Sự gián đoạn tế bào là một bước quan trọng trong việc thu được hàm lượng tế bào, chẳng hạn như protein, axit nucleic, enzyme và các phân tử sinh học khác. Các phương pháp gián đoạn tế bào truyền thống, chẳng hạn như mài cơ học, đồng nhất áp lực - đồng nhất áp lực và thủy phân enzyme, có những nhược điểm của hiệu quả thấp, chi phí cao và không hoạt động dễ dàng của các sản phẩm mục tiêu. Là một phương pháp gián đoạn vật lý mới nổi, công nghệ gián đoạn tế bào siêu âm đã nhận được ngày càng được chú ý trong những năm gần đây do những lợi thế độc đáo của nó.
Nguyên tắc gián đoạn tế bào siêu âm
Nguyên tắc gián đoạn tế bào siêu âm chủ yếu dựa trên hiệu ứng xâm thực của siêu âm. Khi cao siêu âm - Siêu âm hoạt động trên môi trường lỏng, sẽ xảy ra các chu kỳ nén và mở rộng xen kẽ. Trong chu kỳ mở rộng, bong bóng nhỏ (hạt nhân xâm thực) sẽ hình thành trong chất lỏng; Trong chu kỳ nén, các bong bóng này sẽ sụp đổ nhanh chóng, tạo ra nhiệt độ cao tức thời và áp suất cao và sóng sốc mạnh. Lực cơ học được tạo ra bởi hiệu ứng xâm thực này là đủ để phá hủy màng tế bào và thành tế bào, do đó giải phóng nội dung tế bào.
Thiết bị gián đoạn tế bào siêu âm
Thiết bị gián đoạn tế bào siêu âm chủ yếu bao gồm một máy phát siêu âm, đầu dò và đầu dò. Máy phát siêu âm tạo ra tín hiệu điện tần số cao, đầu dò chuyển đổi tín hiệu điện thành rung động cơ học và đầu dò truyền rung động cơ học sang mẫu.
Theo khối lượng và phương pháp xử lý mẫu, thiết bị phá vỡ tế bào siêu âm có thể được chia thành:
▪Probe - Loại Disruptor siêu âm: Thích hợp cho xử lý mẫu nhỏ - Khối lượng, hiệu quả phá vỡ cao, nhưng dễ bị quá nóng tại chỗ.
▪ Máy làm sạch: Thích hợp cho việc xử lý mẫu lớn - Khối lượng, dễ vận hành, nhưng hiệu quả gián đoạn tương đối thấp.
▪ Hệ thống gián đoạn siêu âm dòng chảy: Thích hợp cho việc sản xuất liên tục tỷ lệ lớn - quy mô liên tục, hiệu quả phá vỡ cao, nhưng chi phí thiết bị cao.
Áp dụng sự gián đoạn tế bào siêu âm
Công nghệ gián đoạn tế bào siêu âm được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, chủ yếu bao gồm:
▪Bioengineering: Được sử dụng để chiết xuất các enzyme nội bào, protein, DNA, RNA và các phân tử sinh học khác, và được sử dụng trong kỹ thuật di truyền, kỹ thuật protein, kỹ thuật trao đổi chất và nghiên cứu khác.
▪Medicine: Được sử dụng để chuẩn bị vắc -xin, chất mang thuốc, chất mang gen, v.v.
▪ Thực phẩm: Được sử dụng để chiết xuất các hoạt chất thực vật, khử trùng, nhũ hóa, v.v.
▪ Các lĩnh vực khác: chẳng hạn như giám sát môi trường, mỹ phẩm, chuẩn bị vật liệu nano, v.v.