非接觸式超聲波細胞破碎儀是在傳統(tǒng)超聲波處理基礎(chǔ)上的技術(shù)革新,通過球面固態(tài)超聲換能器將聲波以三維方式聚焦到樣本區(qū)域,聚焦聲波能夠以不同角度的能量輸入獲得良好的處理效果,避免傳統(tǒng)超聲能量的不聚集可能引起的樣本處理過度及熱損傷。
超聲波細胞破碎儀采用等溫、旋轉(zhuǎn)離心管及非接觸的方式對樣品進行打斷、勻漿和混合。用于無菌、超微量破碎,隔著離心管能打斷染色體。且不產(chǎn)生感染性飛零。超聲探頭與樣品不接觸,避免交叉污染。自動聲波聚焦通過準(zhǔn)確的控制系統(tǒng)和自動化的冷水機操作,可為樣本處理提供高效可控、重復(fù)性優(yōu)良、溫度恒定及無污染的處理環(huán)境。目前已廣泛應(yīng)用于基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、細胞生物學(xué)等研究中。
☆ 更短的波長-低至3mm波長,與生物樣本大小相同數(shù)量級,更容易聚焦。
☆ 更集中的聲波-準(zhǔn)確聚焦聲波至樣品區(qū)域,減少能量損失,帶來更低的功耗。
☆ 更安靜更健康-臨床醫(yī)學(xué)級超聲頻率,處于安全聽力范圍之外,無噪音,對人體無害。
基本原理:
通過壓電轉(zhuǎn)換器,將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l聲波信號,產(chǎn)生數(shù)百萬的分子“空穴”,利用“空穴”在幾秒內(nèi)變大、破裂產(chǎn)生的瞬時流體剪切力,通過等溫、非接觸的方式對樣本進行打斷、勻漿和混合。
應(yīng)用領(lǐng)域:
組織破碎與勻漿、蛋白質(zhì)提取、蛋白質(zhì)消解、DBS血卡收集提取、MALDI-TOF樣本處理、細胞及亞細胞組分裂解、ccfDNA提取、ChIP染色質(zhì)剪切、DNA/RNA提取、生物標(biāo)志物提取、DNA/RNA片段化、FFPE樣本核酸提取、配方設(shè)計、脂質(zhì)體制備、納米顆粒制備、化合物分散/溶解、藥物合成與微粉化
不同片段化方法的對比:
超聲波打斷法;
操作簡單,耗時短,成本低;
隨機片段化,無GC序列偏好;
剪切效果不受DNA濃度影響;
片段化結(jié)果集中度高.目的長度片段得率高。
酶切法:
實驗要求嚴(yán)格,針對不同樣本合適的片段化條件摸索不易,成本較高;
存在序列偏好性;
需要根據(jù)樣本濃度改變酶濃度,酶活性易受到溶液成分影響;
目標(biāo)長度片段集中度較低。
傳統(tǒng)探頭和非接觸式的對比:
傳統(tǒng)探頭超聲波破碎儀
1、探頭與樣品直接接觸,有金屬離子污染,一次只能處理一個樣品,實驗周期長
2、對于多個樣品,需要重復(fù)使用同一探頭,容易造成樣品交叉污染
3、由于每次探頭插入樣品的深度不一,每次超聲的能量分布也不盡相同,影響實驗結(jié)果的重復(fù)性和準(zhǔn)確性
4、由于不能采用封閉系統(tǒng),在超聲過程中產(chǎn)生的氣霧或者泡沫會擴散到環(huán)境中造成潛在的生物危險。
非接觸式超聲波破碎儀
1、消除了傳統(tǒng)的手持探頭,固定探頭的繁瑣
2、消除了樣品交叉污染的危險;能隔著離心管能打斷染色體、破碎細胞。
3、無氣霧浮質(zhì)產(chǎn)生-增強生物安全性,用于無菌操作
主要優(yōu)勢:
1、通量高,一次可同時處理32-64個樣品,實驗效率高
2、無需頻繁操作探頭,各樣品均在單獨的全封閉試管中,避免交叉污染
3、產(chǎn)品配置豐富0.1ml-15ml多種適配器,適合于不同樣品的實驗
4、超聲參數(shù)設(shè)置靈活,實驗步驟標(biāo)準(zhǔn)化,實驗重復(fù)性好,結(jié)果可靠性高
5、無需特殊專用耗材,實驗成本低
6、采用4℃低溫水浴超聲波,能量分布均勻,超聲作用完全,樣品完全在低溫環(huán)境中進行,避免了樣品的變性
性能特點:
1、儀器配有旋轉(zhuǎn)馬達,超聲時自動連續(xù)旋轉(zhuǎn)離心管適配器,使超聲能量分布更均勻
2、無需特殊耗材,操作簡單,時間快,通常一個實驗最短時間只需要5分鐘
3、采用7寸醫(yī)用級電阻觸摸屏觸控操作,屏幕實時顯示工作參數(shù)時間、溫度、功率及連續(xù)模式和間隙模式顯示,操作簡單便捷,運行狀態(tài)倒計時顯示
4、微處理器設(shè)有密碼保護功能,內(nèi)置程序,可根據(jù)樣品類型,輸入不同的程序,達到實驗?zāi)康模瑹o需頻繁摸索實驗條件
5、儀器具有超電流、超電壓、超溫報警功能,當(dāng)溫度超過設(shè)定溫度,自動停止超聲并報警,保證樣品的完整性
研究領(lǐng)域:組蛋白的修飾研究、染色質(zhì)表觀遺傳修飾研究、轉(zhuǎn)錄調(diào)控分析、藥物開發(fā)研究、有絲分裂研究DNA損傷與凋亡分析等。
非接觸式超聲波細胞破碎儀應(yīng)用的實驗效果:
1、DNA剪切金標(biāo)準(zhǔn):
可對100bp-5kb范圍的DNA片段進行高質(zhì)量的剪切,可得到高度重復(fù)的DNA剪切結(jié)果,并且DNA片段緊密分布在指定的大小范圍內(nèi),不同初始樣本量均能得到一致性的片段。
2、全血片段對比:
3、不同打斷時長下的回收得率:
4、相同處理時長的樣本混合后,瓊脂糖凝膠電泳檢測結(jié)果:
技術(shù)參數(shù):


