南京纳通 | 高压细胞破碎技术

发布日期:2023-08-29   浏览次数:309次
       随着基因工程、蛋白质工程、细胞工程、代谢工程等高新生物技术的发展,许多高附加值的生物新产品,如酶、蛋白质和高附加值的多不饱和脂肪酸等,主要从微生物中获得,但大部分的微生物代谢产物是胞内物质。为回收胞内产物,需要利用外力破坏细胞膜和细胞壁,使细胞内含物释放出来,用于提取分离。细胞破碎是一种将细胞完全或部分破坏以获取其中的细胞器、蛋白质、基因等生物学成分的过程。在许多研究中,细胞破碎是必不可少的步骤,因为研究人员需要研究细胞内的分子机制和代谢路径。



       细胞破壁的方法很多,按照是否存在外加作用力,可分为机械法和非机械法。按照物理和非物理方法可分为物理法和化学法。物理方法主要有:根据破壁温度可分为低温物理破壁,超低温物理破壁;根据用力情况可分为高速撞击破壁,剪切力破壁等,非物理方法主要有化学试剂法及生物酶解法。



       物理破碎法的缺点是高能、高温、高噪音、高剪切力,易使产品变形失活;非专一性,胞内产物均释放,分离纯化困难;细胞碎片大小不一,难分离。化学破碎法缺点是费用高;引起新的污染,尤其是其他化学方法;一般只有有限的破碎,常需与其他物理法连用。酶解需要选择适宜的酶和酶系统,并要决定特定的反应条件,还常附加其他的处理,如辐照、加高浓度盐及EDTA,或者利用生物因素等促使微生物对酶解作用敏感,以获得一定的效果。
破碎方法选择的一般原则是提取产物在细胞质内,用机械法破碎;提取产物在细胞膜附近,用化学法;提取产物与细胞膜和细胞壁结合,可采用化学法和机械法结合的方法。选择合适的破碎方法需要考虑细胞的数量、目的产物对破碎条件(温度、化学试剂、酶等)的敏感性;破碎程度及破碎速度;细胞壁的坚韧长度;产物的性质如耐酸、耐热等。每一步应注意全面考虑操作度、对细胞的剪切程度、蛋白酶的失活作用等。
高压细胞破碎技术是一种应用于生物工程产品的细胞破碎技术;胞内物质(蛋白质、酶、核酸、DNA/RNA)的提取和均质主要的样品制备手段,可用于蛋白质研究、核酸萃取、破碎不同prokaryotic(原核)、eurkaryotic细胞等。细胞破碎是为目标产物的释放创造条件,为了最大程度的获得活性产物,而不是最终目的。采用高压细胞破碎法,处理量大、破碎速度较快。此过程中只发生物质状态的变化,而无化学反应变化;是物质量的分配,而不是质的飞跃。


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