细胞破碎技术简述-超声波破碎和高压均质技术应用

    100L超声波石墨烯分散机细胞破碎，细胞破碎技术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产物成分释放出来的技术。细胞破碎分离提纯某一种蛋白质时，首先要把蛋白质从组织或细胞中释放出来并保持原来的天然状态，不丧失活性。所以要采用适当的方法将组织和细胞破碎。不同的生物体或同一生物体的不同部位的组织，其细胞破碎的难易不一，使用的方法也不相同，如动物脏器的细胞膜较脆弱，容易破碎，植物和微生物由于具有较坚固的纤维素、半纤维素组成的细胞壁。1. 简介2. 原理与技术3. 空穴效应4. 撞击效应5. 剪切效应6.  应用介绍 6.1.▪ 细胞破碎（大肠杆菌，酵母菌，细菌等） 6.2.▪ 保持细胞活性 6.3.▪ 细菌 6.4.▪ 酵母菌 6.5.▪ 真菌 6.6▪ 植物细胞7.  细胞破碎技术及常用方法 7.1.  机械法 7.2.非机械法▪ 简介细胞破碎技术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（产品）的基础。 结合重组DNA技术和组织培养技术上的重大进展，蛋白质可以大规模生产。▪ 原理与技术超声波破碎法利用超声波振荡器发射的15-25kHz的超声波探头处理细胞悬浮液。 超声波振荡器有不同的类型，常用的为电声型，它是由发生器和换能器组成，发生器能产生高频电流，换能器的作用是把电磁振荡转换成机械振动。超声波振荡器以可分为槽式和探头直接插入介质两种型式。拍打式无菌均质器系列是由一个高压柱塞泵及特殊结构的均质阀组成，需处理的物料在柱塞所造成的高压条件下进入可调节压力大小的阀组中，失压后的物料从可调节限流缝隙中以极高的流速（1000米/秒，最高可达1500米/秒）喷出，撞在阀组件之一的冲击环上。空穴效应被柱塞压缩的物料内积聚了极高的能量，通过可调节限流缝隙时瞬间失压，造成高能释放引起空穴爆炸，致使物料强烈粉碎细化。（主要应用于均质）撞击效应通过可调节限流缝隙的物料以上述极高的速度，撞击到用特殊材料制成的的冲击环上，造成物料粉碎。（主要应用于细胞破碎）剪切效应高速物料通过泵腔内通道和阀口狭缝时会产生剪切效应。被三种效应处理过的物料可均匀细化到0.03μm-2μm粒径。（主要应用于乳化）▪ 应用介绍细胞破碎（大肠杆菌，酵母菌，细菌等）利用大肠杆菌、酵母等菌种进行发酵，然后经过破壁后提取细胞内酶、蛋白质等活性的产物是生物工程中的重要技术。而这些工艺中很重要的一步就是细胞破碎。保持细胞活性保持细胞活性的最重要参数是温度和时间，物料在高压均质阀内部的约0.01秒的瞬间，在高压的作用下温度会上升到大约10～15℃。通过均质阀后在经过高效换热器的作用下，温度在2~3秒作用会迅速下降，所以物料在温度相对较高的条件下仅仅维持最多3秒钟。细菌几乎所有细菌的细胞壁都是由肽聚糖（peptidoglycan）组成，它是难溶性的聚糖链（glycan chain），借助短肽交联而成的网状结构，包围在细胞周围，使细胞具有一定的形状和强度。短肽一般由四或五个胺基酸组成，如L-丙氨醯-D-谷氨醯-L-赖氨醯-D-丙氨酸。而且短肽中常有D-胺基酸与二氨基庚二酸存在。