A megbízható sejtlízis a hőmérséklet-szabályozással kezdődik: egy fókuszált ultrahangos sejtzavaró érzékeny mintákhoz

Miért torzítja az ultrahangos fűtés az eredményeket

Ha az ultrahang nem fókuszál, a hő nem kívánt koagenenssé válik. A kavitáció mikroszintű forró pontokat hoz létre, amelyek gyorsan emelik a hőmérsékletet, denaturálják a fehérjéket, felgyorsítják a nukleázokat és proteázokat, valamint torzítják a DNS fragmentációját. Ez az enzim teljesítményének elsodródásához, a fragmentumméret-eloszlás elmozdulásához és adagról adagra történő hozamváltozáshoz vezet. A fókuszált ultrahangos sejtzavaró technológia korlátozza a kavitációt és korlátozza a hőfeszültséget, hogy az eredmények következetesek maradjanak. Még akkor is, ha az átlagos fürdőhőmérséklet elfogadhatónak tűnik, a mintacső belsejében lévő hőgradiensek elég nagyok lehetnek ahhoz, hogy az eredményeket torzítsák.

Még akkor is, ha a környező fürdő hűvösnek tűnik, a cső belsejében átmeneti hőmérsékleti kiugrások lehetnek:

• denaturáld a hőérzékeny fehérjéket

• aktiválni a proteázokat és nukleázokat

•torzított DNS vagy kromatin integritás

• csökkenti a reprodukálhatóságot a futások között

Ezek a termikus lemaradványok lefelé terjednek. A következő generációs szekvenálásban (NGS) a enyhe fragmentációs torzítás növelheti a GC tartalom torzítását, magasabb ismétlési arányt és csökkent összetettséget az effektív könyvtárban. A proteomikában a hőstressz elősegítheti a bőséges és termostabil fehérjéket, miközben csökkentheti az alacsony mennyiségű vagy hőérzékeny célpontok mennyiségét. Azonban az FFPE munkafolyamatban a túlzott magas hőmérsékletek súlyosbíthatják a keresztkötő visszafordítási változékonyságot, és a fragmentációs szintek meghaladhatják az optimális tartományt. Az iparág régóta kompenzálja jégfürdőkkel, időszakos pulzálással és próbálkozás-hiba időzítéssel – olyan intézkedésekkel, amelyek csökkentik az áteresztőképességet, de nem garantálják az izotermikus szabályozást a mintamagnál.

(A gránit hőgyengülési múltjának leküzdése:

szinergikus alkalmazása az ultrahangos fáradtságnak és a maradék hőnek – ScienceDirect)

Mi az egy Fókuszált ultrahangos sejtzavaró

A fókuszált ultrahangos cella zavaró nagy frekvenciájú, rövidhullámú akusztikus energiát koncentrál egy fókuszált akusztikus zónába, amely illeszkedik a mintahelyhez, ahelyett, hogy válogatás nélkül áramolná az egész tartályt vagy egy fém szondahegyet. Az energia szállítása nem érintkezik: az akusztikus hullámok egy szabályozott közegen keresztül kötnek össze egy zárt mintaedénybe. Ez az architektúra elkerüli a közvetlen szondaérintést, minimalizálja az aeroszolizációt és a keresztszennyeződés kockázatát, miközben pontosan szabályozza, hogyan és hol történik a kavitáció.

A Longlight Technology-nál az akusztikus útvonalat, a mintaedény interfészt és a visszacsatolási vezérlőhurkot egy integrált rendszerként terveztük. Egy nagy érzékenységű hőmérséklet-érzékelő és vezérlő modul folyamatosan figyeli a tényleges mintazónát – nem csak a fürdőt –, és valós időben állítja az energiat, hogy fenntartsa az igazi alacsony hőmérsékletű, állandó hőmérsékletű körülményeket. Mivel a fókuszgeometria stabil, az akusztikus expozíció nagyon reprodukálható a futamok és a műszerek között. Az eredmény egyenletes bomlás, kijelenthető DNS- vagy kromatin nyírás, valamint következetes homogenizáció egy izotermális, nem érintkező környezetben, amely megőrzi a molekuláris integritást.

• Hogyan fókuszált energia egyés True Low–Hőmérséklet-szabályozási munka?

• Konfokális fókuszálás: A rövidhullámú ultrahang pontosan akusztikus fókuszú, koncentrálva az energiát a mintában, miközben minimalizálja a célon kívüli veszteségeket.

• Izotermikus környezet: A folyamat egy szabályozott vízközegben zajlik; A hőkivonás azonnal történik, így elkerüli a hőcsúcsokat a kavitációs fronton.

• Zárt csőkezelés: A minták zárva maradnak; A szonda behelyezésének hiánya alacsonyabb szennyeződési kockázatot jelent, és nem lesz fémes mikrotörmelék.

• Valós idejű visszacsatolás: A hőmérséklet- és teljesítményvisszacsatolás stabilizálja a folyamati feltételeket, egy történelmileg analóg folyamatot digitali, nyomon követhetővé alakítva.

Bizonyítékok tMező egynd Nemzetközi Tanulmányok

A fókuszált ultrahangzást széles körben alkalmazták molekuláris biológiában és mintaelőkészítési munkafolyamatokban, ahol a hőmérsékleti stabilitás és reprodukálhatóság kritikus, beleértve a DNS-nyírást, a kromatin előkészítést és a finom sejtlízis proteomika esetén.

• Meyer és Kircher (Nature Protocols, 2010) magyarázzák az Illumina könyvtár felépítését, amely fókuszált ultrahangzást alkalmaz a pontos DNS-nyíráshoz, szoros betéteket eredményezve multiplexelt szekvenáláshoz, és csökkentve a hőtorzítást anélkül, hogy feláldoznánk a könyvtár komplexitását.

(Meyer és Kircher (Természet Protokollok, 2010))

• Landt et al. (Genome Research, 2012) ENCODE/modENCODE ChIP-seq útmutatással hangsúlyozzák a kontrollált szonikációt (beleértve a fókuszált modalitásokat is) a reprodukálható kromatin fragmentáció eléréséhez, hangsúlyozva a szabványosított energiabevitelt és a körülvatanos hőmérséklet-szabályozást az antitest-specifikus jelek védelme érdekében.

(Landt és mtsai (Genome Research, 2012))

• Van Dijk, Jaszczyszyn és Thermes (Trends in Genetics, 2014) áttekintik az NGS könyvtárépítését, és megjegyzik, hogy a fókuszált ultrahangozás, mint fizikai fragmentációs megközelítés, szűkebb méreteloszlásokat eredményez, és csökkenti a szekvencia torzítását az ellenőrizetlen módszerekhez képest, különösen a GC-ben gazdag vagy lebomló bemenetek esetében.

(Van Dijk, Jaszczyszyn és Thermes (Trends in Genetics, 2014))

A genomika, proteomika és FFPE feldolgozás területén az üzenet következetes: minimalizáld a hőhatást, és tartsuk az akusztikus energiát a fókuszzónában a reprodukálhatóság javítása, a fragmentumprofilok finomítása és a replikációs egyezség javítása érdekében. Ezek az eredmények igazolják a Fókuszált Ultrahangos Sejt Disruptor alapelvét: a hőfegyelem az adatok integritásának meghatározója.

• NGS egynd Kromatin nyírási mércsíkok

• A szűk fragmentumeloszlások csökkentik a méretválasztási veszteségeket és növelik a könyvtárhozamot.

• Az alacsonyabb hőelódás megőrzi a GC egyensúlyt és csökkenti a duplikációs arányokat.

• Reprodukálható kromatin fragmentumok javítják a csúcshívást és a helyszínek közötti összehasonlíthatóságot.

A Longlight Technology belső oldalán‘s Megoldás

A Longlight Technology épített egy asztali gép, multi–csatorna fókuszált ultrahangos sejtzavaró hogy az izotermális, érintkezésmentes akusztika elérhetővé tegye minden labor számára – külső hangzárak vagy számítógépek nélkül. A platform nyolc mintapozíciót támogat, és lehetővé teszi a szabad módban történő feldolgozást 1-től 8-ig terjedő minták között, így minden cső számára független feltételeket biztosít, ha a kohorsz heterogén, és egy kattintásos batch módot, ha a menet egyenletes.

• Rugalmas áteresztőképesség: 1–8 mintavétel folyamata önállóan testreszabott akusztikus expozícióval összetett kohorszokhoz, vagy egyszer beviteli paramétereket egy hasonló mintás adag esetén a hatékonyság növelése érdekében.

• Csendes kialakítás szerint: A mérnöki akusztikai pálya és a belső csillapítás csendes működést biztosít kiegészítő hangfedélek nélkül, így könnyen telepíthetők közös laborokban.

• Érintkezésmentes feldolgozás: Az energia egy kapcsolódási közegen keresztül összpontosít zárt edényekbe – szonda érintkezés nélkül –, csökkentve a szennyeződés kockázatát és megőrzi az érzékeny anyagokat.

• Valódi alacsony hőmérsékletű, állandó hőmérséklet-szabályozás: A nagy felbontású érzékelés, valamint zárt kör vezérlés megtartja a beállított pontot a mintazónában, semlegesíti a folyamathőt és védi a hő-rugalmas analitokat.

• Nyomon követhető rekordok: A session metaadatai bármikor rögzíthetők és elérhetőek, hogy lehetővé tegye az auditozhatóságot, a SOP megfelelést és az adatvezérelt optimalizálást.

• Automatizált vízelvezetés: Az egyetlen csapos hulladék kibocsátás intelligens szintfelismeréssel és korai riasztásokkal elkerüli a túlcsordulást, és tisztán tartja a munkafelületeket.

• Beépített operációs rendszer: Külső számítógép nélkül működik, csökkentve a rendszer jelenlétét és egyszerűsítve az ellenőrzést.

• Beépített operációs rendszer: Nem szükséges külső PC, így csökkenti a lábnyomot és egyszerűsíti az IT ellenőrzést.

Az akusztikus magban a konfokális fókuszáló geometriánk az energiat az edény belsejében koncentrálja, korlátozva az energiaveszteséget és erősítve a reprodukálhatóságot. Azáltal, hogy az operátort eltávolítja a kézi időzítéstől és a szubjektív "megjelenés és érzet" döntésektől, a rendszer magasabbá teszi a szabványosítást az operátorok, műszakok és helyszínek között. Különösen erős a DNS-nyírásban NGS-n, ahol az egységes betétméretek közvetlenül átvethetők a szekvenálás hatékonyságára és költségszabályozására, valamint a kromatin nyírásban, ahol az antitest-specifikus jelek egyébként túl- vagy alulfragmentációval elfedhetők.

Gyakori egyés elfeledett tudás tA sapka megoldja a fájdalmas pontokat

• A hőmérséklet helyi: A fürdő hőmérséklete nem mintahőmérséklet. A vezérlésnek a mintazónára kell hivatkoznia, hogy elkerülje a rejtett termikus gradienciákat.

•Kavitációnak van aláírása: Fókuszált rendszerek következetes buborékdinamikát generálnak; A szabálytalan szondarendszerek nem. A konzisztencia reprodukálható fragmentumeloszlásokat eredményez.

• A szennyeződés halmozó: A szondaérintkezés megszüntetése elkerüli a fokozatos maradványok és fémrészecskék felhalmozódását, amelyek megtévesztik az érzékeny vizsgálatokat, például a MALDI-TOF MS-et.

• A naplók számítanak: A nyomon követhető akusztikus expozíció és hőmérsékleti profilok felgyorsítják a hibakeresést, és lehetővé teszik a védhető, szabályozói dokumentációt.

A Pain Points-ból to Kifizetések: Alkalmazások egynd eredmények

Sok laboratórium elviseli a változékonyságot, mert a régi eszközök "elég jónak" tűnnek. A kumulatív költség – sikertelen próbálkozások, ismétlések és bizonytalan következtetések – felülmúlja a vélt megtakarításokat. A Fókuszált ultrahangos sejtzavaró újraértelmezi ezt a kalkulust azáltal, hogy az akusztikus pontosságot ötvözi a hőfegyelmével és működési egyszerűséggel.

Genomika és NGS: A kontrollált nyírás minimális torzítással szűk fragmentumeloszlást eredményez, javítva a klasztersűrűséget, csökkentve az adapter dimerképződését és növeli a hatékony könyvtár sokszínűségét. GC-ben gazdag genomok vagy lebomló DNS esetén az igazi alacsony hőmérsékletű szabályozás megőrzi az integritást a fragmentáció során.

Proteomika és sejtbiológia: A nem érintkezés megőrzi a natív fehérjekonformációkat és a transzlációs változásokat, amelyek hajlamosak az átmeneti melegedésre. Az eredmény az alacsony mennyiségű fehérjék jobb felismerése és a hűbb mennyiségi profilok.

Kromatin és epigenomika: Reprodukálható kromatin fragmentumhosszok erősítik a csúcsfelbontást és csökkentik a sorozatok közötti változatosságot. A hőmérséklet stabilitása védi a fehérje-DNS-komplexumokat a lízis során, megakadályozva a túlnyírást és az epitópvesztést.

MALDI-TOF MS Azonosítás: Filamentos gombák és Mycobacterium esetén a fókuszáló, érintkezésmentes energia felgyorsítja a sejtfal meghibázását, miközben minimalizálja a szennyezést, javítva a spektrális tisztaságot és a kórokozók azonosításának megbízhatóságát.

FFPE deparaffinizáció és kivonás: A fókuszált akusztika segíti a parafin eltávolítását és a keresztkötés kezelését szigorúan szabályozott hőmérséklet alatt, növelve a nukleinsav és fehérje visszanyerését túlzott fragmentáció nélkül.

Üzemeltetési kiválóság: Nyolccsöves kapacitás mintánként vezérléssel vagy kötetes végrehajtással lehetővé teszi a csapatok számára, hogy egyedi protokollok és nagy áteresztőképességű vezetékek között váltogassanak. A csendes akusztika és az önálló operációs rendszer megkönnyíti a zsúfolt helyeken való elhelyezést. Az automatizált lefolyósítás és a kereshető, nyomon követhető nyilvántartások csökkentik a kézi munkát és támogatják a minőségi keretrendszereket.

Hívás–tvagy–Akció

Ha a csapatod NGS-t, proteomikát vagy klinikai mintakészítést végez, ne hagyd, hogy az ultrahangos fűtés határozza meg az adataidat. Vegye fel a kapcsolatot a Longlight Technology-val, hogy kérje a Fókuszált Ultrahangos Sejt Disruptorunk bemutatását, tekintse át az alkalmazási jegyzeteket az anyhákhoz, és értékelje a valódi alacsony hőmérséklet-szabályozást saját munkameneteiben. Szakértőink egy validált akusztikus módszerrel térképezik fel jelenlegi problémáidat, lehetővé téve az eredmények szabványosítását és a betekintés felgyorsítását.