Gangguan sel adalah langkah kunci dalam memperoleh kandungan sel, seperti protein, asam nukleat, enzim dan biomakromolekul lainnya. Metode gangguan sel tradisional, seperti penggilingan mekanis, homogenisasi tekanan tinggi, dan hidrolisis enzimatik, memiliki kelemahan efisiensi rendah, biaya tinggi, dan inaktivasi produk target yang mudah. Sebagai metode gangguan fisik yang muncul, teknologi gangguan sel ultrasonik telah menerima lebih banyak perhatian dalam beberapa tahun terakhir karena keunggulannya yang unik.
Prinsip gangguan sel ultrasonik
Prinsip gangguan sel ultrasonik terutama didasarkan pada efek kavitasi USG. Ketika ultrasound intensitas tinggi bekerja pada media cair, kompresi bergantian dan siklus ekspansi akan terjadi. Selama siklus ekspansi, gelembung kecil (inti kavitasi) akan terbentuk dalam cairan; Selama siklus kompresi, gelembung -gelembung ini akan runtuh dengan cepat, menghasilkan suhu tinggi sesaat dan tekanan tinggi dan gelombang kejut yang kuat. Gaya mekanis yang dihasilkan oleh efek kavitasi ini cukup untuk menghancurkan membran sel dan dinding sel, sehingga melepaskan isi sel.
Peralatan gangguan sel ultrasonik
Peralatan gangguan sel ultrasonik terutama terdiri dari generator ultrasonik, transduser dan probe. Generator ultrasonik menghasilkan sinyal listrik frekuensi - yang tinggi, transduser mengubah sinyal listrik menjadi getaran mekanis, dan probe mentransmisikan getaran mekanis ke sampel.
Menurut volume dan metode pemrosesan sampel, peralatan gangguan sel ultrasonik dapat dibagi menjadi:
▪Probe - Tipe Ultrasonic Disruptor: Cocok untuk pemrosesan sampel kecil - volume, efisiensi gangguan tinggi, tetapi rentan terhadap kepanasan lokal.
▪ Machine pembersih: Cocok untuk pemrosesan sampel - volume yang besar, mudah dioperasikan, tetapi efisiensi gangguan yang relatif rendah.
▪ Sistem gangguan ultrasonik aliran kontinu: Cocok untuk produksi kontinu - skala besar, efisiensi gangguan tinggi, tetapi biaya peralatan yang tinggi.
Penerapan gangguan sel ultrasonik
Teknologi gangguan sel ultrasonik banyak digunakan di banyak bidang, terutama termasuk:
▪Bioengineering: Digunakan untuk mengekstraksi enzim intraseluler, protein, DNA, RNA dan biomakromolekul lainnya, dan digunakan dalam rekayasa genetika, rekayasa protein, rekayasa metabolik dan penelitian lainnya.
▪Medicine: Digunakan untuk menyiapkan vaksin, pembawa obat, pembawa terapi gen, dll.
▪Food: Digunakan untuk mengekstrak bahan aktif tanaman, sterilisasi, emulsi, dll.
▪ Bidang lain: seperti pemantauan lingkungan, kosmetik, persiapan bahan nano, dll.