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如何使用超聲波破碎儀來釋放組織細胞內的物質

閱讀:1417      發布時間:2021-6-23
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介紹:

    超聲波是破壞細胞結構的一種有效手段。超聲波產生空化以有效地破壞細胞,讓更多的細胞內的物質得以釋放

原理:

    超聲波在暴露的液體中產生交替的高壓和低壓。在低壓循環期內,超聲波在液體中產生真空小氣泡,在高壓循環過程中真空小泡劇烈的破裂,這種顯現被稱為空化。空化氣泡的內爆引起強烈的流體動力剪切力。剪切力可以將纖維,纖維狀的材料分解成細胞顆粒并破壞細胞壁的結構。這將細胞內的物質釋放到液體中。除此之外,細胞壁材料被破碎成小碎片。 

超聲波產生空化破壞細胞壁并促進基質成分的釋放。該效果可以用于有機物的發酵、消化和其他轉換過程。在微磨和研磨之后,超聲波使更多細胞內的物質進行轉換,例如1淀粉以及細胞壁碎片分別轉換為糖和酶。它還增加了在液化或糖化過程中接觸酶的表面積。這通常會增加酵母發酵和其他轉換過程的速度和產量。

 

對比優勢:

1、同常規方法相比,超聲波技術效率高、破碎時間短。

2、超聲波技術與水煮、醇沉工藝相比,無需高溫,高壓,安全性好,操作簡單易行,維護保養方便

3、具有廣譜性適用性廣,絕大多數的細胞成份均可超聲波破碎。

4、大多數情況下超聲波破碎操作步驟少,過程簡單,不易造成污染,溫度較低,適合熱敏目標成分的操作

效果:

1、細胞分裂

在強烈的超聲作用下,酶或蛋白質可以從細胞或亞細胞器中釋放出來,這是細胞分裂的結果。在這種情況下, 被溶解成溶劑的化合物被封閉在一個不溶性的結構中。為了提取它,必須破壞細胞膜。細胞破壞是一個敏感過程,因為細胞壁有承受內部的高滲透壓的能力。需要對細胞破壞進行良好的控制,以避免阻礙細胞內產物的釋放(包括細胞碎片和核酸)或產物變性。

2、傳質

超聲波的機械活動支持溶劑擴散到組織中。當超聲波通過空化剪切力機械地破壞細胞壁時,它促進從細胞向溶劑的轉移。通過超聲空化引起的粒徑減小,增加了固相和液相之間接觸的表面積。

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