破碎細(xì)胞,，進(jìn)而提取出高純度、高活性的蛋白質(zhì)或多肽,，是每個(gè)科研工作者和從事生物技術(shù)工作的人的共同心聲,。

     超聲波破碎法在細(xì)胞破碎中應(yīng)用zui普及，但是超聲破碎機(jī)理尚未*清楚,，可能與空化現(xiàn)象引起的沖擊波和剪切作用有關(guān),。超聲破碎操作簡便，但是破碎成本高,，易引起溫度的劇烈上升,。在中~大規(guī)模操作時(shí)，產(chǎn)生的化學(xué)自由基能使某些敏感性活性物質(zhì)失活,。對(duì)不同菌種的發(fā)酵液,，超聲破碎的效果差別較大。一般地,，桿菌比球菌較易破碎,，革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞比革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞較易破碎，對(duì)酵母菌的破碎效果較差,。隨著科研的深入,、生產(chǎn)的發(fā)展，人們對(duì)具有高活性的蛋白質(zhì)或多肽的需求量越來越大,。超聲波破碎已不能滿足人們的需求,。

    高壓細(xì)胞破碎原理與超聲波破碎原理不同,，在高壓作用下，樣品從高壓室高速噴出,，速度可達(dá)每秒幾百米,。這種高速噴出的漿液又射到靜止的撞擊環(huán)上，被迫改變方向從出口管流出,。細(xì)胞在這一系列過程中經(jīng)歷了高速剪切,、碰撞和空穴效應(yīng)等，從而造成細(xì)胞的破碎,。

　 一般認(rèn)為壓力超過100Mpa就是超高壓,。在超高壓條件下，生物體高分子立體結(jié)構(gòu)中的非共價(jià)結(jié)合發(fā)生變化,，使細(xì)胞膜破裂,，菌體內(nèi)成分泄漏，生命活動(dòng)停止,，微生物菌體破壞而死亡,。所以，超高壓均質(zhì)儀在細(xì)胞破碎等方面得到了重視和廣泛應(yīng)用,。
    　　　　
　 目前市場(chǎng)上的超高壓細(xì)胞破碎機(jī)有APV, Avestin, Niro等,，這些細(xì)胞破碎機(jī)推廣較早。但是在細(xì)胞高活性破碎方面還是略遜*,。低溫超高壓連續(xù)流細(xì)胞破碎儀的問世,，*市場(chǎng)空白。尤其在保持蛋白質(zhì)或多肽活性方面,，低溫超高壓連續(xù)流細(xì)胞破碎儀的效果是顯著的①,。這是因?yàn)檫M(jìn)樣、破碎,、出樣全過程在4~6℃低溫循環(huán)水浴中進(jìn)行,，細(xì)胞高壓破碎時(shí)產(chǎn)生的熱量被冷卻循環(huán)水吸收。在內(nèi)部核心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,，低溫超高壓連續(xù)流細(xì)胞破碎儀,，經(jīng)過反復(fù)設(shè)計(jì)、計(jì)算和實(shí)驗(yàn),，找到了剪切,、碰撞、空穴三種效應(yīng)搭配的*比例,。這種*設(shè)計(jì)，既保證了細(xì)胞的破碎率,，同時(shí)zui大限度地保持了蛋白質(zhì)或多肽的活性,。

　我們?cè)肂RANSON超聲波細(xì)胞破碎儀和低溫超高壓連續(xù)流細(xì)胞破碎儀破碎相同量的大腸桿菌,，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,，使用BRANSON超聲波破碎得到的多肽活性為110U/mg, 而使用低溫超高壓連續(xù)流細(xì)胞破碎儀得到的數(shù)據(jù)是155U/mg,。用低溫超高壓連續(xù)流細(xì)胞破碎儀破碎后的多肽活性比超聲波破碎提高了40%。



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