Rakkude katkemine on peamine samm rakusisalduse, näiteks valkude, nukleiinhapete, ensüümide ja muude biomakromolekulide saamisel. Traditsiooniliste rakkude häirimismeetodite, näiteks mehaanilise lihvimise, kõrge - rõhu homogeniseerimise ja ensümaatilise hüdrolüüsi, on madala efektiivsuse, kõrge kulu ja hõlpsa inaktiveerimise puudused. Tekkiva füüsilise häirete meetodina on ultrahelirakkude häiretehnoloogia viimastel aastatel oma ainulaadsete eeliste tõttu üha enam tähelepanu pööranud.
Ultrahelirakkude katkemise põhimõte
Ultrahelirakkude häirete põhimõte põhineb peamiselt ultraheli kavitatsiooni mõjul. Kui kõrge - intensiivsusega ultraheli toimib vedelas söötmes, ilmnevad vahelduvad kokkusurumis- ja paisutsüklid. Laienemistsükli ajal moodustuvad vedelikus pisikesed mullid (kavitatsioonituumad); Kompressioonitsükli ajal kukuvad need mullid kiiresti kokku, tekitades hetkelise kõrge temperatuuri ja kõrgrõhu ning tugevad lööklained. Selle kavitatsiooniefekti abil genereeritud mehaaniline jõud on piisav rakumembraani ja rakuseina hävitamiseks, vabastades sellega raku sisu.
Ultrahelirakkude häirete seadmed
Ultrahelirakkude häirete seadmed koosnevad peamiselt ultraheli generaatorist, muundurist ja sondist. Ultraheli generaator genereerib kõrge - sagedusega elektrisignaali, muundur teisendab elektrisignaali mehaaniliseks vibratsiooniks ja sond edastab mehaanilise vibratsiooni proovile.
Proovide töötlemise mahu ja meetodi kohaselt saab ultrahelirakkude häireseadmeid jagada järgmisse:
!!!
▪UTRAASONILINE KASUTAMINE: sobib suureks - Helitugevuse proovi töötlemine, hõlpsasti töötav, kuid suhteliselt madal häirete efektiivsus.
▪ Jätkuvalt voolu ultraheli häirete süsteem: sobib suureks - skaala pidevaks tootmiseks, suure häirete efektiivsuseks, kuid kõrge seadme hind.
Ultrahelirakkude katkemise rakendamine
Ultraheli rakkude häirete tehnoloogiat kasutatakse laialdaselt paljudes valdkondades, sealhulgas peamiselt:
▪Bioengineering: kasutatakse rakusiseste ensüümide, valkude, DNA, RNA ja muude biomakromolekulide ekstraheerimiseks ning mida kasutatakse geenitehnoloogias, valkude insenerides, metaboolse inseneri ja muude uuringute alal.
▪Medicine: kasutatakse vaktsiinide, ravimikandjate, geeniteraapia kandjate jms valmistamiseks.
!!!
▪ Muud väljad: näiteks keskkonnaseire, kosmeetika, nanomaterjali ettevalmistamine jne.