Dung dịch đệm được pha chế bằng siêu âm
Có thể pha chế dung dịch đệm ly giải nhanh chóng và hiệu quả bằng máy đồng nhất mô siêu âm. Vì máy siêu âm là công cụ lý tưởng để trộn, hòa tan và phân tán, thiết bị này cho phép pha chế dung dịch đệm ly giải một cách đáng tin cậy và dễ thực hiện.
Pha chế dung dịch đệm ly giải bằng siêu âm
Máy đồng nhất mô siêu âm là công cụ thông dụng để phá vỡ tế bào, ly giải và chiết xuất, do đó có mặt trong hầu hết các phòng thí nghiệm. Một ứng dụng bổ sung của máy siêu âm dạng đầu dò là pha chế dung dịch đệm ly giải.
Dung dịch đệm ly giải là dung dịch được sử dụng để phá vỡ (ly giải) tế bào và giải phóng các thành phần bên trong để phân tích ở các bước tiếp theo. Thành phần cụ thể của dung dịch đệm ly giải có thể thay đổi tùy theo loại tế bào được ly giải và ứng dụng tiếp theo. Tuy nhiên, dung dịch đệm ly giải điển hình chứa các thành phần như chất tẩy rửa, muối và chất ức chế protease. Các muối đệm (ví dụ: Tris-HCl) và muối ion (ví dụ: NaCl) thường được sử dụng để điều chỉnh pH và nồng độ thẩm thấu của dịch ly giải.
Để pha chế dung dịch đệm ly giải, các thành phần được trộn với nhau ở nồng độ và pH thích hợp. Hỗn hợp thường được khuấy hoặc lắc cho đến khi các thành phần hòa tan và dung dịch đồng nhất.
Đồng nhất hóa bằng siêu âm là phương pháp có thể hỗ trợ pha chế dung dịch đệm ly giải chất lượng tốt bằng cách cải thiện quá trình trộn và hòa tan các thành phần. Trong phương pháp này, sóng siêu âm – thường trong khoảng 20 đến 30 kHz – được truyền vào hỗn hợp, tạo ra các bọt khí xâm thực. Những bọt này sụp đổ và tạo ra năng lượng cục bộ mạnh, gây ra tác động cắt cơ học và trộn các thành phần.
Quá trình đồng nhất hóa bằng siêu âm có thể giúp phá vỡ mọi khối vón hoặc khối kết tụ của các thành phần và đảm bảo dung dịch được trộn đều. Nhờ đó, dung dịch đệm ly giải được cải thiện như vậy có thể giúp phá vỡ tế bào hiệu quả hơn và thu được lượng vật liệu chiết xuất cao hơn. Ngoài ra, đồng nhất hóa bằng siêu âm có thể rút ngắn thời gian cần thiết để pha chế dung dịch đệm ly giải so với các phương pháp khuấy hoặc lắc truyền thống.
Nhìn chung, đồng nhất hóa bằng siêu âm là công cụ mạnh mẽ để nâng cao chất lượng và hiệu quả pha chế dung dịch đệm ly giải.
Máy đồng nhất siêu âm phòng thí nghiệm UP200Ht được sử dụng phổ biến trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu để chuẩn bị mẫu, ly giải, chiết xuất, phân mảnh DNA và hòa tan.
Quy trình pha chế dung dịch đệm ly giải bằng siêu âm
Đây là quy trình tổng quát để pha chế dung dịch đệm ly giải bằng máy siêu âm dạng đầu dò:
Vật liệu và thiết bị:
- Một hoặc nhiều chất tẩy rửa được lựa chọn (ví dụ: Triton X-100, SDS, CHAPS)
- Một hoặc nhiều muối được lựa chọn (ví dụ: NaCl, KCl)
- Chất ức chế protease (ví dụ: PMSF, aprotinin, leupeptin)
- Máy siêu âm
- Máy khuấy
- Nước khử ion
- Máy đo pH hoặc giấy thử pH
Hướng dẫn từng bước:
- Xác định thành phần của dung dịch đệm ly giải dựa trên tế bào hoặc mô sẽ được ly giải và các ứng dụng tiếp theo sử dụng dịch ly giải. Pha chế các dung dịch gốc của chất tẩy rửa, muối và chất ức chế protease ở nồng độ mong muốn.
- Cho các dung dịch gốc của chất tẩy rửa, muối và chất ức chế protease vào cốc có mỏ hoặc bình thí nghiệm.
- Thêm nước khử ion để đạt thể tích dung dịch đệm mong muốn.
- Trộn các thành phần bằng máy khuấy để thu được dung dịch trộn sơ bộ.
- Đo pH của dung dịch đệm bằng máy đo pH hoặc giấy thử pH, rồi điều chỉnh pH khi cần bằng một lượng nhỏ axit hoặc bazơ.
- Sử dụng máy siêu âm dạng đầu dò để đồng nhất hóa dung dịch trộn sơ bộ nhằm thu được dung dịch có độ đồng nhất cao. Để làm được điều đó, xử lý dung dịch bằng siêu âm trong vài giây cho đến khi dung dịch được trộn kỹ và mọi khối vón hoặc khối kết tụ đều bị phá vỡ. Có thể tối ưu hóa thời gian và công suất xử lý siêu âm dựa trên dung dịch đệm ly giải cụ thể và máy siêu âm được sử dụng.
- Sau khi xử lý siêu âm, đo lại pH của dung dịch đệm và điều chỉnh khi cần.
- Lọc dung dịch đệm qua bộ lọc 0,2 micromet để loại bỏ mọi mảnh vụn hoặc khối kết tụ có thể đã hình thành trong quá trình xử lý siêu âm.
- Dung dịch đệm ly giải hiện đã sẵn sàng để sử dụng.
Lưu ý: Thành phần và pH chính xác của dung dịch đệm ly giải có thể thay đổi tùy theo tế bào hoặc mô được ly giải và các ứng dụng tiếp theo. Quy trình trên là hướng dẫn tổng quát và có thể cần được tối ưu hóa cho từng ứng dụng cụ thể.
Máy đồng nhất siêu âm thường được sử dụng để phá vỡ tế bào và chiết xuất các phân tử nội bào. Do đó, nhiều ứng dụng ly giải sử dụng siêu âm dạng đầu dò không chỉ để pha chế dung dịch đệm ly giải mà còn để phá vỡ tế bào và chiết xuất bằng tác động cơ học.
Điều này khiến máy đồng nhất mô siêu âm trở thành công cụ đa năng cho các phòng thí nghiệm và giải thích việc máy siêu âm được sử dụng rộng rãi trong vi sinh học, công nghệ sinh học và khoa học sự sống.
Máy đồng nhất siêu âm phòng thí nghiệm
Hielscher Ultrasonics sản xuất và cung cấp máy đồng nhất siêu âm cùng các đầu dò (sonotrode) với nhiều mức công suất định mức và thể tích mẫu khác nhau. Điều này cho phép chúng tôi cung cấp cho bạn thiết bị phá vỡ bằng siêu âm phù hợp nhất để chuẩn bị mẫu. Chúng tôi chú trọng chất lượng cao nhất, sự thoải mái vượt trội cho người dùng và kết quả xử lý siêu âm đáng tin cậy. Tất cả các máy siêu âm kỹ thuật số đều có phần mềm thông minh, chức năng lập trình và cài đặt trước các quy trình xử lý siêu âm, điều khiển từ xa qua trình duyệt, kiểm soát nhiệt độ, chiếu sáng mẫu cũng như tự động ghi dữ liệu vào thẻ SD tích hợp.
Thiết kế, sản xuất và tư vấn – Chất lượng sản xuất tại Đức
Máy siêu âm Hielscher nổi tiếng với các tiêu chuẩn chất lượng và thiết kế cao nhất. Độ bền và khả năng vận hành dễ dàng cho phép tích hợp thuận lợi máy siêu âm của chúng tôi vào các cơ sở công nghiệp. Máy siêu âm Hielscher dễ dàng đáp ứng các 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 máy siêu âm hiệu suất cao có công nghệ tiên tiến nhất và dễ sử dụng. Tất nhiên, máy siêu âm Hielscher tuân thủ CE và đáp ứng các yêu cầu của UL, CSA và RoHs.
Bảng dưới đây cung cấp thông tin tổng quan về các máy siêu âm phòng thí nghiệm khác nhau của chúng tôi:
| VialTweeter trên UP200St | 200W | 26kHz | xử lý siêu âm các lọ nhỏ, ví dụ: Eppendorf 1,5mL |
| UP50H | 50W | 30kHz | máy đồng nhất phòng thí nghiệm cầm tay hoặc gắn trên giá đỡ |
| UP100H | 100W | 30kHz | máy đồng nhất phòng thí nghiệm cầm tay hoặc gắn trên giá đỡ |
| UP200Ht | 200W | 26kHz | máy đồng nhất phòng thí nghiệm cầm tay hoặc gắn trên giá đỡ |
| UP200St | 200W | 26kHz | máy đồng nhất phòng thí nghiệm gắn trên giá đỡ |
| UP400St | 400W | 24kHz | máy đồng nhất phòng thí nghiệm gắn trên giá đỡ |
| SonoStep | 200W | 26kHz | thiết bị phản ứng phòng thí nghiệm kết hợp chức năng xử lý siêu âm, bơm, máy khuấy và bình chứa |
| GDmini2 | 200W | 26kHz | buồng dòng chảy không gây nhiễm bẩn |
| CupHorn | 200W | 26kHz | bể siêu âm cường độ cao dành cho lọ và cốc có mỏ |
| UIP400MTP | 400W | 24kHz | hệ thống siêu âm dành cho đĩa nhiều giếng / đĩa vi chuẩn độ |
Đầu siêu âm dạng cốc để xử lý siêu âm cường độ cao các ống và lọ đậy kín nhằm đồng nhất hóa mẫu trong điều kiện vô trùng.
Liên hệ với chúng tôi! / Đặt câu hỏi cho chúng tôi!
Máy đồng nhất siêu âm phòng thí nghiệm UP400St thường được sử dụng để pha chế dung dịch đệm ly giải và phá vỡ tế bào ở bước tiếp theo.
Tài liệu / Tài liệu tham khảo
- Fernandes, Luz; Santos, Hugo; Nunes-Miranda, J.; Lodeiro, Carlos; Capelo, Jose (2011): Ultrasonic Enhanced Applications in Proteomics Workflows: single probe versus multiprobe. Journal of Integrated OMICS 1, 2011.
- Priego-Capote, Feliciano; Castro, María (2004): Analytical uses of ultrasound – I. Sample preparation. TrAC Trends in Analytical Chemistry 23, 2004. 644-653.
- Welna, Maja; Szymczycha-Madeja, Anna; Pohl, Pawel (2011): Quality of the Trace Element Analysis: Sample Preparation Steps. In: Wide Spectra of Quality Control; InTechOpen 2011.
- 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.
Hielscher Ultrasonics sản xuất máy đồng nhất siêu âm hiệu suất cao với quy mô từ phòng thí nghiệm đến công nghiệp.