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超聲波細胞粉碎機是如何完成細胞破碎的?

來源:上海生析超聲儀器有限公司   2022年01月23日 21:32  
  超聲波細胞粉碎機是指利用外力破壞細胞膜和細胞壁,使細胞內(nèi)容物包括目的的產(chǎn)物成分釋放出來的技術(shù),是分離純化細胞內(nèi)合成的非分泌型生化物質(zhì)的基礎,由于細菌、酵母、真菌、植物細胞壁的組成成分不同,且同類細胞竭誠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)也不同,所以其細胞壁的堅固程度不同。
 

 

  而動物細胞雖沒有細胞壁,但具有細胞膜,也需要一定的細胞破碎方法來破膜,以此達到提取產(chǎn)物的目的。下面就列舉了幾個重要的方法,可供參考:
  1、機械法:
 ?、?、組織搗碎:將材料配成稀糊狀液,放置于筒內(nèi)約1/3體積,蓋緊筒蓋,將調(diào)速器先撥至最慢處,開動開關后,逐步加速至所需速度。一般用于動物組織、植物肉質(zhì)種子、柔嫩的葉芽等,轉(zhuǎn)速可高達10000rpm/M以上。由于旋轉(zhuǎn)刀片的機械切力很大,制備一些較大分子如核酸則很少使用;
 ?、凇驖{器:先將剪碎的組織置于管中,再套入研桿來回研磨,上下移動,即可將細胞研碎。勻漿器的研缽磨球和玻璃管內(nèi)壁之間間隙保持在十分之幾毫米距離。制作勻漿器的材料,除玻璃外,還可以用硬質(zhì)塑料、不銹鋼、人造熒光樹脂等;
 ?、邸⒀欣彛憾嘤糜诩毦蚱渌麍杂仓参锊牧?,研磨時常加入少量石英砂,玻璃粉或其他研磨劑,以提高研磨效果;
 ?、?、細菌磨:是一種改良了的研磨器,比研缽具有更大的研磨面積,而且低部有出口。操作時先把細菌和研磨粉調(diào)成糊狀,每次加入一小勺,研磨20-30秒即可將細菌細胞*磨碎。
 
  2、化學及生物化學法:
 ?、?、自溶法:在一定PH和適當?shù)臏囟认拢媒M織細胞內(nèi)自身的酶系統(tǒng)將細胞破碎的方法。此過程需較長時間,常用少量防腐劑如甲苯、氯仿等防止細胞的污染;
 ?、?、酶溶法:利用各種水解酶,如溶菌酶、纖維素酶、蝸牛酶、半纖維素酶、脂酶等,將細胞壁分解,使細胞內(nèi)含物釋放出來。有些細菌對溶菌酶不敏感,加入少量巰基試劑或8摩爾尿素處理后,使之轉(zhuǎn)為對溶菌酶敏感而溶解;
 ?、邸⒒瘜W滲透法:某些有機溶劑、抗生素、表面活性劑、金屬螯合劑、變性劑等化學藥品都可以改變細胞壁或膜的通透性從而使內(nèi)合物有選擇地滲透出來。其作用機理;化學滲透取決于化學試劑的類型以及細胞壁和膜的結(jié)構(gòu)與組成。
 
  3、物理法:
 ?、?、反復凍溶法:
  原理:因突然冷凍,細胞內(nèi)冰晶的形成及胞內(nèi)外溶劑濃度的突然改變而破壞細胞;
  方法:將待破碎的細胞在-20度以下冰凍,室溫融解,反復幾次,由于細胞內(nèi)冰粒形成和剩余細胞液的鹽濃度增高引起溶脹,使細胞結(jié)構(gòu)破碎。
 ?、?、急熱驟冷法:
  將材料投入沸水中,維持85-90分鐘,至水浴中急速冷卻,此法可用于細菌及病毒材料;
  就目前超聲波儀器主要有超聲波振蕩器以及超聲波粉碎儀等。
  其優(yōu)點是保持細胞活性,省時,樣品損失少,可以處理大量樣品。因此超聲波細胞粉碎儀的不斷發(fā)展和改進,對大規(guī)模生產(chǎn)的貢獻是十分可觀的。 超聲波細胞粉碎儀進行超聲粉碎破碎是目前在生物生產(chǎn)中常用的破碎方法。對不同菌種的發(fā)酵液。超聲破碎的效果差別較大。一般地,桿菌比球菌較易破碎,革蘭氏陰性細菌細胞比革蘭氏陽性細菌細胞較易破碎,對酵母菌的效果較差。

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