Gangguan sel adalah langkah utama dalam mendapatkan kandungan sel, seperti protein, asid nukleik, enzim dan biomacromolekul lain. Kaedah gangguan sel tradisional, seperti pengisaran mekanikal, homogenisasi tekanan tinggi, dan hidrolisis enzimatik, mempunyai kelemahan kecekapan rendah, kos yang tinggi, dan inaktivasi produk sasaran yang mudah. Sebagai kaedah gangguan fizikal yang muncul, teknologi gangguan sel ultrasonik telah mendapat lebih banyak perhatian dalam beberapa tahun kebelakangan kerana kelebihannya yang unik.
Prinsip gangguan sel ultrasonik
Prinsip gangguan sel ultrasonik adalah berdasarkan kesan peronggaan ultrasound. Apabila ultrasound intensiti tinggi bertindak pada medium cecair, mampatan dan kitaran pengembangan akan berlaku. Semasa kitaran pengembangan, gelembung kecil (nukleus peronggaan) akan terbentuk dalam cecair; Semasa kitaran mampatan, gelembung ini akan runtuh dengan cepat, menghasilkan suhu tinggi serta tekanan tinggi dan gelombang kejutan yang kuat. Daya mekanikal yang dihasilkan oleh kesan peronggaan ini mencukupi untuk memusnahkan membran sel dan dinding sel, dengan itu melepaskan kandungan sel.
Peralatan gangguan sel ultrasonik
Peralatan gangguan sel ultrasonik terutamanya terdiri daripada penjana ultrasonik, transduser dan siasatan. Penjana ultrasonik menghasilkan isyarat elektrik frekuensi yang tinggi, transduser menukarkan isyarat elektrik ke dalam getaran mekanikal, dan siasatan menghantar getaran mekanikal ke sampel.
Menurut jumlah dan kaedah pemprosesan sampel, peralatan gangguan sel ultrasonik boleh dibahagikan kepada:
▪Probe - Taipkan pengganggu ultrasonik: Sesuai untuk pemprosesan sampel kecil - Kecekapan tinggi, kecekapan gangguan yang tinggi, tetapi terdedah kepada terlalu panas tempatan.
▪ Mesin pembersihanulonik: Sesuai untuk pemprosesan sampel besar - Mudah untuk beroperasi, tetapi kecekapan gangguan yang agak rendah.
▪ Sistem gangguan ultrasonik aliran berterusan: Sesuai untuk pengeluaran berterusan yang besar - skala berterusan, kecekapan gangguan yang tinggi, tetapi kos peralatan yang tinggi.
Penggunaan gangguan sel ultrasonik
Teknologi gangguan sel ultrasonik digunakan secara meluas dalam banyak bidang, terutamanya termasuk:
▪BioEngineering: Digunakan untuk mengekstrak enzim intrasel, protein, DNA, RNA dan biomacromolekul lain, dan digunakan dalam kejuruteraan genetik, kejuruteraan protein, kejuruteraan metabolik dan penyelidikan lain.
▪Medicine: Digunakan untuk menyediakan vaksin, pembawa dadah, pembawa terapi gen, dll.
▪ Makanan: Digunakan untuk mengekstrak bahan -bahan aktif tumbuhan, mensterilkan, mengemulsikan, dll.
▪ Lain -lain bidang: seperti pemantauan alam sekitar, kosmetik, penyediaan nanomaterial, dll.