Phân mảnh alpha-synuclein bằng máy siêu âm VialTweeter

Trong nghiên cứu khoa học, các vi sợi và dải α-synuclein được phân mảnh để tạo ra các đoạn vi sợi nhỏ hơn hoặc thậm chí các phân tử protein riêng lẻ, có thể được phân tích dễ dàng hơn bằng nhiều kỹ thuật thực nghiệm khác nhau. Máy siêu âm VialTweeter là một trong những thiết bị siêu âm được sử dụng phổ biến nhất để phân mảnh alpha-synuclein một cách hiệu quả và đáng tin cậy.

α-Synuclein trong nghiên cứu

Các vi sợi alpha-synuclein là những tập hợp protein có liên quan chặt chẽ đến các rối loạn thoái hóa thần kinh như bệnh Parkinson và một số dạng sa sút trí tuệ, bao gồm sa sút trí tuệ thể Lewy. Nghiên cứu tập trung vào các vi sợi alpha-synuclein nhằm tìm hiểu vai trò của chúng trong sự tiến triển của bệnh và phát triển các biện pháp can thiệp điều trị tiềm năng. Bằng cách phân rã các vi sợi alpha-synuclein thành những mảnh nhỏ hơn, các nhà nghiên cứu có thể khảo sát các đặc điểm cấu trúc cụ thể của chúng. Chẳng hạn, việc phân mảnh các vi sợi alpha-synuclein cho phép các nhà nghiên cứu khảo sát tương tác của chúng với các phân tử khác, như protein, lipid hoặc các phân tử nhỏ. Bằng cách tạo ra các mảnh nhỏ hơn, các vị trí liên kết và ái lực đối với những đối tác tương tác này có thể được khảo sát hiệu quả hơn. Các vi sợi và dải α-Syn nhỏ hơn cũng có thể biểu hiện độc tính và tác động sinh hóa thay đổi. Vì vậy, một kỹ thuật phân mảnh đáng tin cậy và hiệu quả, tạo ra kết quả có khả năng tái lập thông qua quy trình xử lý mẫu nhanh chóng và đơn giản, là rất quan trọng.
Phân mảnh Alpha-Syn bằng siêu âm: Máy siêu âm VialTweeter là hệ thống chuẩn bị mẫu bằng siêu âm đã được sử dụng rộng rãi, có khả năng xử lý siêu âm đồng thời tối đa 10 lọ trong các điều kiện hoàn toàn giống nhau. Các thông số cài đặt có thể lập trình cho phép lặp lại cùng các thí nghiệm một cách đơn giản và nhanh chóng, mang lại kết quả có độ tin cậy và khả năng tái lập cao trong quá trình phân mảnh vi sợi alpha-synuclein.

Chuẩn bị mẫu α-synuclein bằng máy siêu âm

Một cách tiếp cận để nghiên cứu các vi sợi alpha-synuclein là tách chiết và phân mảnh chúng bằng các kỹ thuật như xử lý siêu âm. Xử lý siêu âm là quá trình sử dụng sóng siêu âm cường độ cao, tần số thấp để phá vỡ và phân rã các tập hợp protein, dẫn đến giải phóng các vi sợi nhỏ hơn hoặc các phân tử protein riêng lẻ. Máy siêu âm VialTweeter là thiết bị được sử dụng phổ biến cho mục đích này trong các nghiên cứu liên quan đến α-synuclein.

Nhiều nghiên cứu mô tả các quy trình chuẩn bị mẫu chính xác để xử lý siêu âm các vi sợi alpha-synuclein, sử dụng Hielscher VialTweeter để phân mảnh vi sợi α-synuclein một cách hiệu quả và đáng tin cậy. Bằng cách phân mảnh các vi sợi bằng siêu âm, các nhà nghiên cứu có thể phân tích các sản phẩm thu được và khảo sát cấu trúc, độc tính cũng như tương tác của chúng với các phân tử khác. Nghiên cứu này cung cấp những hiểu biết quan trọng về các cơ chế nền tảng của quá trình thoái hóa thần kinh và có thể giúp xác định các đích điều trị mới. Các quy trình xử lý siêu âm α-synuclein đã được thiết lập vững chắc sử dụng máy siêu âm VialTweeter cho phép thu được kết quả đáng tin cậy và có khả năng tái lập.

Hình phía trên: các vi sợi alpha-synuclein chưa được phân mảnh
Hình phía dưới: các vi sợi alpha-synuclein được phân mảnh bằng siêu âm với máy siêu âm VialTweeter
(nghiên cứu và hình ảnh: ©Dieriks và cộng sự, 2022)

Phân mảnh vi sợi α-synuclein bằng siêu âm – Các quy trình

Vì nhiều nhà nghiên cứu sử dụng máy siêu âm VialTweeter làm kỹ thuật phân mảnh ưu tiên để tạo ra các mảnh vi sợi α-synuclein đồng đều, nên các quy trình đã được thiết lập luôn sẵn có. Dưới đây là một số quy trình phân mảnh điển hình.
 

 
Chuẩn bị mầm ClearTau: Các vi sợi ClearTau được pha loãng đến 10 μM trong dH2O và được xử lý siêu âm ngay trong ống ở biên độ 70 % trong 50 s với chu kỳ BẬT 1 s TẮT 1 s bằng máy siêu âm UP200St với VialTweeter. Các mầm được xác định đặc tính bằng kính hiển vi điện tử.
Đo huỳnh quang ThS: Các sợi ClearTau được pha loãng đến 2,5 μM trong dH2O và được xử lý siêu âm ngay trong ống ở biên độ 70 % trong 50 s theo chu kỳ BẬT 1 s, TẮT 1 s bằng UP200St với VialTweeter. Monomer Tau 4R2N toàn chiều dài ở nồng độ 2,5 μM được sử dụng làm đối chứng. Thêm 100 μl ThS (10 μM) vào hỗn hợp phản ứng 100 μl, thu được nồng độ protein cuối cùng là 1,25 μM. Huỳnh quang ThS tại một thời điểm được đo bằng đĩa 96 giếng có đáy trong suốt đặt trong máy đọc vi đĩa FLUOstar Omega, với bước sóng kích thích 445 nm và ghi nhận phát xạ ở 485 nm.
(cf. Limorenko et al., 2023)
 
Làm đồng đều chiều dài α-synuclein bằng xử lý siêu âm: Sự không đồng nhất về chiều dài của các sợi và dải α-syn được giảm bằng cách xử lý siêu âm trong 20 min trên đá, trong các ống Eppendorf 2-ml bằng VialTweeter được đặt ở biên độ 75%, với các xung 0,5 s.
(cf. Bousset et al., 2013)
 
Việc kiểm soát chất lượng đã được thực hiện đối với a-Syn đơn phân tái tổ hợp của người dạng WT hoặc S129A và các dạng đa hình sợi do chúng tạo ra, cũng như đối với a-Syn 1–110. Sau đó, các dạng đa hình sợi được phân mảnh bằng cách xử lý siêu âm trong 20 min trong các ống Eppendorf 2-mL bằng máy siêu âm VialTweeter để tạo ra các hạt dạng sợi có kích thước trung bình 42–52 nm, phù hợp cho quá trình nhập bào.
(cf. Shrivastava et al., 2020)
 

Đặc trưng của năm dạng đa hình sợi α-Syn. (A) Các ảnh hiển vi điện tử truyền qua cho thấy các dạng đa hình sợi α-Syn được nhuộm âm gồm fibrils, ribbons, fibrils-91, fibrils-65 và fibrils-110 trước (hàng trên) và sau khi phân mảnh bằng VialTweeter (hàng dưới). (B) Phân bố chiều dài của các dạng đa hình sợi sau khi phân mảnh được trình bày. Số lượng (n) tập hợp dạng sợi được dùng để xây dựng các biểu đồ tần suất được ghi rõ.
(nghiên cứu và hình ảnh: Shrivastava et al., 2020)

 
Các sợi α-Syn được phân mảnh bằng cách xử lý siêu âm trong 20 min trong các ống Eppendorf 2 ml bằng VialTweeter để tạo ra các hạt dạng sợi có kích thước trung bình 42–52 nm theo đánh giá bằng phân tích TEM.
(cf. Negrini et al., 2022)
 
Các fibrils91 được tái huyền phù (trong PBS) được phân mảnh trước khi thêm vào môi trường nuôi cấy tế bào bằng cách xử lý siêu âm trong 20 min trong các ống Eppendorf 2 mL bằng máy siêu âm Vial Tweeter, chia thành các phần nhỏ, đông lạnh nhanh trong nitơ lỏng và bảo quản ở -80 ̊C cho đến khi sử dụng.
(cf. Vajhøj et al., 2021)
 

VialTweeter và các máy siêu âm phòng thí nghiệm dùng để phân mảnh α-Syn

Hielscher Ultrasonics được công nhận trên toàn thế giới là nhà sản xuất hàng đầu về các thiết bị siêu âm tiên tiến. Được tin dùng và sử dụng lâu năm tại các phòng thí nghiệm nghiên cứu lớn trên toàn thế giới, các thiết bị siêu âm của chúng tôi mang lại chất lượng và hiệu suất vượt trội không gì sánh bằng cho những thí nghiệm quan trọng của bạn.
Với Hielscher VialTweeter và bất kỳ thiết bị siêu âm Hielscher nào khác, bạn sẽ trải nghiệm sự thuận tiện khi sử dụng không gì sánh bằng, vì các thiết bị được thiết kế kỹ lưỡng để mang lại kết quả có khả năng tái lập, dễ sử dụng và vận hành trơn tru. Với các tính năng tự động ghi dữ liệu, bạn có thể tập trung vào nghiên cứu trong khi thiết bị siêu âm của chúng tôi ghi lại tỉ mỉ những dữ liệu quan trọng để bảo đảm khả năng tái lập và độ chính xác.
Tự tin đạt được kết quả nhất quán và có khả năng tái lập!
Các thiết bị siêu âm của chúng tôi được thiết kế và sản xuất tại Đức. Độ chính xác của Đức cùng chất lượng kỹ thuật cao nhất bảo đảm việc chuẩn bị mẫu, chẳng hạn như phân mảnh sợi alpha-synuclein, luôn đáng tin cậy và chính xác. Không còn phải lo lắng về kết quả thiếu nhất quán – công nghệ siêu âm của chúng tôi bảo đảm nghiên cứu của bạn luôn đi đầu trong tiến bộ khoa học.
Chưa hết! Cam kết về sự xuất sắc của chúng tôi còn vượt ra ngoài phạm vi sản phẩm. Chúng tôi tự hào về dịch vụ khách hàng xuất sắc, cung cấp hỗ trợ chuyên môn để giải đáp mọi câu hỏi hoặc mối quan tâm mà bạn có thể có. Đội ngũ tận tâm của chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn ở mọi bước trên hành trình nghiên cứu, bảo đảm bạn khai thác tối đa lợi ích từ các thiết bị siêu âm của chúng tôi.
Hãy chọn sự đổi mới, độ tin cậy và trải nghiệm sử dụng xuất sắc – hãy chọn các thiết bị siêu âm phòng thí nghiệm của chúng tôi, chẳng hạn như VialTweeter, để phân mảnh sợi alpha-synuclein. Tận dụng các quy trình đã được thiết lập và gia nhập hàng ngũ những nhà nghiên cứu hàng đầu tin tưởng công nghệ của chúng tôi cho các nghiên cứu quan trọng của họ. Nâng tầm nghiên cứu và khám phá những lĩnh vực mới trong nghiên cứu sa sút trí tuệ và bệnh thoái hóa thần kinh với các thiết bị siêu âm hiện đại nhất của chúng tôi.

Thiết kế, sản xuất và tư vấn – Chất lượng được tạo nên tại Đức

Các thiết bị siêu âm Hielscher nổi tiếng với các tiêu chuẩn cao nhất về chất lượng và thiết kế. Độ bền và khả năng vận hành dễ dàng cho phép tích hợp thuận lợi các thiết bị siêu âm của chúng tôi vào các cơ sở công nghiệp. Các thiết bị siêu âm Hielscher dễ dàng đáp ứng những điều kiện khắc nghiệt và môi trường đòi hỏi cao.

Hielscher Ultrasonics là công ty được chứng nhận ISO và đặc biệt chú trọng các thiết bị siêu âm hiệu suất cao có công nghệ hiện đại nhất và thân thiện với người dùng. Tất nhiên, các thiết bị siêu âm Hielscher tuân thủ CE và đáp ứng các yêu cầu của UL, CSA và RoHs.
 
Bảng dưới đây cho bạn biết năng lực xử lý gần đúng của các thiết bị siêu âm quy mô phòng thí nghiệm của chúng tôi: