Порушення клітин є ключовим кроком у отриманні вмісту клітин, таких як білки, нуклеїнові кислоти, ферменти та інші біомакромолекули. Традиційні методи порушення клітин, такі як механічне шліфування, висока - гомогенізація тиску та ферментативний гідроліз, мають недоліки низької ефективності, високої вартості та легкої інактивації цільових продуктів. Як новий метод фізичного порушення, технологія зриву ультразвукових клітин приділяла все більше уваги в останні роки завдяки своїм унікальним перевагам.
Принцип ультразвукового зриву клітин
Принцип порушення ультразвукових клітин в основному заснований на кавітаційному ефекті ультразвуку. Коли ультразвук інтенсивності діє на рідкому середовищі, відбудуться чергуючі цикли стиснення та розширення. Під час циклу розширення в рідині будуть утворюватися крихітні бульбашки (ядра кавітації); Під час циклу стиснення ці бульбашки швидко руйнуються, генеруючи миттєву високу температуру та високий тиск і сильні ударні хвилі. Механічна сила, породжена цим ефектом кавітації, є достатньою для знищення клітинної мембрани та клітинної стінки, тим самим вивільняючи вміст клітини.
Обладнання для зривів ультразвукових клітин
Обладнання ультразвукових клітин в основному складається з ультразвукового генератора, перетворювача та зонда. Ультразвуковий генератор генерує високий - частотний електричний сигнал, перетворювач перетворює електричний сигнал у механічну вібрацію, а зонд передає механічну вібрацію до зразка.
Відповідно до об'єму та методу обробки зразків, обладнання для зриву ультразвукових клітин можна розділити на:
▪Проб - Тип ультразвукового руйнування: підходить для невеликої - об'ємної обробки зразків, високої ефективності порушення, але схильна до локального перегріву.
▪ Вальтразонічна машина для очищення: підходить для великої - об'ємної обробки зразків, легкої в експлуатації, але відносно низької ефективності зривів.
▪ Система ультразвукового розладу в ультразвуковій формі: підходить для великого - масштабного безперервного виробництва, високої ефективності зривів, але високої вартості обладнання.
Застосування ультразвукових клітин
Технологія ультразвукових клітин широко використовується в багатьох галузях, в основному, включаючи:
▪Біоінженерія: використовується для вилучення внутрішньоклітинних ферментів, білків, ДНК, РНК та інших біомакромолекул та використовується в генетичній інженерії, інженерії білків, метаболічних інженерії та інших досліджень.
▪ Medicine: використовується для приготування вакцин, носіїв наркотиків, носіїв генної терапії тощо.
▪ Фуд: використовується для вилучення рослинних діючих інгредієнтів, стерилізації, емульгування тощо.
▪ Інші поля: такі як моніторинг навколишнього середовища, косметика, наноматеріальна підготовка тощо.