Întreruperea celulelor este o etapă cheie în obținerea conținutului celular, cum ar fi proteine, acizi nucleici, enzime și alte biomacromolecule. Metodele tradiționale de perturbare a celulelor, cum ar fi șlefuirea mecanică, omogenizarea presiunii ridicate și hidroliza enzimatică, au dezavantajele eficienței scăzute, costului ridicat și inactivarea ușoară a produselor țintă. Ca metodă emergentă de perturbare fizică, tehnologia cu ultrasunete de perturbare a celulelor a primit din ce în ce mai multă atenție în ultimii ani datorită avantajelor sale unice.
Principiul perturbării celulelor cu ultrasunete
Principiul perturbării celulelor cu ultrasunete se bazează în principal pe efectul de cavitație al ecografiei. Când ecografia de intensitate ridicată acționează pe un mediu lichid, vor apărea cicluri alternative de compresie și expansiune. În timpul ciclului de expansiune, se vor forma bule minuscule (nuclee de cavitație) în lichid; În timpul ciclului de compresie, aceste bule se vor prăbuși rapid, generând valuri instantanee de înaltă temperatură și presiune ridicată și de șoc puternice. Forța mecanică generată de acest efect de cavitație este suficientă pentru a distruge membrana celulară și peretele celular, eliberând astfel conținutul celulei.
Echipament cu ultrasunete de perturbare a celulelor
Echipamentul cu ultrasunete de perturbare a celulelor este compus în principal dintr -un generator cu ultrasunete, un traductor și o sondă. Generatorul cu ultrasunete generează un semnal electric de înaltă frecvență, traductorul transformă semnalul electric în vibrații mecanice, iar sonda transmite vibrația mecanică către eșantion.
Conform volumului și metodei de prelucrare a probelor, echipamentele de perturbare a celulelor cu ultrasunete pot fi împărțite în:
▪ PROBE - TIP DE PROPRITOR ULTRASONIC: Potrivit pentru prelucrarea eșantionului mic - Volum, eficiență ridicată a perturbării, dar predispusă la supraîncălzire locală.
▪ Mașina de curățare a lui l -a fost potrivită: Potrivit pentru prelucrarea eșantionului mare - Volum, eficiență ușor de funcționat, dar relativ scăzută, eficiență de perturbare.
▪ Sistem de perturbare cu ultrasunete de flux continuu: potrivit pentru o producție continuă la scară mare, eficiență ridicată a perturbării, dar costul ridicat al echipamentului.
Aplicarea perturbării celulelor cu ultrasunete
Tehnologia cu ultrasunete de perturbare a celulelor este utilizată pe scară largă în multe domenii, incluzând în principal:
▪ Bioinginerie: utilizat pentru extragerea enzimelor intracelulare, proteinelor, ADN -ului, ARN și a altor biomacromolecule și utilizate în inginerie genetică, inginerie proteică, inginerie metabolică și alte cercetări.
▪ Medicină: Folosit pentru prepararea vaccinurilor, a purtătorilor de medicamente, a purtătorilor de terapie genică etc.
▪ Food: utilizat pentru extragerea ingredientelor active ale plantelor, sterilizarea, emulsionarea etc.
▪ Alte domenii: cum ar fi monitorizarea mediului, produsele cosmetice, prepararea nanomaterială etc.