Hujayralarni ultratovush yordamida dezintegratsiya qilish

Ultratovush bilan ishlov berish hujayra tuzilmalarini dezintegratsiya qilishning samarali vositasidir. Shu sababli sonikatorlar laboratoriyalarda hujayralarni yorib ochish, tadqiqot va tahlil uchun hujayra ichidagi molekulalar, oqsillar va organellalarni ajratib olishda keng qoʻllaniladi. Sanoat miqyosida ultratovush yordamida dezintegratsiya qilish va lizis hujayra fabrikalaridan molekulalarni ajratib olish yoki biomassaning parchalanishini jadallashtirish uchun qoʻllaniladi.

Ultratovush yordamida dezintegratsiya qilish nima?

Ultratovush yordamida dezintegratsiya qilish, shuningdek ultratovushli gomogenizatsiya deb ham ataladi, suyuq muhitda hujayra devorlarini parchalash va molekulyar tuzilmalarni buzish uchun yuqori intensivlikdagi, past chastotali ultratovush toʻlqinlaridan foydalanadigan jarayondir. Bu usul turli ilmiy va sanoat sohalarida bir necha maqsadda keng qoʻllaniladi:

Hujayralarni parchalash: Ultratovush yordamida dezintegratsiya qilish hujayra biologiyasi va molekulyar biologiyada hujayra membranalarini parchalash, oqsillar, nuklein kislotalar va organellalar kabi hujayra tarkibiy qismlarini chiqarish uchun keng qoʻllaniladi. Bu tahlil uchun hujayra ichidagi tarkibiy qismlarni ajratib olish yoki mikrobiologiya va biotexnologiya jarayonlarida hujayralarni lizis qilish uchun foydalidir.

• Gomogenizatsiya: Bu namunadagi tarkibiy qismlarni bir tekis aralashtirishga yordam beradi, ayniqsa oʻzaro aralashmaydigan suyuqliklar bilan ishlaganda yoki materiallarning bir jinsli aralashmasini olishga harakat qilinganda.
• Oqsillarni ajratib olish: Biologiya, proteomika va hayot haqidagi fanlarda oqsillarni tahlil qilish juda keng tarqalgan vazifadir. Oqsillarni tahlillarda tekshirishdan oldin ularni hujayra ichidan ekstraksiya qilib, ajratish kerak. Sonikatorlar oqsillarni ajratib olishda eng keng qoʻllaniladigan usuldir.
• DNK fragmentatsiyasi: DNK va RNK hujayralarda genetik axborotni saqlaydigan va kodlaydigan nuklein kislotalarning alohida turlaridir. DNK va RNK tahlil qilinganda, uzun zanjirlarni baʼzan fragmentlarga ajratish kerak boʻladi; bu jarayonni ultratovush bilan ishlov berish orqali ishonchli va samarali amalga oshirish mumkin.
• Namunalarni tayyorlash: Tadqiqot va tahlilda namunalarni tayyorlash turli tahliliy usullarni qoʻllashdan oldin bajariladigan odatiy jarayondir. Ultratovush yordamida dezintegratsiya qilish namunalarni eritish yoki disperslashga yordam berishi mumkin, bu esa tahlillarning aniqligi va takrorlanuvchanligini yaxshilashi mumkin.

Ultratovush yordamida dezintegratsiya qilishning afzalliklari

Nima uchun dezintegratsiya, hujayralarni parchalash hamda hujayra ichidagi molekulalar va oqsillarni ajratib olish uchun zond turidagi sonikatordan foydalanish kerak? Sonikator yoki ultratovushli dismembrator koʻplab afzalliklarni taklif etadi; ular yuqori bosimli gomogenizatsiya, sharli maydalash yoki mikrofluidizatsiya kabi boshqa dezintegratsiya usullari bilan taqqoslaganda ultratovush bilan ishlov berishni ustun texnologiyaga aylantiradi.

• Issiqlikka asoslanmagan: Ultratovush yordamida dezintegratsiya qilish issiqlikka asoslanmagan usuldir, yaʼni materiallarni parchalash uchun issiqlikka tayanmaydi. Bu yuqori haroratlar issiqlikka sezgir namunalarni buzishi mumkin boʻlgan qoʻllanishlar uchun afzallikdir.
• Aniq va boshqariladigan: Jarayonni yuqori aniqlik bilan boshqarish mumkin, bu esa belgilangan tarzda parchalash, aralashtirish yoki zarrachalar oʻlchamini kichraytirish imkonini beradi.
• Tez va samarali: Ultratovush bilan ishlov berish odatda tez va samarali usul boʻlib, uni koʻp miqdordagi namunalarni qayta ishlash talab qilinadigan qoʻllanishlar uchun mos qiladi.
• Kimyoviy moddalar sarfining kamayishi: Koʻp hollarda ultratovush yordamida dezintegratsiya qilish agressiv kimyoviy moddalar yoki organik erituvchilarga boʻlgan ehtiyojni kamaytirishi mumkin, bu esa atrof-muhit uchun qulay boʻlishi va kimyoviy ifloslanish xavfini kamaytirishi mumkin.
• Maydalash jismlari ham, soplolar ham kerak emas: Sharli yoki donachali maydalash yoxud yuqori bosimli gomogenizatorlar kabi muqobil dezintegratsiya usullarining kamchiliklari mavjud. Sharli yoki donachali maydalashda maydalash jismlaridan (donachalar yoki sharchalardan) foydalanish zarur boʻlib, ularni ajratish va tozalash koʻp mehnat talab qiladi. Yuqori bosimli gomogenizatorlarning soplolari tiqilib qolishga moyil. Ultratovushli gomogenizatorlardan esa foydalanish oson, ular juda ishonchli va mustahkam boʻlib, juda kam texnik xizmat talab qiladi.
• Koʻp qirralilik: Uni bakteriyalar, oʻsimlik hujayralari, sutemizuvchilar toʻqimalari, suvoʻtlar, zamburugʻlar va boshqalarni oʻz ichiga olgan keng doiradagi materiallarga qoʻllash mumkin; bu uni turli sohalarda koʻp qirrali usulga aylantiradi.
  Miqyosni kengaytirish imkoniyati: Ultratovush usulining miqyosini sanoat jarayonlari uchun kengaytirish mumkin, bu uni ham laboratoriya, ham yirik miqyosdagi ishlab chiqarish uchun mos qiladi.

Ultratovush yordamida dezintegratsiya qilish va hujayralarni parchalashning ishlash prinsipi

Ultratovush bilan ishlov berish taʼsir ostidagi suyuqlikda navbatma-navbat yuqori va past bosimli toʻlqinlarni hosil qiladi. Past bosim siklida ultratovush toʻlqinlari suyuqlikda kichik vakuum pufakchalarini hosil qiladi; ular yuqori bosim siklida shiddat bilan qulaydi. Bu hodisa kavitatsiya deb ataladi. Kavitatsiya pufakchasining ichkariga qulashi kuchli gidrodinamik siljish kuchlarini keltirib chiqaradi; ular avval sonoporatsiyani, soʻngra hujayra tuzilmalarining samarali parchalanishini yuzaga keltiradi. Hujayra ichidagi molekulalar va organellalar erituvchiga toʻliq chiqariladi.

Hujayra tuzilmalarini ultratovush yordamida dezintegratsiya qilish

Siljish kuchlari tolali, sellyulozali materialni mayda zarrachalarga dezintegratsiya qilishi va hujayra tuzilmasining devorlarini buzishi mumkin. Bu hujayra ichidagi materialning, masalan, kraxmal yoki shakarning koʻproq qismini suyuqlikka chiqaradi. Bundan tashqari, hujayra devori materiali mayda boʻlaklarga parchalanadi.

Bu taʼsirdan fermentatsiya, parchalanish va organik moddalarning boshqa konversiya jarayonlarida foydalanish mumkin. Maydalash va yanchishdan keyin ultratovush bilan ishlov berish hujayra ichidagi materialning, masalan, kraxmalning hamda hujayra devori boʻlaklarining koʻproq qismini kraxmalni shakarlarga aylantiruvchi fermentlar uchun taʼsir qilishga ochiq qiladi. Shuningdek, u suyultirish yoki qandlashtirish davomida fermentlar taʼsiriga ochiq sirt maydonini oshiradi. Bu odatda xamirturush fermentatsiyasi va boshqa konversiya jarayonlarining tezligi hamda mahsulot chiqimini oshiradi, masalan, biomassadan etanol ishlab chiqarishni koʻpaytiradi.

Ultratovush yordamida dezintegratsiya qilishdan foydalaning – har qanday miqyosda ishonchli va samarali

Hielscher sonikatorlari turli quvvat koʻrsatkichlari va qayta ishlash quvvatlari bilan taqdim etiladi. Bir necha mikrolitrdan bir necha litrgacha boʻlgan kichik biologik namunalarga ultratovush bilan ishlov bermoqchimisiz yoki ishlab chiqarish uchun katta hujayra yoxud biomassa oqimlarini qayta ishlashingiz kerakmi, Hielscher Ultrasonics biologik qoʻllanishingiz uchun eng mos ultratovushli dismembratorni taklif qiladi.

• 1mL dan taxminan 5L gacha hajmlar uchun laboratoriya miqyosi, masalan, 22mm sonotrodli UP400St
• taxminan 0,1 dan 20L/min gacha hajmiy oqim tezligida stol usti miqyosi, masalan, 34mm sonotrod va oqim hujayrasiga ega UIP1000hdT
• 20L/min dan boshlanadigan ishlab chiqarish miqyosi, masalan, UIP4000hdT yoki UIP16000hdT

Quyidagi jadval laboratoriya oʻlchamidagi ultratovush qurilmalarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati haqida tasavvur beradi:

Hujayralarni dezintegratsiya qilish maqsadida ultratovush qurilmalaridan foydalanish haqida qoʻshimcha maʼlumot olishni istasangiz, quyidagi shakldan foydalaning. Sizga yordam berishdan mamnun boʻlamiz.

Quyidagi jadval sanoat ultratovush qurilmalarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati haqida tasavvur beradi:

Adabiyotlar / Manbalar

• 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.