細(xì)胞破碎儀的破碎技術(shù)是怎樣的？

在生物產(chǎn)物的分離提取中，如果目標(biāo)物質(zhì)為胞外產(chǎn)物（如霉菌產(chǎn)生的糖化酶等），其提取過程較簡單，只需直接進(jìn)行固液分離，獲得澄清的濾液，再進(jìn)行分離純化操作；如果目標(biāo)物質(zhì)為胞內(nèi)產(chǎn)物或多細(xì)胞生物組織中的各種生物分子（如堿性磷酸酶等胞內(nèi)酶、部分外源基因表達(dá)產(chǎn)業(yè)或植物細(xì)胞產(chǎn)物等），都需要事先將細(xì)胞或組織破碎，使目標(biāo)物質(zhì)充分釋放到溶液中而且不失去生物活性。

不同的生物體或同一生物體的不同部位的組織，其細(xì)胞破碎的難易程序不一，使用的方法也不相同，如動物臟器的細(xì)胞膜較脆弱，容易破碎，植物和微生物由于具有較堅固的纖維素，半纖維素組成的細(xì)胞壁，要采取專門的細(xì)胞破碎方法。

細(xì)胞破碎儀的破碎方法

按照是否存在外加作用力，細(xì)胞破碎儀的破碎方法可分為機械法和非機械法兩大類。機械破碎中細(xì)胞所受的機械作用力主要有壓縮力和剪切力，非機械破碎主要利用化學(xué)或生化試劑（如酶）改變細(xì)胞壁或細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)而釋放胞內(nèi)物質(zhì)。

細(xì)胞破碎儀機械破碎法

通過機械運動所產(chǎn)生的剪切力的作用，使細(xì)胞破碎的方法稱為機械破碎法。機械破碎法是工業(yè)規(guī)模細(xì)胞破碎的主要手段，具有處理量大，破碎效率高，速度快等特點，適用于植物材料和細(xì)菌細(xì)胞的破碎。按照所使用的破碎機械的不同，可以分為搗碎法，珠磨法，勻漿法和超聲波破碎法等。

1，細(xì)胞破碎儀搗碎法。利用搗碎機高速旋轉(zhuǎn)葉片鎖產(chǎn)生的剪切力將組織細(xì)胞破碎，是一種較劇烈的破碎細(xì)胞的方法。通常可先用家用食品加工機將組織打碎，然后再用10000~20000r/min的內(nèi)刀式組織搗碎機（即高速分散器）將組織的細(xì)胞打碎，為了防止發(fā)熱或升溫過高，通常是轉(zhuǎn)10~20s，停10~20s，可反復(fù)多次。

搗碎法適用于動物組織，內(nèi)臟，植物種子，嫩菜葉，較柔軟的果蔬等材料的破碎。但由于旋轉(zhuǎn)刀片的機械剪切力較大且破碎過程中溫度易迅速上升，不適于核酸等生物大分子的提取。

2，細(xì)胞破碎儀琢磨法。琢磨是一種常用的機械破碎細(xì)胞的方法，將玻璃小珠與細(xì)胞懸浮液一起快速攪拌。由于研磨作用，使細(xì)胞獲得破碎，常用的工業(yè)設(shè)備是高速珠磨機。該法適用于絕大多數(shù)微生物細(xì)胞的破碎。如采用高速濕法珠磨分離純化重組人腫瘤壞死因子時，菌體經(jīng)間歇式珠磨機破碎3min，玻璃珠直徑為0.25~0.50mm，裝珠量為破碎室總體積的85%，攪拌轉(zhuǎn)速1500r/min，破碎液于4攝氏度，15000r/min離心15min后去除細(xì)胞碎片。本條件下，目標(biāo)蛋白回收率可達(dá)90.3%，活性回收率為85.8%。

3，細(xì)胞破碎儀高壓勻漿法。高壓勻漿破碎又稱高壓剪切破碎法。其破碎原理是：細(xì)胞懸浮液在高壓作用下從閥座與閥之間的環(huán)隙高速噴出后撞擊到碰撞環(huán)上，細(xì)胞在受到高速撞擊作用后，急劇釋放到低壓環(huán)境，從而在撞擊力和剪切力等的綜合作用下破碎。