20xx年醫(yī)學(xué)專題—第三章細(xì)胞破碎(編輯修改稿)
2024-11-16 00:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ngw249。)產(chǎn)品收率的因素：,溫度上升 當(dāng)氣泡破裂時(shí)，絕大部分釋放出來的能都以熱的形式為液體所吸收，為了避免(b236。miǎn)高溫，懸浮液應(yīng)預(yù)先冷卻到0－5℃，并且還應(yīng)用冷卻液連續(xù)通入容器夾套，即短期的聲波破碎與短期的冷卻交替操作，聲波破碎/冷卻的時(shí)間比率稱為 “負(fù)載因素”。,第四十二頁，共九十一頁。,化學(xué)效應(yīng) 超聲處理會(huì)引起諸如生成游離基這樣(zh232。y224。ng)的化學(xué)效應(yīng)，它可能對(duì)某些需要的分子帶來破壞性影響，但對(duì)破碎細(xì)胞毫無影響。 可通過添加游離基清除劑如胱氨酸或谷胱甘肽，或者用氫氣預(yù)吹細(xì)胞懸浮液來緩和。,第四十三頁，共九十一頁。,連續(xù)超聲波破碎(p242。 su236。)的實(shí)驗(yàn)室裝置,由一個(gè)帶夾套的燒杯組成，其形狀和尺寸會(huì)影響懸浮液的流體動(dòng)力學(xué)。對(duì)于剛性細(xì)胞可以添加細(xì)小的珠粒，產(chǎn)生輔助的研磨效應(yīng)。超聲波反應(yīng)器內(nèi)，有四根內(nèi)環(huán)管，由于聲波振蕩能量(n233。ngli224。ng)會(huì)泵送懸浮液循環(huán)，用插入進(jìn)出口管到內(nèi)部燒杯去的方法，就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作。,第四十四頁，共九十一頁。,第四十五頁，共九十一頁。,影響超聲波破碎效率(xi224。o lǜ)的參數(shù):,(1)、振幅 振幅直接與聲能有關(guān)，影響蛋白質(zhì)釋放的比速度 k。 (2)、細(xì)胞(x236。bāo)懸浮液的粘度 粘度影響能耗并會(huì)抑制空穴現(xiàn)象。,第四十六頁，共九十一頁。,(3)、表面張力 添加表面活性劑或從細(xì)胞中釋放出表面活性物質(zhì)(如蛋白質(zhì))，能顯著地影響聲波破碎效率。 因?yàn)閺?qiáng)烈起泡在氣一液界面上會(huì)促使蛋白質(zhì)變性(bi224。nx236。ng)和空穴清除，特別是應(yīng)用高的功率時(shí)。 (4)、被處理懸浮液的體積 大體積需要高的聲能引起強(qiáng)烈渦流和大氣泡形成。,第四十七頁，共九十一頁。,(5)、珠粒的體積和直徑 添加細(xì)小的珠粒，玻璃或者鋼制的，不僅對(duì)空穴的形成有幫助，而且(233。r qiě)產(chǎn)生輔助 “研磨”效應(yīng)，從而提高破碎效率。 在相同珠粒填充密度下，隨著珠粒直徑的變化，k存在最大值。,第四十八頁，共九十一頁。,(6)、探頭的形狀和材料 對(duì)于(du236。y)一個(gè)能級(jí)恒定的功率，探頭的振幅與其面積成反比，然而對(duì)于小直徑的探頭，聲能限制在較小的區(qū)域并且效率低。特別是當(dāng)懸浮液的體積小的時(shí)候，能量在探頭嘴附近被懸浮液吸收，強(qiáng)烈的渦流會(huì)變小。對(duì)于大的探頭，聲能消耗在大范圍上，結(jié)果則使振幅更小。,第四十九頁，共九十一頁。,探頭嘴通常用鈦制造，因?yàn)殁伨哂辛己玫穆晫W(xué)和機(jī)械特性以及對(duì)生物活性產(chǎn)物的低毒性。為了維修(w233。ixiū)和替換，通常探頭可以拆卸。除鈦以外，還可使用其他材料如不銹鋼或硬質(zhì)鋼，但是其聲學(xué)和機(jī)械特性都不如鈦，破碎速度也大幅度降低。,第五十頁，共九十一頁。,(7)、細(xì)胞(x236。bāo)懸浮液的流速 在連續(xù)操作中，流速取決于細(xì)胞在反應(yīng)器中的停留時(shí)間，并影響破碎的總收率。 超聲波破碎在實(shí)驗(yàn)室廣泛應(yīng)用，但在工業(yè)范圍中還未采用這種方法，因?yàn)橐虼罅考?xì)胞懸浮液中通入足夠的能量是很困難的。,第五十一頁，共九十一頁。,Xpress法,將濃縮的菌體懸浮液冷卻至－25℃至－30℃形成冰晶體，利用500MPa以上的高壓沖擊，冷凍細(xì)胞從高壓閥小孔中擠出。細(xì)胞破碎是由于(y243。uy)冰晶體的磨損，包埋在冰中的微生物的變形所引起的。 此法稱為X—Press法或Hughes press法，主要用于實(shí)驗(yàn)室中。,第五十二頁，共九十一頁。,影響因素： 高濃度的細(xì)胞、低溫、高的平均壓力(yāl236。)能促進(jìn)破碎。 優(yōu)缺點(diǎn)： 適用范圍廣，破碎率高，細(xì)胞碎片的粉碎程度低、活性保留率高，但是，該法對(duì)冷凍—融解敏感的生化物質(zhì)不適用。,第五十三頁，共九十一頁。,酶溶法——研究(y225。njiū)較廣的一種方法,原理(yu225。nlǐ)：利用酶反應(yīng)，分解破壞細(xì)胞壁上的特殊鍵，從而達(dá)到破壁的目的。 自溶法——控制一定條件，誘發(fā)細(xì)胞自溶酶使細(xì)胞破碎。自溶法常采用加熱法或干燥法。 外加酶法——根據(jù)細(xì)胞壁膜的結(jié)構(gòu)及組成選擇合適的酶。,第五十四頁，共九十一頁。,細(xì)菌大多(d224。duō)用溶菌酶(lysozyme) 酵母菌常用溶酶有：β1,3葡聚糖酶(glucanase)、β1,6葡聚糖酶、蛋白酶(protease)、甘露糖酶 (mannanase)、糖苷酶(glycosidase)、肽鍵內(nèi)切酶 (endopeptidase)、殼多糖酶等。,第五十五頁，共九十一頁。,細(xì)胞壁溶解(r243。ngjiě)酶是幾種酶的復(fù)合物,G+ 溶菌酶、適量抑制劑 G 溶菌酶、EDTA 放線菌 溶菌酶 酵母菌 β葡聚糖酶 霉菌(m233。jūn) 幾丁質(zhì)酶、 植物 纖維素酶、半纖維素酶,第五十六頁，共九十一頁。,酶溶法的特點(diǎn)(t232。diǎn)（外加酶）：,（1）酶溶法需要特定的反應(yīng)條件。 （2）酶具有高度專一性，必須根據(jù)細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成選擇適當(dāng)?shù)拿富蛉苊赶到y(tǒng)，并確定相應(yīng)的次序。 （3）酶溶法的優(yōu)點(diǎn)是：具有選擇性釋放產(chǎn)物，條件溫和，核酸泄出量少，細(xì)胞(x236。bāo)外形完整。,第五十七頁，共九十一頁。,（4）酶溶法的不足： 溶酶價(jià)格高； 酶溶法通用性差，且不易確定最佳的溶解條件(ti225。oji224。n)； 存在產(chǎn)物抑制，在溶酶系統(tǒng)中，甘露糖對(duì)蛋白酶有抑制作用。,第五十八頁，共九十一頁。,自溶法（A
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1