Celleforstyrrelser er et sentralt trinn for å oppnå celleinnhold, for eksempel proteiner, nukleinsyrer, enzymer og andre biomakromolekyler. Tradisjonelle celleforstyrrelsesmetoder, som mekanisk sliping, høy - trykkhomogenisering og enzymatisk hydrolyse, har ulempene med lav effektivitet, høye kostnader og enkel inaktivering av målprodukter. Som en ny fysisk forstyrrelsesmetode har ultralydcelleforstyrrelsesteknologi fått mer og mer oppmerksomhet de siste årene på grunn av sine unike fordeler.
Prinsippet om ultralydcelleforstyrrelse
Prinsippet om ultralydcelleforstyrrelser er hovedsakelig basert på kavitasjonseffekten av ultralyd. Når ultralyds ultralydsintensitet virker på et flytende medium, vil vekslende komprimering og ekspansjonssykluser oppstå. Under ekspansjonssyklusen vil boblebobler (kavitasjonskjerner) dannes i væsken; Under kompresjonssyklusen vil disse boblene kollapse raskt, og generere øyeblikkelig høy temperatur og høyt trykk og sterke sjokkbølger. Den mekaniske kraften som genereres av denne kavitasjonseffekten er tilstrekkelig til å ødelegge cellemembranen og celleveggen, og frigjør dermed celleinnholdet.
Ultralydcelleforstyrrelsesutstyr
Ultralydcelleforstyrrelsesutstyr er hovedsakelig sammensatt av en ultralydgenerator, en svinger og en sonde. Ultralydgeneratoren genererer et høy - frekvenselektrisk signal, svingeren konverterer det elektriske signalet til mekanisk vibrasjon, og sonden overfører den mekaniske vibrasjonen til prøven.
I henhold til volumet og metoden for å behandle prøver, kan ultralydcelleforstyrrelsesutstyr deles inn i:
▪Probe - Type Ultrasonic Disruptor: Passer for liten - Volumprøvebehandling, effektivitet med høy forstyrrelse, men utsatt for lokal overoppheting.
▪ Ultrasonic rengjøringsmaskin: egnet for stor - Volumprøvebehandling, enkel å betjene, men relativt lav forstyrrelseseffektivitet.
▪ Kontinuerlig flyt Ultralydforstyrrelsessystem: Egnet for stor - Skala kontinuerlig produksjon, høy forstyrrelseseffektivitet, men kostnader med høy utstyr.
Påføring av ultralydcelleforstyrrelser
Ultralydcelleforstyrrelsesteknologi er mye brukt på mange felt, hovedsakelig inkludert:
▪ Bioingeniøring: Brukes til å trekke ut intracellulære enzymer, proteiner, DNA, RNA og andre biomakromolekyler, og brukt i genetisk ingeniørvitenskap, proteiningeniør, metabolsk ingeniørvitenskap og annen forskning.
▪Medicine: Brukes til å fremstille vaksiner, medikamentbærere, genterapibærere, etc.
▪ Food: Brukes til å trekke ut plante aktive ingredienser, sterilisere, emullere osv.
▪ Andre felt: som miljøovervåking, kosmetikk, preparat av nanomateriale osv.