Cắt chromatin: Năng suất xử lý mẫu cao và độ chính xác không tiếp xúc
Cắt chromatin là một bước then chốt trong nhiều quy trình sinh học phân tử, cho phép phân mảnh chromatin thành các kích thước chính xác cho những ứng dụng như ChIP và NGS. Máy siêu âm đĩa nhiều giếng UIP400MTP cách mạng hóa quy trình này nhờ công nghệ không tiếp xúc với năng suất xử lý mẫu cao, mang lại hiệu suất, khả năng tái lập và tính toàn vẹn của mẫu vượt trội chưa từng có. Bài viết này tìm hiểu cách UIP400MTP đơn giản hóa và cải thiện quá trình cắt chromatin, đáp ứng nhu cầu của nghiên cứu hiện đại.
Cắt chromatin trong khoa học sự sống
Cắt chromatin, quá trình phân mảnh chromatin thành các kích thước dễ xử lý, là một bước thiết yếu trong sinh học phân tử, đặc biệt đối với nghiên cứu biểu sinh, kết tủa miễn dịch chromatin (ChIP) và giải trình tự thế hệ mới (NGS). Kỹ thuật này được sử dụng để phân lập các phức hợp DNA–protein, nghiên cứu các biến đổi histone và xác định các protein liên kết DNA. Việc đạt được sự phân mảnh chromatin đồng nhất và có khả năng tái lập là yếu tố then chốt để thu được dữ liệu chất lượng cao, và điều này phụ thuộc rất lớn vào thiết bị cũng như các phương pháp được sử dụng trong quá trình cắt.
Các phương pháp cắt chromatin truyền thống thường đặt ra những thách thức như nhiễm bẩn mẫu, kết quả biến động và sử dụng thời gian kém hiệu quả. Khi quy mô nghiên cứu mở rộng, đặc biệt trong các điều kiện cần năng suất xử lý mẫu cao, nhu cầu về các giải pháp đổi mới bảo đảm kết quả đồng nhất giữa nhiều mẫu ngày càng tăng. Máy siêu âm đĩa nhiều giếng UIP400MTP mang đến một phương pháp tiên tiến, không tiếp xúc với năng suất xử lý mẫu cao, thiết lập một tiêu chuẩn mới trong cắt chromatin.
Tối ưu hóa quy trình cắt chromatin với máy siêu âm đĩa nhiều giếng UIP400MTP
Máy siêu âm có năng suất xử lý mẫu cao UIP400MTP nổi bật trong số các kỹ thuật cắt chromatin, vượt qua các phương pháp truyền thống như phân giải bằng enzyme và cắt cơ học. Bằng cách kết hợp hiệu quả xử lý nhiều mẫu với siêu âm không tiếp xúc, thiết bị mang lại khả năng tái lập, tốc độ và tính toàn vẹn của mẫu vượt trội, trở thành lựa chọn được ưu tiên cho các quy trình nghiên cứu hiện đại.
- Hiệu quả xử lý mẫu với năng suất cao
Khả năng xử lý đồng thời nhiều mẫu của UIP400MTP giúp tiết kiệm đáng kể thời gian và công sức. Thiết bị loại bỏ nhu cầu thao tác mẫu thủ công lặp đi lặp lại, giúp các nhà nghiên cứu tập trung vào những phân tích tiếp theo và tăng năng suất tổng thể. - Siêu âm không tiếp xúc để bảo toàn tính toàn vẹn của mẫu
Siêu âm không tiếp xúc không chỉ bảo vệ mẫu khỏi nhiễm bẩn mà còn giảm thiểu nguy cơ mài mòn cơ học của thiết bị. Điều này bảo đảm các mẫu sinh học nhạy cảm được xử lý trong môi trường vô trùng và có kiểm soát. - Phân mảnh đồng đều
Khả năng tái lập là nền tảng của nghiên cứu đáng tin cậy. UIP400MTP bảo đảm mỗi giếng đều nhận được tác động siêu âm giống nhau, tạo ra các mảnh chromatin đồng đều. Tính đồng đều này có vai trò then chốt đối với các thí nghiệm như ChIP và NGS, trong đó sự nhất quán trong chuẩn bị mẫu ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng dữ liệu. - Khả năng mở rộng quy mô và tính linh hoạt
UIP400MTP phù hợp cho cả các thí nghiệm quy mô nhỏ lẫn nghiên cứu quy mô lớn. Các nhà nghiên cứu có thể dễ dàng điều chỉnh hệ thống cho những thể tích mẫu khác nhau, khiến thiết bị trở thành một công cụ đa năng cho nhiều ứng dụng. - Giảm nguy cơ nhiễm chéo
Các phương pháp truyền thống có tiếp xúc trực tiếp, chẳng hạn như siêu âm bằng đầu dò, tiềm ẩn nguy cơ nhiễm bẩn giữa các mẫu. Phương pháp không tiếp xúc của UIP400MTP loại bỏ nguy cơ này, khiến thiết bị đặc biệt phù hợp với các ứng dụng nhạy cảm như nghiên cứu biểu sinh.
Các ứng dụng cắt chromatin bằng UIP400MTP
UIP400MTP lý tưởng cho:
- Kết tủa miễn dịch chromatin (ChIP): Cắt chromatin chính xác bảo đảm kháng thể liên kết tối ưu với các phức hợp DNA–protein cụ thể.
- Giải trình tự thế hệ mới (NGS): Phân mảnh DNA đồng đều có vai trò then chốt trong chuẩn bị thư viện giải trình tự, bảo đảm các đoạn đọc có chất lượng cao.
- Nghiên cứu biến đổi histone: Chuẩn bị chromatin nhất quán cho phép các nhà nghiên cứu phân tích tương tác histone–DNA với độ chính xác cao.
- Nghiên cứu biểu sinh: UIP400MTP hỗ trợ nghiên cứu các kiểu methyl hóa DNA và những biến đổi biểu sinh khác thông qua quá trình xử lý mẫu có khả năng tái lập.
Máy siêu âm hiệu năng cao
- hiệu suất cao
- công nghệ tiên tiến nhất
- độ tin cậy và độ bền
- kiểm soát quy trình chính xác, có thể điều chỉnh
- theo mẻ và trên dòng
- cho mọi thể tích
- phần mềm thông minh
- các tính năng thông minh (ví dụ: khả năng lập trình, ghi nhật ký dữ liệu, điều khiển từ xa)
- vận hành dễ dàng và an toàn
- ít cần bảo trì
- CIP (vệ sinh tại chỗ)
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 các 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 có yêu cầu cao.
Hielscher Ultrasonics là công ty được chứng nhận ISO và đặc biệt chú trọng đến các máy siêu âm hiệu năng cao tích hợp công nghệ tiên tiến nhất cùng tính thân thiện với người dùng. 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 tham khảo về năng lực xử lý gần đúng của các máy siêu âm quy mô phòng thí nghiệm của chúng tôi:
| Thiết bị được khuyến nghị | Thể tích mẻ | Lưu lượng |
|---|---|---|
| Máy siêu âm đĩa 96 giếng UIP400MTP | đĩa nhiều giếng / đĩa vi chuẩn độ | n.a. |
| CupHorn siêu âm | CupHorn dùng cho lọ hoặc cốc có mỏ | n.a. |
| GDmini2 | thiết bị phản ứng siêu âm vi dòng | n.a. |
| VialTweeter | 0,5 đến 1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1 đến 500mL | 10 đến 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 đến 1000mL | 20 đến 200mL/min |
| UP400St | 10 đến 2000mL | 20 đến 400mL/min |
| Máy lắc sàng siêu âm | n.a. | n.a. |
Tài liệu / Tài liệu tham khảo
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- 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.
- UIP400MTP-Multi-well-Plate-Sonicator-Infographic
- 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.
Câu hỏi thường gặp
Phân mảnh chromatin là gì?
Phân mảnh chromatin là quá trình chia nhỏ chromatin, một phức hợp gồm DNA và protein, thành các mảnh nhỏ hơn, dễ xử lý. Quá trình này được thực hiện nhằm tạo thuận lợi cho việc nghiên cứu tương tác DNA–protein, các biến đổi histone hoặc khả năng tiếp cận DNA trong các ứng dụng sinh học phân tử như kết tủa miễn dịch chromatin (ChIP) và giải trình tự thế hệ mới (NGS). Quá trình này bảo đảm chromatin được phân mảnh đến một khoảng kích thước cụ thể, thường bằng các phương pháp vật lý như siêu âm hoặc phân giải bằng enzyme, đồng thời bảo toàn tính toàn vẹn của các phức hợp DNA–protein cho những phân tích tiếp theo.
Tạo liên kết chéo chromatin là gì?
Tạo liên kết chéo chromatin là một quá trình sinh hóa được sử dụng để ổn định các tương tác giữa DNA và protein hoặc các phân tử khác liên quan đến chromatin. Quá trình này sử dụng các tác nhân tạo liên kết chéo, chẳng hạn như formaldehyde, để tạo liên kết cộng hóa trị giữa các phân tử đang tương tác, qua đó “đóng băng” hiệu quả các tương tác của chúng tại chỗ. Kỹ thuật này được sử dụng rộng rãi trong kết tủa miễn dịch chromatin (ChIP) và các phép thử liên quan để bảo toàn cấu trúc chromatin tự nhiên và tạo thuận lợi cho việc xác định các tương tác DNA–protein hoặc protein–protein trong những phân tích tiếp theo.
Điều gì gây ra sự cô đặc chromatin?
Sự cô đặc chromatin chủ yếu do các tương tác giữa histone và DNA, cũng như sự gấp cuộn bậc cao được trung gian bởi các histone liên kết (như H1), các protein liên quan đến chromatin và các biến đổi biểu sinh như methyl hóa hoặc khử acetyl histone. Những yếu tố này thúc đẩy các nucleosome đóng gói chặt hơn, làm giảm khả năng tiếp cận DNA. Các điều kiện trong tế bào, chẳng hạn như nồng độ ion, và các quá trình như phân chia tế bào hoặc bất hoạt gen, cũng góp phần gây cô đặc chromatin.
Hielscher Ultrasonics sản xuất các máy đồng nhất siêu âm hiệu năng cao từ quy mô phòng thí nghiệm đến quy mô công nghiệp.


