細胞破碎儀的機械破碎技術
在生物制品的分離提取中,如果目標物質是細胞外產物(如霉菌產生的葡糖等),提取過程比較簡單,只需要固液分離即可得到澄清的濾液,然后分離純化操作;如果目標物質是細胞內產物或多細胞生物組織中的各種生物分子(如堿性磷酸酶等細胞內酶、部分外源基因表達工業或植物細胞產物等),則需要將組織破壞,所以目標物質釋放到溶液中而不會失去其生物活性。
不同的生物體或同一生物體不同部位的組織,細胞破碎的難度和容易程度不同,所使用的方法也不同。例如,動物器官的細胞膜很脆弱,很容易破裂。植物和微生物對由更強的纖維素和半纖維素組成的細胞壁,應采用特殊的細胞破碎方法。
電芯破碎機的破碎方法
根據是否有外力作用,電池斷路器的斷裂方式可分為機械法和非機械法兩大類。細胞在機械破壞中所受到的機械力主要包括壓縮力和剪切力。非機械破壞主要是利用化學或生化試劑(如酶)改變細胞壁或細胞膜的結構以釋放細胞內物質。
機械破碎法
通過機械運動產生的剪切力作用使細胞破碎的方法稱為機械破碎法。機械粉碎法是工業規模細胞粉碎的主要方法。具有處理量大、粉碎效率高、速度快等特點,適用于粉碎植物材料和細 菌細胞。根據使用的破碎機械不同,可分為糖化法、珠磨法、均質法和超聲波破碎法。
1、細胞粉碎機糖化法。利用粉碎機高速旋轉的刀片鎖產生的剪切力來破壞組織細胞,是一種更為猛烈的破壞細胞的方法。通常可以先用家用食品加工機打碎組織,然后用10000~20000r/min的內刀式組織粉碎機(即高速分散機)打碎組織細胞,為防止發熱或溫升過快,一般為10~20s,停10~20s,可重復多次。
粉碎法適用于粉碎動物組織、內臟、植物種子、蔬菜幼葉、較軟的果蔬等物料。但由于旋轉刀片的機械剪切力大,粉碎過程中溫度上升快,不適用于核酸等生物大分子的提取。
2、細胞破壞法。思考是常態在機械破碎細胞的方法中,玻璃珠與細胞懸液快速攪拌。由于研磨作用使細胞破碎,常用的工業設備是高速珠磨機。該方法適用于大多數微生物細胞的破碎。例如,用高速濕式珠磨機分離純化重組人腫瘤壞死因子時,用間歇式珠磨機破碎菌體3分鐘,玻璃珠直徑為0.25~0.50mm,珠子用量為粉碎室總體積的85%,攪拌速度1500r/min,4℃,15000r/min離心15min,去除細胞碎片。在此條件下,目標蛋白回收率可達90.3%,活性回收率為85.8%。
3、用細胞破碎器高壓勻漿法。高壓均質粉碎又稱高壓剪切粉碎法。破碎原理是:細胞懸液在高壓下從閥座與閥體之間的環形間隙高速噴射,然后撞擊碰撞環。它在剪切力和剪切力的共同作用下被破壞。