Microbiome, Foundation, Sample technologies
Mikrobieller oder Mikrobiom-Workflow

Produkte und Workflows für mikrobielle und Mikrobiom-Anwendungen

Unverzichtbare Tools für Ihre Mikrobiomforschung von A bis Z

Von der Probennahme bis zur detaillierten Analyse unterstützen unsere Produkte mikrobielle und Mikrobiom-Anwendungen in allen Phasen Ihrer Studien. Statt improvisierten Protokollen bieten wir Ihnen nahtlos integrierte Kits, Geräte und Software. In der interaktiven Grafik unten finden Sie alle dafür nötigen Tools.

Finden Sie im Nu die perfekten Tools, Kits und Produkte für Ihr Labor

Ob Probennahme, RNA- oder DNA-Extraktion, dPCR, NGS oder digitale Datenanalyse: Hier finden Sie Produkte, die speziell zur Untersuchung des menschlichen Mikrobioms, Identifizierung und Nachweis von Mikroorganismen sowie Agrar- und Lebensmitteltests entwickelt wurden.

Bei der Entnahme einer Stuhlprobe reagieren die darin enthaltenen Nukleinsäuren und Mikroorganismen auf jede Variation des Sauerstoff- oder Wassergehalts oder der Temperatur. In Kombination mit einer übermäßig langen Lagerungsdauer vor der Nukleinsäureextraktion kann dies zum Anstieg oder Abfall des Anteils bestimmter Spezies und damit zu einer Änderung der mikrobiellen Zusammensetzung führen.

Um möglichst genaue Erkenntnisse aus Ihren Proben zu gewinnen, ist die Stabilisierung der Mikroorganismen und der in ihnen enthaltenen Nukleinsäuren daher ein wesentlicher Schritt. Unsere Lösungen zum Schutz der DNA/RNA halten Ihre Proben intakt und bewahren die mikrobielle Integrität.

Tissuelyzer III, Instrument

Mikrobielle Proben enthalten oftmals komplexe Mischungen aus Mikroorganismen, ihren robusten Zellwänden, Stoffwechselprodukten sowie anderen biotischen und abiotischen Molekülen. All diese Komponenten können aus verschiedenen extrazellulären Polymeren bestehen und sind damit sehr divers. Diese Komplexität und Stabilität machen die Lyse mikrobieller Proben zu einer ziemlichen Herausforderung.

Um einen effizienten Aufschluss zu gewährleisten, ist eine mechanische Homogenisierung unabdingbar. Sie verhindert das Einbringen von Bias in den Analyse-Workflow.

Mikrobielle Proben in 96-Well-Platten

Wie lassen sich schwierige Proben in einer 96-Well-Platte lysieren? Wie sollten überschüssige Beads entfernt und Platten versiegelt werden, um Leckagen und Kreuzkontaminationen zu vermeiden? Erfahren Sie es in diesem Video.

PowerBead Pro-Platten sind Teil der neuen Pro Kit-Technologie von QIAGEN. Mit einem verbesserten Bead-Beating-Prozess für den TissueLyser II bieten sie eine effiziente Hochdurchsatz-Methode zur Lyse von Bakterien und Pilzen. Sie eignen sich für die Isolierung von mikrobieller genomischer DNA aus allen Boden- und Stuhlarten und sind im DNeasy 96 PowerSoil Pro Kit enthalten.

Human biomedical research, Microbiome, Foundation, Sample Technologies

Proben aus verschiedenen Quellen bringen einzigartige Herausforderungen mit sich, die auf ihre spezifische physikalische, chemische und mikrobielle Zusammensetzung sowie die enthaltenen Substanzen zurückzuführen sind. Aus diesem Grund sind unsere Probenvorbereitungskits für die humanbiomedizinische Forschung auf bestimmte Probentypen wie Darmgewebe, Stuhl, Abstriche und andere optimiert.

Zusätzlich werden Inhibitoren während der Aufreinigung durch die patentierte Inhibitor Removal Technology® (IRT) entfernt. Das Ergebnis sind hohe Ausbeuten an reinen Nukleinsäuren, die auch für anspruchsvolle nachgelagerte Anwendungen geeignet sind

Vorbereitung menschlicher Mikrobiomproben – Highlights

A woman interested in marine biology studies a jar containing a rock pool sample, Environmental and agricultural research, Microbiome, Foundation, Sample Technologies

Proben aus der Umwelt enthalten häufig komplexe Mischungen aus anorganischen und organischen Materialien wie Pflanzenmaterial, Insekten, Tierkot oder Mikroorganismen. Dies macht es außerordentlich schwierig, mikrobielle Umweltproben zu lysieren und zu bearbeiten.

Um zuverlässige Erkenntnisse zu gewinnen, sind unsere Probenvorbereitungskits für die Umwelt- und Agrarforschung für spezifische Probentypen wie Boden, Biofilm, (Ab-)Wasser, Pflanzen und weitere optimiert.

Zusätzlich werden Inhibitoren während der Aufreinigung durch die patentierte Inhibitor Removal Technology® (IRT) entfernt. Das Ergebnis sind hohe Ausbeuten an reinen Nukleinsäuren, die auch für anspruchsvolle nachgelagerte Anwendungen geeignet sind

Vorbereitung von Umwelt- und Agrarproben – Highlights

Weniger manuelle Arbeitszeit dank automatisierter Probenvorbereitungssysteme

Die Probenvorbereitung ist ein wesentlicher Faktor für den Erfolg Ihres Mikrobiom-Workflows und dessen Reproduzierbarkeit. Wenn verschiedene Anwenderinnen und Anwender Nukleinsäuren aus Proben extrahieren, wächst die Wahrscheinlichkeit von Fehlern aufgrund von zahlreichen manuellen Arbeitsschritten. Dadurch kann es zu Variationen bei der Nukleinsäurequalität durch Abbau, Konzentration oder die Anwesenheit von Kontaminationen kommen, die Ihre Ergebnisse beeinträchtigen. Eine Möglichkeit, die Reproduzierbarkeit zu gewährleisten, ist daher die Automatisierung der Extraktion von Nukleinsäuren. Erfahren Sie mehr über die automatisierten Lösungen von QIAGEN für eine standardisierte und zuverlässige Probenvorbereitung.

Probenanalyse

DNA-Isolierungsservice aus jeder Art von Probe
Von der Extraktion und Quantifizierung bis hin zu NGS und Analyse, unter Einsatz modernster Technologien.
Detektieren, identifizieren und quantifizieren Sie mikrobielle Ziele, Antibiotikaresistenz- oder Virulenzgene mit dPCR, qPCR oder NGS.

Gesamtgenom- und gezielte Sequenzanalyse mit Next Generation Sequencing

NGS analysis

Mit Next Generation Sequencing (NGS) ist es möglich, gleichzeitig Tausende von Spezies innerhalb einer mikrobiellen Gemeinschaft zu analysieren. Damit hat NGS die Art und Weise, wie wir das menschliche und das Umwelt-Mikrobiom untersuchen, vollständig revolutioniert.

Die Auswahl der Reagenzien und Primer spielt eine große Rolle bei der Erstellung designierter NGS-Bibliotheken, um möglichen Bias zu minimieren und die Lesetiefe zu maximieren. Um eine gleichmäßige Abdeckung und hohe Read-Qualität zu erreichen, bieten wir verschiedene Kits für die unterschiedlichsten Amplifikations- und Sequenzierungsbedingungen an.

NGS für Nachweis und Charakterisierung von Mikrobiomen und Mikroorganismen – Highlights

Nachweis und Quantifizierung von Mikroorganismen mit digitaler PCR

Wenn mikrobielle Ziele in niedrigen Konzentrationen und in schwierigen Proben enthalten sind, hat dies bisher ihre spezifische Detektion und Überwachung erschwert. Hier kommt die digitale PCR zum Einsatz:
Mit Ihrer hohen Präzision und Sensitivität ermöglicht sie nicht nur die Identifizierung eines breiten Spektrums an mikrobiellen Zielen wie Bakterien-, Pilz-, Parasiten-, Virus-, Antibiotikaresistenz- und Virulenzfaktorgenen aus verschiedensten Proben. Darüber hinaus erlaubt die dPCR auch eine absolute Quantifizierung von Zielgenen, ohne dass Standardkurven benötigt werden.

Das neue dPCR Microbial DNA Detection Assay-Portfolio:

  • Identifiziert > 680 Ziele
  • Kombiniert den Nachweis mikrobieller DNA und viraler RNA in einer Reaktion
  • Weist bis zu fünf Ziele pro Reaktion nach
  • Einfacher und schneller dPCR-Workflow von etwa zwei Stunden
QIAstat-Dx, QIAcuity, syndromic testing, digital PCR, dPCR, scan cartridge, Labworker handling the instrument, touch display, Julian Phillips, Amit Singh, Chaimae Safi, mask, wearing masks, labcoat
Wählen Sie aus mehr als 700 mikrobiellen dPCR-Assays oder entwickeln Sie Ihren eigenen Assay
Greifen Sie auf Hunderte im Labor validierte dPCR-Assays für bakterielle, pilzliche, parasitische oder virale Ziele zu. Oder entwickeln Sie mit unserem einzigartigen Tool für maßgeschneidertes Assaydesign einfach Ihren eigenen benutzerdefinierten Assay.
ADNA, PCR plate, qPCR, adding DNA the colored MasterMix is turning from blue to green, visual control of correct pipetting, cat. no. 208054 QuantiNova SYBR Green PCR Kits (500), cat. no.208254 QuantiNova Probe PCR Kits (500) 05/2013, (PCR, Spin/Tube/Plate, Photography, Applications DNA (ADNA))

Spezifischer und sensitiver Nachweis von Mikroorganismen mit Real-time PCR

Beim Einsatz von Real-time PCR für mikrobielle Identifizierung und Profiling sind zwei Elemente entscheidend: Sensitivität und Spezifität. Diese setzen einheitliche PCR-Effizienz und Amplifikationsbedingungen voraus. Unsere experimentell verifizierten qPCR-Assays für mikrobielle DNA ermöglichen Ihnen den Nachweis von Mikroorganismenspezies, Virulenzgenen oder Antibiotikaresistenzgenen mit einem einfachen qPCR-Workflow. Darüber hinaus können benutzerdefinierte Arrays zur Auswertung spezifischer Ziele von Interesse entwickelt werden.

Think outside the box
Komplexe mikrobielle Genomdaten verstehen

Nur mit gut strukturierten und eindeutigen Daten können Sie verstehen, was vor sich geht, und entsprechende Maßnahmen ergreifen. Der Umfang und die Komplexität der Daten können jedoch überwältigend sein.

Aus diesem Grund gibt es QIAGEN CLC Genomics Workbench Premium, eine einfache und intuitive Bioinformatik-Plattform. Sie bietet verschiedene Tools und individuell anpassbare Workflows, um Ihnen den Sprung von Big Data zur Charakterisierung der Sie interessierenden Mikroorganismen zu erleichtern.

Entdecken Sie digitale Erkenntnisse für die Mikrobiomanalyse

Häufig gestellte Fragen zu Methoden der Mikrobiomforschung

Was versteht man unter 16S- und ITS-rRNA-Sequenzierung?

Die gängigsten Methoden zur Erstellung von Profilen mikrobieller Gemeinschaften sind die Sequenzierung des 16S-ribosomalen RNA-Gens (rRNA) bei Bakterien und der Internal Transcribed Spacer (ITS)-Regionen bei Pilzen. Aufgrund ihrer universellen Verbreitung und ihres hohen Grads an Konservierung sind die 16S-rRNA- und ITS-Gene gut etablierte genetische Marker für die Identifizierung und Klassifizierung von Bakterien und Pilzen.

Das 16S-rRNA-Gen enthält sowohl hoch konservierte wie auch hypervariable Regionen. Die konservierten Regionen dienen als Primer-Bindungsstellen für die PCR-Amplifikation der variablen Regionen. Die variablen Regionen enthalten wiederum Sequenzen, die zur bakteriellen Identifizierung und Klassifizierung verwendet werden können.

Was versteht man unter metagenomischer Shotgun-Sequenzierung?

Im Gegensatz zur 16S-rRNA- und ITS-Sequenzierung deckt die metagenomische Shotgun-Sequenzierung das gesamte Genom aller in einer Probe vorhandenen Organismen ab.

Die metagenomische Shotgun-Sequenzierung erfasst alle genetischen Informationen einer Probe. Daher können die Daten für verschiedene Analysen genutzt werden, z. B. für die metagenomische Assemblierung und das Binning, die Erstellung von Stoffwechsel-Funktionsprofilen und die Erstellung von Genprofilen, die Aufschluss über eine mögliche Antibiotikaresistenz geben.

Was ist Metatranskriptomik?

Die Metatranskriptomik untersucht das gesamte Genexpressionsprofil mikrobieller Gemeinschaften in natürlichen Lebensräumen. Sie ermöglicht die Quantifizierung der Genexpression und die Erfassung von deren Veränderungen als Reaktion auf verschiedene Bedingungen, z. B. die physiologischen und pathologischen Bedingungen in einem Organismus.