高壓細胞破碎儀采用電機驅動,而非氣動方式,也不使用壓縮空氣調節均質閥,這避免了空氣經壓縮產生的水份進入高壓泵或均質閥腔體,污染細胞破碎的樣品,而導致高壓細胞破碎儀無法正常運行。高壓細胞破碎儀對酵母細胞、大腸桿菌破碎,一次破碎,細胞破碎率可以達到90%以上,2次或2次以上破碎,細胞破碎率可以達到大約100%,且細胞破碎后釋放的蛋白活性好。
高壓細胞破碎儀就是將電能通過換能器轉換為聲能,這種能量通過液體介質而變成一個個密集的小氣泡,這些小氣泡迅速炸裂,產生的象小一樣的能量,從而起到破碎細胞等物質的作用的儀器。聲波細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生高強度剪切力,形成高頻的交變水壓強,使空腔膨脹、爆炸將細胞擊碎。另一方面由于超聲波在液體中傳播時產生劇烈地擾動作用,使顆粒產生很大的加速度,從而互相碰撞或與器壁互相碰撞而擊碎。
高壓細胞破碎儀如何進行細胞破碎:
1、高速組織搗碎:將材料配成稀糊狀液,放置于筒內約1/3體積,蓋緊筒蓋,將調速器先撥至zui慢處,開動開關后,逐步加速至所需速度。此法適用于動物內臟組織、植物肉質種子等。
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,即可將細胞研碎,此法細胞破碎程度比高速組織搗碎機為高,適用于量少和動物臟器組織。
3、超聲波處理法:用一定功率的超聲波處理細胞懸液,使細胞急劇震蕩破裂,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,此法的缺點是在處理過程會產生大量的熱,應采取相應降溫措施。對超聲波敏感和核酸應慎用。
4、反復凍融法:將細胞在-20度以下冰凍,室溫融解,反復幾次,由于細胞內冰粒形成和剩余細胞液的鹽濃度增高引起溶脹,使細胞結構破碎。
5、化學處理法:有些動物細胞,例如腫瘤細胞可采用十二烷基磺酸鈉(SDS)、去氧膽酸鈉等細胞膜破壞,細菌細胞壁較厚,可采用溶菌酶處理效果更好。