您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
細(xì)胞破碎儀破碎分類
前言
細(xì)胞破碎儀進(jìn)行粉碎破碎是目前在生物生產(chǎn)中常用的破碎儀器。對不同菌種的發(fā)酵液。破碎的效果差別較大。一般地，桿菌比球菌較易破碎，革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞比革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞較易破碎，對酵母菌的效果較差。按照是否存在外加作用力，細(xì)胞破碎儀的破碎方法可分為機(jī)械法和非機(jī)械法兩大類。機(jī)械破碎中細(xì)胞所受的機(jī)械作用力主要有壓縮力和剪切力，非機(jī)械破碎主要利用化學(xué)或生化試劑（如酶）改變細(xì)胞壁或細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)而釋放胞內(nèi)物質(zhì)。
細(xì)胞破碎儀的應(yīng)用：
細(xì)胞破碎儀具有破碎組織、細(xì)菌、病毒、孢子及其它細(xì)胞結(jié)構(gòu)，勻質(zhì)、乳化、混合、脫氣、崩解和分散、浸出和提取，加速反映等功能，所以細(xì)胞破碎儀廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、制藥、食品、化妝品、環(huán)保等實(shí)驗(yàn)室研究及企業(yè)生產(chǎn)。
細(xì)胞破碎儀的工作原理：
破碎細(xì)胞的目的是使細(xì)胞壁和細(xì)胞膜受到不同程度的破壞(增大滲透性)或破碎、釋放其中的目標(biāo)產(chǎn)物，主要采用的方法有機(jī)械法和非機(jī)械法兩大類。
機(jī)械破碎處理量大，破碎速度較快，時間短，效率較高，是工業(yè)規(guī)模細(xì)胞破碎的重要手段，細(xì)胞受到擠壓，剪切和撞擊作用，易被破碎在許多情況下，細(xì)胞內(nèi)含物全部釋放出來，由于機(jī)械攪拌產(chǎn)生熱量，破碎要采用冷卻措施，機(jī)械破碎主要的方法有珠磨法、高壓勻漿法、撞擊破碎法和超聲波等方法。
細(xì)胞破碎儀的破碎技術(shù)：
在生物產(chǎn)物的分離提取中，如果目標(biāo)物質(zhì)為胞外產(chǎn)物(如霉菌產(chǎn)生的糖化酶等)，其提取過程較簡單，只需直接進(jìn)行固液分離，獲得澄清的濾液，再進(jìn)行分離純化操作;如果目標(biāo)物質(zhì)為胞內(nèi)產(chǎn)物或多細(xì)胞生物組織中的各種生物分子(如堿性磷酸酶等胞內(nèi)酶、部分外源基因表達(dá)產(chǎn)業(yè)或植物細(xì)胞產(chǎn)物等)，都需要事先將細(xì)胞或組織破碎，使目標(biāo)物質(zhì)充分釋放到溶液中而且不失去生物活性。
不同的生物體或同一生物體的不同部位的組織，其細(xì)胞破碎的難易程序不一，細(xì)胞破碎儀使用的方法也不相同，如動物臟器的細(xì)胞膜較脆弱，容易破碎，植物和微生物由于具有較堅固的纖維素，半纖維素組成的細(xì)胞壁，要采取專門的細(xì)胞破碎方法。
細(xì)胞破碎儀的分類：
根據(jù)細(xì)胞破碎儀所應(yīng)用的原理，可分為超聲波法細(xì)胞破碎儀、高壓勻漿法細(xì)胞破碎儀、高速珠磨法細(xì)胞破碎儀。
1、超聲波細(xì)胞破碎儀
超聲波細(xì)胞破碎儀就是將電能通過換能器轉(zhuǎn)換為聲能，這種能量通過液體介質(zhì)而變成一個個密集的小氣泡，這些小氣泡迅速炸裂，產(chǎn)生的大量的能量，從而起到破碎細(xì)胞等物質(zhì)的作用。
2、高壓勻漿細(xì)胞破碎儀
高壓勻漿細(xì)胞破碎儀可大規(guī)模破碎細(xì)胞，高壓勻漿器由高壓泵和勻漿閥組成，它是利用高壓迫使懸浮液通過針形閥，由于突然簡壓和高速沖擊撞擊造成細(xì)胞破裂，在高壓勻漿器中，細(xì)胞經(jīng)歷了高速造成的剪切、碰撞和由高壓到常壓的突變，從而造成細(xì)胞壁的破壞，細(xì)胞膜隨之破裂，胞內(nèi)產(chǎn)物得到釋放。
3、高速珠磨法細(xì)胞破碎儀
其利用固體間研磨剪切力和撞擊使細(xì)胞破碎。珠磨機(jī)的主體一般是立式或臥式圓筒形腔體。磨腔內(nèi)裝鋼珠或小玻璃珠以提高碾磨能力，一般，臥式珠磨破碎效率比立式高，因?yàn)榱⑹綑C(jī)向上流動的液體在某種程度上會使研磨珠流態(tài)化，影響其研磨效率。
珠磨法破碎細(xì)胞分為間歇或連續(xù)操作。珠磨法操作的有效能利用率僅為1%左右，破碎過程會產(chǎn)生大量熱能，所以要考慮換熱問題。珠磨的細(xì)胞破碎效率隨細(xì)胞種類而異，適用于絕大多真菌菌絲和藻類等微生物細(xì)胞的破碎。與高壓勻漿細(xì)胞破碎儀相比，影響破碎率的操作參數(shù)較多，操作過程的優(yōu)化設(shè)計較復(fù)雜。