低溫超高壓連續(xù)流細胞破碎儀ppt課件

1、低溫超高壓低溫超高壓延續(xù)流細胞破碎儀延續(xù)流細胞破碎儀崔冶建崔冶建JN-3000PLUS細胞破碎的方法細胞破碎的方法機械破碎法：利用勻漿器、研磨器或搗碎機機械破碎法：利用勻漿器、研磨器或搗碎機 等將細胞破碎。等將細胞破碎。 物理破碎法：利用超聲波、壓力差或溫度差物理破碎法：利用超聲波、壓力差或溫度差 等將細胞破碎。等將細胞破碎。 化學浸透法：利用酸、堿、外表活性劑和有化學浸透法：利用酸、堿、外表活性劑和有 機溶劑等試劑，采用化學法處機溶劑等試劑，采用化學法處 理可以改動細胞壁或膜的通透理可以改動細胞壁或膜的通透 性從而使內(nèi)合物有選擇地浸透性從而使內(nèi)合物有選擇地浸透 出來。出來。酶學破碎法：利用各

2、種水解酶，將細胞壁分酶學破碎法：利用各種水解酶，將細胞壁分 解，使細胞內(nèi)含物釋放出來。解，使細胞內(nèi)含物釋放出來。 組織搗碎機組織搗碎機 普通用于動物組織、植物肉質(zhì)種子、柔嫩的普通用于動物組織、植物肉質(zhì)種子、柔嫩的葉芽等，轉(zhuǎn)速可高達葉芽等，轉(zhuǎn)速可高達10000rpm/M10000rpm/M以上。以上。存在的問題存在的問題: :由于旋轉(zhuǎn)刀片的機械切力很大由于旋轉(zhuǎn)刀片的機械切力很大, ,適適 用制備一些大分子量的樣品用制備一些大分子量的樣品, ,不適宜用于核酸。不適宜用于核酸。 勻勻 漿漿 器器 將剪碎的組織置于勻漿器中來回將剪碎的組織置于勻漿器中來回研磨研磨, ,細胞得于破碎細胞得于破碎. . 細

3、胞破碎程度細胞破碎程度比搗碎機高，適用于量少動物臟器比搗碎機高，適用于量少動物臟器組織。組織。存在的問題存在的問題: :團狀或絲狀真菌呵斥堵塞團狀或絲狀真菌呵斥堵塞, ,較小較小的革蘭氏陽性菌及一些亞細胞器的革蘭氏陽性菌及一些亞細胞器, ,質(zhì)地鞏固質(zhì)地鞏固, ,易損傷勻漿。易損傷勻漿。 超聲波破碎儀 超聲波處置細胞懸液，使細胞急劇震蕩破裂,此法適用于微生物資料,以及大腸桿菌制備各種酶。操作簡單,反復性較好,節(jié)省時間。存在問題存在問題: : 超聲波破碎在實驗室運用較普遍，超聲波破碎在實驗室運用較普遍，處置少量樣品時操作簡便處置少量樣品時操作簡便, ,液量損失少液量損失少, ,但是但是超聲波產(chǎn)生的

4、化學自在基團能使某些敏感性超聲波產(chǎn)生的化學自在基團能使某些敏感性活性物量變性失活。散熱均有困難，要采取活性物量變性失活。散熱均有困難，要采取相應(yīng)降溫措施相應(yīng)降溫措施. .對超聲波敏感核酸應(yīng)慎用。對超聲波敏感核酸應(yīng)慎用。 化學浸透法 利用酸、堿、外表活性劑和有機溶劑等 試劑,采用化學法處置可以改動細胞壁或膜的通透性,從而使內(nèi)合物有選擇地浸顯顯露來提取核酸時,用此法破碎細胞作用比較溫暖存在的問題存在的問題: :時間長時間長, ,效率低效率低, ,化學試劑毒性化學試劑毒性較強較強, ,同時對產(chǎn)物也有毒副作用，進一步分同時對產(chǎn)物也有毒副作用，進一步分離時需求用透析等方法除去這些試劑離時需求用透析等方法

5、除去這些試劑, ,通用通用性差性差. .某種試劑只能作用于某些特定類型的某種試劑只能作用于某些特定類型的微生物細胞。微生物細胞。 酶 溶 法 利用各種水解酶,如溶酶、纖維素酶、蝸牛酶等,將細胞壁分解,使細胞內(nèi)含物釋放出來.此法適用多種微生物,其作用條件溫暖,內(nèi)含物成份不易遭到破壞;細胞壁損壞的程度可以控制。存在的問題存在的問題: :易呵斥產(chǎn)物抑制造用易呵斥產(chǎn)物抑制造用, ,導致胞內(nèi)物導致胞內(nèi)物質(zhì)釋放率低的重要要素。而且溶酶價錢高，限質(zhì)釋放率低的重要要素。而且溶酶價錢高，限制了大規(guī)模運用。另酶溶法通用性差，不同菌制了大規(guī)模運用。另酶溶法通用性差，不同菌種需選擇不同的酶有一定局限性，不適宜大量種需

6、選擇不同的酶有一定局限性，不適宜大量的蛋白質(zhì)提取的蛋白質(zhì)提取, ,使進一步純化帶來困難。使進一步純化帶來困難。 低溫超高壓延續(xù)流細胞破碎儀的問世填補了市低溫超高壓延續(xù)流細胞破碎儀的問世填補了市場空白場空白.細胞高壓破碎時會產(chǎn)生一定的熱量，而此細胞高壓破碎時會產(chǎn)生一定的熱量，而此儀器設(shè)計有冷卻循環(huán)水安裝，將破碎時產(chǎn)生的熱量儀器設(shè)計有冷卻循環(huán)水安裝，將破碎時產(chǎn)生的熱量吸收降溫，為我們實驗任務(wù)帶來了極大的方便。低吸收降溫，為我們實驗任務(wù)帶來了極大的方便。低溫超高壓延續(xù)流細胞破碎儀在內(nèi)部中心構(gòu)造設(shè)計方溫超高壓延續(xù)流細胞破碎儀在內(nèi)部中心構(gòu)造設(shè)計方面，經(jīng)過反復設(shè)計面，經(jīng)過反復設(shè)計,計算和實驗計算和實驗,找

7、到了剪切效應(yīng)、找到了剪切效應(yīng)、碰撞效應(yīng)、空穴效應(yīng)三種效應(yīng)搭配的最正確比例。碰撞效應(yīng)、空穴效應(yīng)三種效應(yīng)搭配的最正確比例。 JN-3000PLUSJN-3000PLUS低溫超高壓延續(xù)流細胞破碎儀低溫超高壓延續(xù)流細胞破碎儀超高壓細胞破碎原理圖超高壓細胞破碎原理圖 空穴效應(yīng)：空穴效應(yīng)： 被柱塞緊縮的樣品內(nèi)積聚了極高被柱塞緊縮的樣品內(nèi)積聚了極高的能量的能量,經(jīng)過可調(diào)理限流縫隙時瞬間失壓，呵經(jīng)過可調(diào)理限流縫隙時瞬間失壓，呵斥高能釋斥高能釋 放引起空穴爆炸，致使物料劇烈粉碎細化。放引起空穴爆炸，致使物料劇烈粉碎細化。剪切效應(yīng)：在高壓條件下，任務(wù)區(qū)內(nèi)構(gòu)成了高剪切效應(yīng)：在高壓條件下，任務(wù)區(qū)內(nèi)構(gòu)成了高 強度的能量

8、聚集，當流體流經(jīng)均質(zhì)閥微小的流道強度的能量聚集，當流體流經(jīng)均質(zhì)閥微小的流道 時所產(chǎn)生劇烈的湍流和剪切效應(yīng)將流體中顆?；虻螘r所產(chǎn)生劇烈的湍流和剪切效應(yīng)將流體中顆?；虻?分解成微小的粒子。分解成微小的粒子。碰撞效應(yīng)：經(jīng)過可調(diào)理限流縫隙的樣品以上述碰撞效應(yīng)：經(jīng)過可調(diào)理限流縫隙的樣品以上述極高的線速度，撞擊到用特殊資料制成的撞環(huán)極高的線速度，撞擊到用特殊資料制成的撞環(huán)上，呵斥樣品粉碎。上，呵斥樣品粉碎。 低溫超高壓延續(xù)流細胞破碎儀利用超高壓能量低溫超高壓延續(xù)流細胞破碎儀利用超高壓能量使樣品在柱塞的推進作用下進入均質(zhì)閥，在均質(zhì)閥使樣品在柱塞的推進作用下進入均質(zhì)閥，在均質(zhì)閥內(nèi)被加壓，經(jīng)過狹縫瞬間釋放內(nèi)被加

9、壓，經(jīng)過狹縫瞬間釋放, ,產(chǎn)生剪切效應(yīng)、空產(chǎn)生剪切效應(yīng)、空穴效應(yīng)、碰撞效應(yīng)穴效應(yīng)、碰撞效應(yīng). .在這三種效應(yīng)作用下使細胞破在這三種效應(yīng)作用下使細胞破碎，使樣品均質(zhì)化或分散乳化、顆粒納米化。全過碎，使樣品均質(zhì)化或分散乳化、顆粒納米化。全過程在程在4-64-6的低溫循環(huán)水浴中進展，堅持原有物的低溫循環(huán)水浴中進展，堅持原有物質(zhì)活性和性能。質(zhì)活性和性能。工工 作作 原原 理理JN-3000PLUSJN-3000PLUS1.1.樣品破碎全過程都在樣品破碎全過程都在4 4 6 6 低溫水浴中進展，低溫水浴中進展， 堅持原有物質(zhì)活性和性能堅持原有物質(zhì)活性和性能2.2.自動進樣，可延續(xù)任務(wù)，自動進樣，可延續(xù)任

10、務(wù)，2.12.1升升/ /小時小時3.3.樣品處置量最少樣品處置量最少5ml5ml4.4.主機運用液壓動力，高壓形狀可恣意停機、開機，主機運用液壓動力，高壓形狀可恣意停機、開機， 壓力堅持不變壓力堅持不變5.5.沖洗系統(tǒng)鏡面拋光沖洗系統(tǒng)鏡面拋光316L316L不銹鋼管道，防止樣品殘留不銹鋼管道，防止樣品殘留6.6.可在位清洗滅菌可在位清洗滅菌7.7.采用物理破碎方法，無化學殘留物采用物理破碎方法，無化學殘留物8.8.操作簡單，運用方便操作簡單，運用方便特特 點點 1.大腸桿菌等細菌破碎；酵母大腸桿菌等細菌破碎；酵母/靈芝孢子靈芝孢子 等真菌破碎；等真菌破碎； 2.藍藻藍藻/綠藻等藻類破碎；綠藻

11、等藻類破碎； 3.線蟲等動、植物細胞破碎；線蟲等動、植物細胞破碎； 4.放線菌破碎；嗜熱菌破碎，原核分枝桿放線菌破碎；嗜熱菌破碎，原核分枝桿 菌破碎；菌破碎； 5.酶的制備和分別；重組多肽的制備；酶的制備和分別；重組多肽的制備；運用范圍運用范圍 6.晶體工程；蛋白晶體；晶體工程；蛋白晶體； 7.乳劑、脂質(zhì)體等納米乳化均質(zhì)；微乳乳劑、脂質(zhì)體等納米乳化均質(zhì)；微乳 納米混懸劑；藍藻納米混懸劑；藍藻/綠藻等藻類破碎；綠藻等藻類破碎； 8.中草藥破碎提取內(nèi)容物；中草藥破碎提取內(nèi)容物； 9.超高壓誘變育種；超高壓誘變育種；10.納米油墨、納米油漆、納米染料；超微納米油墨、納米油漆、納米染料；超微 細化，超

12、細粉碎；細化，超細粉碎； 大腸桿菌與酵母一次破碎率均達大腸桿菌與酵母一次破碎率均達95%-99% 95%-99% 運用實例 圖1大腸桿菌破壁前 圖圖2：大腸桿菌破壁后：大腸桿菌破壁后 大腸桿菌與酵母一次破碎率均達大腸桿菌與酵母一次破碎率均達99%- 95%99%- 95%運用實例 圖1 靈芝孢子破壁前 圖圖2：靈芝孢子破壁后：靈芝孢子破壁后 靈芝孢子的破壁率可達靈芝孢子的破壁率可達95%左右左右運用實例 大腸桿菌與酵母一次破碎率均達大腸桿菌與酵母一次破碎率均達99%- 95%99%- 95% 靈芝孢子的破壁率可達靈芝孢子的破壁率可達95%95%左右左右 納米乳化后的脂質(zhì)體平均粒度為納米乳化后的

13、脂質(zhì)體平均粒度為.68nm.68nm， 最小可達最小可達28.2nm28.2nm 圖:脂質(zhì)體納米乳化處置前后對比圖 運用實例 大腸桿菌與酵母一次破碎率均達大腸桿菌與酵母一次破碎率均達99%- 95%99%- 95% 靈芝孢子的破壁率可達靈芝孢子的破壁率可達95%95%左右左右 納米乳化后的脂質(zhì)體平均粒度為納米乳化后的脂質(zhì)體平均粒度為.68nm.68nm， 最小可達最小可達28.2nm28.2nm 放線菌中某種酶失活率僅有放線菌中某種酶失活率僅有4.84.8 運用前本卷須知運用前本卷須知常見問題常見問題 問題原因問題原因 處理方法處理方法工作壓力升不起來工作壓力升不起來空氣進入到管道內(nèi)空氣進入到管道內(nèi)單向閥接頭松動單向閥接頭松動清理管道內(nèi)空氣清理管道內(nèi)空氣擰緊接頭擰緊接頭細胞破碎率不高細胞破碎率不高選擇破碎壓力不正確選擇破碎壓力不正確樣品濃度過高樣品濃度過高樣品粒徑過粗樣品粒徑過粗調(diào)整合適的破碎壓力調(diào)整合適的破碎壓力 大腸桿菌：大腸桿菌：1000pa1000pa左右左右 酵母菌：酵母菌：2000pa2000pa左右左右2.2.調(diào)低樣品的濃度調(diào)低樣品的濃度3.3.做好樣品的預(yù)處理做好樣