يعد تعطيل الخلايا خطوة أساسية في الحصول على محتويات الخلايا ، مثل البروتينات والأحماض النووية والإنزيمات وغيرها من الجزيئات الحيوية. طرق تعطيل الخلايا التقليدية ، مثل الطحن الميكانيكي ، وتجانس الضغط العالي ، والتحلل الأنزيمي ، لها عيوب منخفضة الكفاءة وارتفاع التكلفة وسهولة تعطيل المنتجات المستهدفة. كطريقة اضطراب مادي ناشئة ، حصلت تقنية تعطيل الخلايا بالموجات فوق الصوتية على المزيد والمزيد من الاهتمام في السنوات الأخيرة بسبب مزاياه الفريدة.
مبدأ تعطيل الخلايا بالموجات فوق الصوتية
يعتمد مبدأ تعطيل الخلايا بالموجات فوق الصوتية بشكل أساسي على تأثير التجويف للموجات فوق الصوتية. عندما تعمل الموجات فوق الصوتية عالية الشدة على وسط سائل ، ستحدث دورات الضغط والتوسع بالتناوب. خلال دورة التمدد ، ستتألف الفقاعات الصغيرة (نواة التجويف) في السائل ؛ خلال دورة الضغط ، ستنهار هذه الفقاعات بسرعة ، مما يولد درجة حرارة عالية فورية وضغط عالي وموجات صدمة قوية. القوة الميكانيكية الناتجة عن تأثير التجويف هذا كافية لتدمير غشاء الخلية وجدار الخلية ، وبالتالي إطلاق محتويات الخلية.
معدات تعطل الخلايا بالموجات فوق الصوتية
تتكون معدات تعطيل الخلايا بالموجات فوق الصوتية بشكل أساسي من مولد بالموجات فوق الصوتية ومحول الطاقة ومسبار. يولد المولد بالموجات فوق الصوتية إشارة كهربائية عالية التردد ، ويقوم المحول بتحويل الإشارة الكهربائية إلى اهتزاز ميكانيكي ، ويقوم المسبار بنقل الاهتزاز الميكانيكي إلى العينة.
وفقًا لحجم وطريقة معالجة عينات ، يمكن تقسيم معدات تعطيل الخلايا بالموجات فوق الصوتية إلى:
▪ probe - اكتب عدم الإضاءة بالموجات فوق الصوتية: مناسبة لمعالجة عينة صغيرة - حجم عينة ، وكفاءة عالية الاضطراب ، ولكن عرضة لارتفاع درجة الحرارة المحلية.
▪ ultrasonic machine: مناسبة لمعالجة عينة كبيرة الحجم ، سهلة التشغيل ، ولكن كفاءة انقطاع منخفض نسبيا.
▪ نظام تعطل الموجات فوق الصوتية التدفق المتواصل: مناسب للإنتاج المستمر الحجم ، وكفاءة تعطل عالية ، ولكن تكلفة المعدات العالية.
تطبيق تعطيل الخلايا بالموجات فوق الصوتية
تستخدم تقنية تعطيل الخلايا بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في العديد من المجالات ، بما في ذلك:
▪ الهندسة: تستخدم لاستخراج الإنزيمات داخل الخلايا والبروتينات والحمض النووي والحمض النووي الريبي وغيرها من الجزيئات الحيوية ، وتستخدم في الهندسة الوراثية وهندسة البروتين والهندسة الأيضية وغيرها من الأبحاث.
▪ medicine: يستخدم لإعداد اللقاحات ، وناقلات الأدوية ، وناقلات العلاج الجيني ، إلخ.
▪ الأطعمة: تستخدم لاستخراج المكونات النشطة النباتية ، والتعقيم ، والمستحلب ، وما إلى ذلك.
▪ الحقول الأخرى: مثل المراقبة البيئية ، مستحضرات التجميل ، إعداد المواد النانوية ، إلخ.