高壓細(xì)胞破碎儀采用電機(jī)驅(qū)動(dòng),而非氣動(dòng)方式,也不使用壓縮空氣調(diào)節(jié)均質(zhì)閥,這避免了空氣經(jīng)壓縮產(chǎn)生的水份進(jìn)入高壓泵或均質(zhì)閥腔體,污染細(xì)胞破碎的樣品,而導(dǎo)致高壓細(xì)胞破碎儀無法正常運(yùn)行。高壓細(xì)胞破碎儀對酵母細(xì)胞、大腸桿菌破碎,一次破碎,細(xì)胞破碎率可以達(dá)到90%以上,2次或2次以上破碎,細(xì)胞破碎率可以達(dá)到大約100%,且細(xì)胞破碎后釋放的蛋白活性好。
高壓細(xì)胞破碎儀就是將電能通過換能器轉(zhuǎn)換為聲能,這種能量通過液體介質(zhì)而變成一個(gè)個(gè)密集的小氣泡,這些小氣泡迅速炸裂,產(chǎn)生的象小一樣的能量,從而起到破碎細(xì)胞等物質(zhì)的作用的儀器。聲波細(xì)胞破碎儀工作原理基于超聲波在液體中的空化作用,換能器將電能量通過變幅桿在工具頭頂部液體中產(chǎn)生高強(qiáng)度剪切力,形成高頻的交變水壓強(qiáng),使空腔膨脹、爆炸將細(xì)胞擊碎。另一方面由于超聲波在液體中傳播時(shí)產(chǎn)生劇烈地?cái)_動(dòng)作用,使顆粒產(chǎn)生很大的加速度,從而互相碰撞或與器壁互相碰撞而擊碎。
高壓細(xì)胞破碎儀如何進(jìn)行細(xì)胞破碎:
1、高速組織搗碎: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zui慢處,開動(dòng)開關(guān)后,逐步加速至所需速度。此法適用于動(dòng)物內(nèi)臟組織、植物肉質(zhì)種子等。
2、玻璃勻漿器勻漿:先將剪碎的組織置于管中,再套入研桿來回研磨,上下移動(dòng),即可將細(xì)胞研碎,此法細(xì)胞破碎程度比高速組織搗碎機(jī)為高,適用于量少和動(dòng)物臟器組織。
3、超聲波處理法:用一定功率的超聲波處理細(xì)胞懸液,使細(xì)胞急劇震蕩破裂,此法多適用于微生物材料,用大腸桿菌制備各種酶,常選用50-100毫克菌體/毫升濃度,在1KG至10KG頻率下處理10-15分鐘,此法的缺點(diǎn)是在處理過程會(huì)產(chǎn)生大量的熱,應(yīng)采取相應(yīng)降溫措施。對超聲波敏感和核酸應(yīng)慎用。
4、反復(fù)凍融法:將細(xì)胞在-20度以下冰凍,室溫融解,反復(fù)幾次,由于細(xì)胞內(nèi)冰粒形成和剩余細(xì)胞液的鹽濃度增高引起溶脹,使細(xì)胞結(jié)構(gòu)破碎。
5、化學(xué)處理法:有些動(dòng)物細(xì)胞,例如腫瘤細(xì)胞可采用十二烷基磺酸鈉(SDS)、去氧膽酸鈉等細(xì)胞膜破壞,細(xì)菌細(xì)胞壁較厚,可采用溶菌酶處理效果更好。