PMCA để phát hiện prion với thông lượng cao bằng thiết bị siêu âm UIP400MTP

Thiết bị siêu âm đĩa nhiều giếng UIP400MTP cung cấp một giải pháp mạnh mẽ để chuẩn bị mẫu với thông lượng cao trong kỹ thuật khuếch đại protein gấp cuộn sai theo chu kỳ (PMCA). Bằng cách phân bố năng lượng đồng đều trên nhiều giếng và duy trì các thông số xử lý siêu âm chính xác, hệ thống này cho phép xử lý đồng thời nhiều mẫu với khả năng tái lập vượt trội. Những khả năng này đóng vai trò thiết yếu trong việc tối ưu hóa PMCA để phát hiện prion ở nồng độ thấp trong các mẫu sinh học khó phân tích, chẳng hạn như nước bọt, nơi các chất ức chế xét nghiệm có thể che lấp kết quả.

Các bệnh prion, chẳng hạn như bệnh suy mòn mạn tính (CWD) ở các loài thuộc họ Hươu nai và bệnh Creutzfeldt-Jakob (CJD) ở người, là những rối loạn thoái hóa thần kinh do protein prion gấp cuộn sai (PrP^Sc) gây ra. Trong các bệnh này, prion có khả năng lây nhiễm thường hiện diện ở mức thấp trong các dịch cơ thể như nước bọt, máu và nước tiểu, khiến việc chẩn đoán và nghiên cứu trở nên phức tạp. Sự lây truyền ngang của CWD qua prion được thải ra các nền môi trường có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với việc quản lý động vật hoang dã và sức khỏe hệ sinh thái. Tương tự, đối với các bệnh như Creutzfeldt-Jakob, việc khuếch đại đáng tin cậy các protein prion gấp cuộn sai từ mẫu người đóng vai trò thiết yếu trong việc phát triển chẩn đoán và tìm hiểu diễn tiến bệnh.

Hỗ trợ các xét nghiệm MBEC bằng cách bóc tách màng sinh học nhanh chóng và đáng tin cậy với thiết bị siêu âm đĩa vi giếng UIP400MTP. UIP400MTP có thể xử lý mọi đĩa xét nghiệm tiêu chuẩn và tách tế bào cùng màng sinh học một cách hiệu quả.

Việc áp dụng một quy trình PMCA đã điều chỉnh cho phép vượt qua các chất ức chế xét nghiệm thường gặp (ví dụ: mucin trong nước bọt) và đạt độ nhạy cao khi phát hiện những prion mà nếu không áp dụng quy trình này thì các kỹ thuật như chuyển đổi cảm ứng bằng rung lắc theo thời gian thực (RT-QuIC) sẽ không phát hiện được hoặc cho kết quả không rõ ràng. Những tiến bộ này cải thiện khả năng phát hiện prion trong nhiều bệnh khác nhau, khiến PMCA trở thành một công cụ không thể thiếu trong nghiên cứu và chẩn đoán prion. Thiết bị siêu âm đĩa nhiều giếng UIP400MTP hỗ trợ PMCA thông lượng cao bằng cách xử lý siêu âm nhiều mẫu trong đĩa vi giếng (ví dụ: đĩa 6, 24 hoặc 96 giếng) hoặc các lọ mẫu trong giá ống.

Quy trình khuếch đại protein gấp cuộn sai theo chu kỳ (PMCA) với thông lượng cao

Quy trình sau đây cho phép xử lý hiệu quả số lượng lớn mẫu trong các điều kiện hoàn toàn giống nhau để thu được kết quả nghiên cứu vững chắc.

Chuẩn bị mẫu

Vật liệu ban đầu:
Chuẩn bị mẫu bằng cách:

Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.
Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.

Cơ chất:

Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.^C Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.
Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.
Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.

Bố trí mẫu trong đĩa vi giếng hoặc ống:
Ống:

Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.
Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.
Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.

Đĩa vi giếng 6 giếng:

Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.
Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.

Quy trình PMCA

Vị trí đặt:
Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.

Chương trình chu kỳ:
Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.

Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.
Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.
Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.

Các vòng tiếp theo:
Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.

Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.
Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.
Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn thao tác khuếch đại prion có khả năng lây nhiễm.

Phát hiện PrP^Sc

Phân giải bằng Proteinase K:
Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn xử lý vật liệu prion có khả năng lây nhiễm sau khuếch đại.
Phân tích Western blot:
Không thể cung cấp bản dịch hướng dẫn xử lý vật liệu prion có khả năng lây nhiễm sau khuếch đại.

Hielscher UIP400MTP là máy siêu âm linh hoạt nhất cho đĩa nhiều giếng, đĩa PCR hoặc ống mẫu. Với công suất siêu âm đầu ra liên tục 400 oát, thiết bị được chế tạo cho các ứng dụng như: ly giải tế bào, nhũ hóa, chiết xuất protein, phân mảnh DNA / RNA, phá kết tụ, chiết xuất từ mẫu FFPE, tách tế bào và màng sinh học khỏi bề mặt hoặc nhũ hóa. UIP400MTP không phải là bể siêu âm. Đây là đầu phát siêu âm dạng cốc cường độ cao để xử lý siêu âm tập trung. Máy siêu âm không tiếp xúc mạnh mẽ này xử lý siêu âm đồng đều trên tất cả các giếng của đĩa giếng tiêu chuẩn. Người dùng có thể kiểm soát chính xác biên độ, công suất và chế độ xung. Bộ hẹn giờ và đầu dò nhiệt độ tích hợp đảm bảo kết quả nhất quán. Máy siêu âm đĩa UIP400MTP làm mát mẫu bằng bể nước, với bộ làm lạnh bên ngoài tùy chọn.

Xử lý nhiều mẫu hơn để có kết quả vững chắc hơn

Thiết bị siêu âm đĩa nhiều giếng UIP400MTP cải thiện đáng kể hiệu quả và khả năng mở rộng quy mô của kỹ thuật khuếch đại protein gấp cuộn sai theo chu kỳ (PMCA), khắc phục đặc điểm vốn tốn nhiều thời gian của quy trình này. Bằng cách cho phép xử lý đồng thời tới 96 mẫu trong một đĩa 96 giếng, hệ thống tinh gọn quy trình PMCA đồng thời duy trì các điều kiện xử lý siêu âm chính xác và đồng đều trên tất cả các giếng. Khả năng xử lý với thông lượng cao này giảm thiểu thao tác thủ công, giảm các bước đòi hỏi nhiều nhân công và bảo đảm khả năng tái lập, khiến thiết bị trở thành một công cụ không thể thiếu trong nghiên cứu prion. Dù nghiên cứu bệnh suy mòn mạn tính hay bệnh Creutzfeldt-Jakob, UIP400MTP đều hỗ trợ các nghiên cứu quy mô lớn với hiệu quả cao hơn, giúp các nhà nghiên cứu đáp ứng yêu cầu của các ứng dụng chẩn đoán và khoa học hiện đại.

Chủ đề liên quan

Tài liệu / Tài liệu tham khảo

FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 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.
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.

Câu hỏi thường gặp

Prion là gì?

Prion là những protein gấp cuộn sai có khả năng gây ra sự gấp cuộn bất thường ở các protein tế bào bình thường, đặc biệt là trong não. Khác với vi khuẩn hoặc vi rút, prion không có axit nucleic và nhân lên theo cơ chế tự làm khuôn, dẫn đến các bệnh thoái hóa thần kinh tiến triển như bệnh Creutzfeldt-Jakob, bệnh não xốp ở bò (bệnh bò điên) và bệnh scrapie ở cừu. Khả năng kháng các quy trình tiệt trùng tiêu chuẩn của chúng làm nổi bật tính gây bệnh đặc thù và đặt ra những thách thức đáng kể trong môi trường y tế và nghiên cứu.

Kỹ thuật PMCA là gì?

Khuếch đại protein gấp cuộn sai theo chu kỳ (PMCA) là một kỹ thuật phòng thí nghiệm dùng để khuếch đại protein prion gấp cuộn sai (PrP^Sc) trong điều kiện in vitro. Kỹ thuật này mô phỏng sự chuyển đổi protein prion tế bào bình thường (PrP^C) thành dạng gấp cuộn sai có khả năng lây nhiễm (PrP^Sc), một đặc điểm điển hình của các bệnh prion. Quá trình bao gồm các chu kỳ ủ và xử lý siêu âm để đẩy nhanh sự kết tụ của PrP^Sc, khiến kỹ thuật này trở thành một công cụ mạnh mẽ để phát hiện prion ở mức thấp.

Sự gấp cuộn sai của protein nào gây bệnh Creutzfeldt Jakob?

Bệnh Creutzfeldt-Jakob (CJD) do sự gấp cuộn sai của protein prion (PrP) gây ra. Dạng đồng phân bình thường (PrP^C) chuyển sang một cấu dạng bất thường giàu phiến β (PrP^Sc) có khả năng lây nhiễm, hình thành các tập hợp amyloid trong não, dẫn đến thoái hóa thần kinh.

Khuếch đại protein gấp cuộn sai theo chu kỳ của prion có khả năng lây nhiễm là gì?

Khuếch đại protein gấp cuộn sai theo chu kỳ (PMCA) là một phương pháp khuếch đại dạng prion có khả năng lây nhiễm (PrP^Sc) bằng cách ủ lặp lại PrP^C bình thường với một lượng nhỏ PrP^Sc. Trong mỗi chu kỳ, PrP^Sc xúc tác sự gấp cuộn sai của PrP^C, còn xử lý siêu âm phân mảnh các tập hợp, tạo ra thêm các vị trí tạo mầm. Quá trình này mô phỏng sự nhân lên của prion trong cơ thể sống và cho phép phát hiện prion với độ nhạy cao trong các mẫu sinh học.

Điều gì khiến PrP gấp cuộn sai?

Sự gấp cuộn sai của PrP thành dạng PrP^Sc gây bệnh có thể được kích hoạt bởi:

Sự gấp cuộn sai tự phát trong các bệnh prion thể tản phát.
Đột biến di truyền ở gen PRNP (ví dụ: các bệnh prion có tính gia đình).
Tiếp xúc với PrP^Sc có khả năng lây nhiễm qua thực phẩm nhiễm bẩn, các thủ thuật y tế hoặc những con đường khác.
Các yếu tố môi trường hoặc cấu trúc như pH, ion kim loại hoặc các đồng yếu tố làm mất ổn định PrP^C.

Xét nghiệm RT-QuIC là gì?

Chuyển đổi cảm ứng bằng rung lắc theo thời gian thực (RT-QuIC) là một xét nghiệm chẩn đoán có độ nhạy cao đối với các bệnh prion. Xét nghiệm này phát hiện PrP^Sc bằng cách khuếch đại khả năng chuyển đổi PrP^C tái tổ hợp thành các tập hợp gấp cuộn sai. Xét nghiệm sử dụng phương pháp phát hiện sự hình thành các sợi amyloid dựa trên huỳnh quang, nhờ đó hữu ích trong việc chẩn đoán các bệnh như CJD bằng dịch não tủy (CSF) hoặc các mô khác.