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超声波细胞粉碎机是如何完成细胞破碎的?

 发布时间:2022-01-23 点击量:704
  超声波细胞粉碎机是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁,使细胞内容物包括目的的产物成分释放出来的技术,是分离纯化细胞内合成的非分泌型生化物质的基础,由于细菌、酵母、真菌、植物细胞壁的组成成分不同,且同类细胞竭诚的网状结构也不同,所以其细胞壁的坚固程度不同。
 

 

  而动物细胞虽没有细胞壁,但具有细胞膜,也需要一定的细胞破碎方法来破膜,以此达到提取产物的目的。下面就列举了几个重要的方法,可供参考:
  1、机械法:
  ①、组织捣碎:将材料配成稀糊状液,放置于筒内约1/3体积,盖紧筒盖,将调速器先拨至最慢处,开动开关后,逐步加速至所需速度。一般用于动物组织、植物肉质种子、柔嫩的叶芽等,转速可高达10000rpm/M以上。由于旋转刀片的机械切力很大,制备一些较大分子如核酸则很少使用;
  ②、匀浆器:先将剪碎的组织置于管中,再套入研杆来回研磨,上下移动,即可将细胞研碎。匀浆器的研钵磨球和玻璃管内壁之间间隙保持在十分之几毫米距离。制作匀浆器的材料,除玻璃外,还可以用硬质塑料、不锈钢、人造荧光树脂等;
  ③、研钵:多用于细菌或其他坚硬植物材料,研磨时常加入少量石英砂,玻璃粉或其他研磨剂,以提高研磨效果;
  ④、细菌磨:是一种改良了的研磨器,比研钵具有更大的研磨面积,而且低部有出口。操作时先把细菌和研磨粉调成糊状,每次加入一小勺,研磨20-30秒即可将细菌细胞完全磨碎。
 
  2、化学及生物化学法:
  ①、自溶法:在一定PH和适当的温度下,利用组织细胞内自身的酶系统将细胞破碎的方法。此过程需较长时间,常用少量防腐剂如甲苯、氯仿等防止细胞的污染;
  ②、酶溶法:利用各种水解酶,如溶菌酶、纤维素酶、蜗牛酶、半纤维素酶、脂酶等,将细胞壁分解,使细胞内含物释放出来。有些细菌对溶菌酶不敏感,加入少量巯基试剂或8摩尔尿素处理后,使之转为对溶菌酶敏感而溶解;
  ③、化学渗透法:某些有机溶剂、抗生素、表面活性剂、金属螯合剂、变性剂等化学药品都可以改变细胞壁或膜的通透性从而使内合物有选择地渗透出来。其作用机理;化学渗透取决于化学试剂的类型以及细胞壁和膜的结构与组成。
 
  3、物理法:
  ①、反复冻溶法:
  原理:因突然冷冻,细胞内冰晶的形成及胞内外溶剂浓度的突然改变而破坏细胞;
  方法:将待破碎的细胞在-20度以下冰冻,室温融解,反复几次,由于细胞内冰粒形成和剩余细胞液的盐浓度增高引起溶胀,使细胞结构破碎。
  ②、急热骤冷法:
  将材料投入沸水中,维持85-90分钟,至水浴中急速冷却,此法可用于细菌及病毒材料;
  就目前超声波仪器主要有超声波振荡器以及超声波粉碎仪等。
  其优点是保持细胞活性,省时,样品损失少,可以处理大量样品。因此超声波细胞粉碎仪的不断发展和改进,对大规模生产的贡献是十分可观的。 超声波细胞粉碎仪进行超声粉碎破碎是目前在生物生产中常用的破碎方法。对不同菌种的发酵液。超声破碎的效果差别较大。一般地,杆菌比球菌较易破碎,革兰氏阴性细菌细胞比革兰氏阳性细菌细胞较易破碎,对酵母菌的效果较差。