підготовлюються перед екстракцією внутрішньоклітинних речовин, таких як білки, ДНК або РНК. Клітинна мембрана повинна бути розірвана, щоб вивільнити вміст клітини. Після руйнування клітинної стінки внутрішньоклітинні макромолекули плавають у буферному розчині, так що органели, білки та ДНК/ РНК стають доступними. Ультразвукові гомогенізатори тканин та деструктори клітин є дуже ефективними інструментами для руйнування клітин, лізису та екстракції.

Ультразвукові гомогенізатори тканин проти альтернативних методів лізису

Ви можете запитати себе, яка техніка руйнування клітин та яке обладнання для гомогенізації тканин є найкращим варіантом для вашої лабораторії. Нижче наведено кілька аргументів на користь ультразвукового лізису та гомогенізації тканин, оскільки ультразвукова обробка має кілька переваг порівняно з альтернативними методами гомогенізації:

• Ефективність: Ультразвукова гомогенізація – це швидкий та ефективний метод руйнування тканин і клітин. Ультразвукові гомогенізатори тканин використовують робочий принцип акустичної кавітації. Цей метод є високоефективним і може руйнувати клітини за лічені секунди. Оскільки рівень інтенсивності можна регулювати від м’якого до інтенсивного, ультразвукова обробка особливо ефективна для твердих або волокнистих тканин, які важко гомогенізувати іншими методами.



• Уникнення перехресного забруднення: Hielscher пропонує потужні ультразвукові гомогенізатори тканин, які підготовлюють зразок за допомогою опосередкованої ультразвукової обробки. Завдяки UIP400MTP (ідеально підходить для мікротитрувальних та багатолуночних планшетів), а також VialTweeter та CupHorn (ідеально підходить для флаконів, пробірок і хімічних стаканів) Hielscher пропонує обладнання для ультразвукового руйнування клітин для безконтактної гомогенізації, що знижує ризик перехресного забруднення між зразками. Це також мінімізує ризик потрапляння забруднювачів із шліфувальних поверхонь або іншого обладнання для гомогенізації.
• Гнучкість: Ультразвукову гомогенізацію можна використовувати з різноманітними розмірами та об’ємами зразків, від малих об’ємів до великих зразків тканин. Крім того, ультразвукова гомогенізація також підходить для широкого спектру типів зразків, включаючи рослинні тканини, тваринні тканини та мікробні культури. Інтенсивність і тривалість ультразвукової обробки можна регулювати для оптимізації рівня руйнування для різних типів тканин.
• Відтворюваність: Ультразвукова гомогенізація забезпечує стабільні результати та дозволяє точно контролювати параметри гомогенізації, такі як вихідна потужність і час ультразвукової обробки. Це допомагає забезпечити відтворюваність і точність експериментальних даних.
• Збереження біомолекул: Ультразвукова обробка зондового типу є нетермічним методом. Це означає, що її вплив не базується на нагріванні. Однак будь-яка механічна обробка генерує тепло відповідно до другого закону термодинаміки. Це означає, що зразок нагрівається при тривалішій ультразвуковій обробці. Сучасні ультразвукові апарати Hielscher обладнані температурними сенсорами та розумним програмним забезпеченням для моніторингу температури. Складні варіанти охолодження дозволяють запобігти термічній деградації та допомагають зберегти активність термочутливих біомолекул, таких як ферменти та білки.
• Економія часу: Висока ефективність ультразвукової обробки зондового типу дозволяє здійснювати швидку гомогенізацію тканин, що економить час порівняно з іншими методами, які вимагають більш інтенсивної фізичної маніпуляції з тканиною.

Ультразвукова гомогенізація тканин має кілька переваг порівняно з альтернативними методами гомогенізації. Саме тому ультразвукові гомогенізатори тканин є переважною технікою руйнування клітин у різних дослідницьких та промислових застосуваннях.

Приклад протоколу гомогенізації тканин за допомогою ультразвукового зонда:

Ультразвукові гомогенізатори сприяють гомогенізації тканин завдяки простій експлуатації та швидкому процесу гомогенізації. Водночас параметри ультразвукового процесу можна точно контролювати та моніторити, щоб результати були надійними та відтворюваними.

Матеріали:

• Зразок тканини (наприклад, печінка, мозок, м’язи)
• Буфер (наприклад, PBS, Tris-HCl)
• Коктейль інгібіторів протеаз
• Ультразвуковий гомогенізатор (зондового типу)
• Лід
• Мікроцентрифужні пробірки
• Піпетки

Протокол ультразвукової гомогенізації тканин:

Примітка: Тривалість та інтенсивність ультразвукової обробки можуть потребувати оптимізації залежно від типу тканини, віку та стану здоров’я, а також від конкретних подальших застосувань. Також важливо ретельно підбирати буфер, інгібітори протеаз та інші добавки для оптимізації виходу та якості гомогенату.

Основні переваги ультразвукових гомогенізаторів тканин Hielscher

• швидке та ефективне подрібнення, гомогенізація, лізис і руйнування клітин або екстракція за допомогою потужної ультразвукової кавітації
• просте та інтуїтивно зрозуміле використання та експлуатація (виберіть аналогову або цифрову версію)
• легке очищення поверхонь, що контактують із продуктом, шляхом промивання сонотрода під час ультразвукової обробки (CIP – очищення на місці / SIP – стерилізація на місці)
• шумоізоляційна коробка (шумоізоляційна коробка для лабораторних приладів повністю виготовлена з акрилового скла для повної видимості з будь-якого кута)
• повний контроль над параметрами процесу через цифровий сенсорний дисплей на приладі (цифрові ультразвукові гомогенізатори) або ватметр (для аналогових приладів)
• вбудований контроль температури (важливо для чутливих до нагрівання, лабільних зразків тканин)
• паузи в процесі гомогенізації можна індивідуально визначати та попередньо встановлювати в цифровому меню
• усі цифрові прилади оснащені автоматичним записом даних (на вбудованій SD/USB-ComboCard), з’ємним датчиком температури та дистанційним керуванням через браузер.
• обробка кількох зразків за допомогою VialTweeter, CupHorn або за використання 4- або 8-пальцевих сонотродів (наприклад, для інтеграції в процеси лабораторної роботизації)
• для застосувань у малих та великих масштабах

Нижче наведена таблиця дає уявлення про приблизну продуктивність обробки наших ультразвукових гомогенізаторів тканин для руйнування клітин, лізису та екстракції:

Знайдіть оптимальний ультразвуковий гомогенізатор тканин для вашого застосування

Ультразвукові гомогенізатори тканин Hielscher доступні з діапазоном вихідної ультразвукової потужності від 50W до 16 000W (16kW).
Співробітники лабораторій цінують просте та інтуїтивно зрозуміле управління ультразвуковими лабораторними гомогенізаторами Hielscher. Залежно від конкретних вимог, пристрої Hielscher поставляються з цифровим або аналоговим керуванням.

1. VialTweeter є потужним ультразвуковим гомогенізатором, який дозволяє одночасну ультразвукову обробку до 10 флаконів або пробірок з однаковою інтенсивністю. Завдяки непрямій ультразвуковій обробці повністю уникнуто перехресного забруднення та втрати зразків. Очищення та дезінфекція зведені до мінімуму завдяки використанню одноразових флаконів. Блок сонотрода можна стерилізувати в автоклаві.
2. Плоский сонікатор UIP400MTP ідеально підходить для роботи з мікротитр-планшетами та багатолунковими планшетами, такими як 96-лункові планшети. Просто розмістіть свій багатолунковий планшет або чашку Петрі в UIP400MTP, і всі зразки будуть однорідно оброблені ультразвуком. З плоским сонікатором UIP400MTP високопродуктивна обробка зразків стає простою та ефективною!
3. У діапазоні лабораторних ультразвукових гомогенізаторів зондового типу можна вибрати моделі потужністю 50 watts, 100 watts, 200 watts та 400 watts.
   UP50H (50W)
   UP100H (100W)
   UP200Ht / UP200St (200W)
   UP400St (400W)

Застосування та використання ультразвукових гомогенізаторів тканин

Ультразвукові гомогенізатори зазвичай використовуються для подрібнення тканин, руйнування клітин та лізису, а також гомогенізації біологічних зразків перед екстракцією внутрішньоклітинної речовини молекулярного розміру. Завдяки контрольованій ультразвуковій обробці зразків усі етапи від лізису до екстракції та гомогенізації можна виконувати, використовуючи той самий ультразвуковий руйнівник клітин.
Велика перевага ультразвукових гомогенізаторів полягає в легко регульованій потужності та інтенсивності ультразвукової обробки. Ультразвукові руйнівники клітин Hielscher (лізери) дозволяють контролювати інтенсивність ультразвукової обробки шляхом регулювання амплітуди від 20% до 100%.
На додаток до безперервної роботи, ультразвуковий гомогенізатор можна налаштувати на циклічний режим, наприклад, для ультразвукової обробки термочутливих тканин. Ультразвукова обробка в імпульсному режимі означає, що ультразвуковий генератор створює високі інтенсивні ультразвукові хвилі в періодичних циклах. Тривалість періоду ультразвукової обробки та час відпочинку можуть бути індивідуально встановлені користувачем.
При імпульсній ультразвуковій обробці, під час періоду відпочинку оброблений матеріал може повернутися до свого стану спокою, а зразок може охолонути (використовуючи час відпочинку для розсіювання тепла). Таким чином, інтенсивність обробки можна точно налаштувати відповідно до типу тканини, а небажане нагрівання зразка зменшується.
Ультразвукові гомогенізатори тканин є надійними та зручними в експлуатації, забезпечуючи стабільні результати та відтворюваність завдяки повному контролю над усіма важливими параметрами процесу.
Типові сфери застосування ультразвукового подрібнення тканин, руйнування клітин, лізису, екстракції та гомогенізації охоплюють біологічні та фармацевтичні лабораторії, мікробіологію, протеомні та геномні дослідження (наприклад, вивільнення білків перед вестерн-блотингом та імуноферментним аналізом ELISA), а також виробництво ботанічних екстрактів та біоактивних сполук для харчової, фармацевтичної та косметичної промисловості.

• Натисніть тут для отримання конкретних рекомендацій щодо процесу підготовки зразків, гомогенізації тканин, лізису та екстракції (наприклад, клітин, бактерій, спор, активних сполук)!
• Читайте тут, чому сонікатори є незамінним інструментом для протеомних досліджень!
• Дізнайтеся, як ультразвукова обробка сприяє роботі в геномних дослідженнях!

Література / Посилання

• Nico Böhmer, Andreas Dautel, Thomas Eisele, Lutz Fischer (2012): Recombinant expression, purification and characterisation of the native glutamate racemase from Lactobacillus plantarum NC8. Protein Expr Purif. 2013 Mar;88(1):54-60.
• Brandy Verhalen, Stefan Ernst, Michael Börsch, Stephan Wilkens (2012): Dynamic Ligand-induced Conformational Rearrangements in P-glycoprotein as Probed by Fluorescence Resonance Energy Transfer Spectroscopy. J Biol Chem. 2012 Jan 6;287(2): 1112-27.
• Claudia Lindemann, Nataliya Lupilova, Alexandra Müller, Bettina Warscheid, Helmut E. Meyer, Katja Kuhlmann, Martin Eisenacher, Lars I. Leichert (2013): Redox Proteomics Uncovers Peroxynitrite-Sensitive Proteins that Help Escherichia coli to Overcome Nitrosative Stress. J Biol Chem. 2013 Jul 5; 288(27): 19698–19714.
• Elahe Motevaseli, Mahdieh Shirzad, Seyed Mohammad Akrami, Azam-Sadat Mousavi, Akbar Mirsalehian, Mohammad Hossein Modarressi (2013): Normal and tumour cervical cells respond differently to vaginal lactobacilli, independent of pH and lactate. ed Microbiol. 2013 Jul; 62(Pt 7):1065-1072.