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細(xì)胞破碎的原理與技術(shù)

閱讀：2691 發(fā)布時間：2020-12-25

高壓均質(zhì)機(jī)是由一個高壓柱塞泵及特殊結(jié)構(gòu)的均質(zhì)閥組成，需處理的物料在柱塞所造成的高壓條件下進(jìn)入可調(diào)節(jié)壓力大小的閥組中，失壓后的物料從可調(diào)節(jié)限流縫隙中以*的流速（1000米/秒，可達(dá)1500米/秒）噴出，撞在閥組件之一的沖擊環(huán)上保持細(xì)胞活性的重要參數(shù)是溫度和時間，物料在高壓均質(zhì)閥內(nèi)部的約0.01秒的瞬間，在高壓的作用下溫度會上升到大約10～15℃。

通過均質(zhì)閥后在經(jīng)過高效換熱器的作用下，溫度在2~3秒作用會迅速下降，所以物料在溫度相對較高的條件下僅僅維持多3秒鐘。滲透壓沖擊破碎法（osmotic shock）滲透壓沖擊是較溫和的一種破碎方法，將細(xì)胞放在高滲透壓的溶液中（如一定濃度的甘油或蔗糖溶液），由于滲透壓的作用，細(xì)胞內(nèi)水分便向外滲出，細(xì)胞發(fā)生收縮，當(dāng)達(dá)到平衡后，將介質(zhì)快速稀釋，或?qū)⒓?xì)胞轉(zhuǎn)入水或緩沖液中，由于滲透壓的突然變化，胞外的水迅速滲入胞內(nèi)，引起細(xì)胞快速膨脹而破裂。凍融破碎法（freezing and thawing）將細(xì)胞放在低溫下冷凍（約-15℃），然后在室溫中融化，反覆多次而達(dá)到破壁作用。由于冷凍，一方面能使細(xì)胞膜的疏水鍵結(jié)構(gòu)破裂，從而增加細(xì)胞的親水性能，另一方面胞內(nèi)水結(jié)晶，形成冰晶粒，引起細(xì)胞膨脹而破裂。對于細(xì)胞壁較脆弱的菌體，可采用此法。酶溶破碎法（enzyme lysis）酶解是利用溶解細(xì)胞壁的酶處理菌體細(xì)胞，使細(xì)胞壁受到部分或*破壞后，再利用滲透壓沖擊等方法破壞細(xì)胞膜，進(jìn)一步增大胞內(nèi)產(chǎn)物的通透性。溶菌酶（lysozyme)適用于革蘭氏陽性菌細(xì)胞的分解，應(yīng)用于革蘭氏陰性菌時，需輔以EDTA使之更有效地作用于細(xì)胞壁。真核細(xì)胞的細(xì)胞壁不同于原核細(xì)胞，需采用不同的酶。化學(xué)破碎法（chemical treatment）采用化學(xué)法處理可以溶解細(xì)胞或抽提胞內(nèi)組分。常用酸、堿、表面活性劑和有機(jī)溶劑等化學(xué)試劑去垢劑破碎法（detergents）

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