超声波细胞破碎
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细胞破碎技术——超声波破碎法摘要:细胞破碎技术的基本概念及其基本方法,重点介绍了从超声波破碎仪及超声波破碎常见的问题与解决方法上介绍了超声波破碎法。
关键词:细胞破碎方法超声波破碎仪常见问题正文:一、细胞破碎阻力细菌——几乎所有细菌的细胞壁都是由肽聚糖(peptidoglycan)组成,它是难溶性的聚糖链(glycan chain),借助短肽交联而成的网状结构,包围在细胞周围,使细胞具有一定的形状和强度。
短肽一般由四或五个胺基酸组成,如L-丙氨醯-D-谷氨醯-L-赖氨醯-D-丙氨酸。
而且短肽中常有D-胺基酸与二氨基庚二酸存在。
破碎细菌的主要阻力是来自于肽聚糖的网状结构,其网结构的致密程度和强度取决于聚糖链上所存在的肽键的数量和其交联的程度,如果交联程度大,则网结构就致密。
酵母菌——酵母细胞壁的最里层是由葡聚糖的细纤维组成,它构成了细胞壁的刚性骨架,使细胞具有一定的形状,覆盖在细纤维上面的是一层糖蛋白,最外层是甘露聚糖,由1,6一磷酸二酯键共价连接,形成网状结构。
在该层的内部,有甘露聚糖-酶的复合物,它可以共价连接到网状结构上,也可以不连接。
与细菌细胞壁一样,破碎酵母细胞壁的阻力主要决定于壁结构交联的紧密程度和它的厚度。
真菌——霉菌的细胞壁主要存在三种聚合物,葡聚糖(主要以β-1,3糖苷键连接,某些以β-1,6糖苷键连接),几丁质(以微纤维状态存在)以及糖蛋白。
最外层是α-和β-葡聚糖的混合物,第2层是糖蛋白的网状结构,葡聚糖与糖蛋白结合起来,第3层主要是蛋白质,最内层主要是几丁质,几丁质的微纤维嵌入蛋白质结构中。
与酵母和细菌的细胞壁一样,真菌细胞壁的强度和聚合物的网状结构有关,不仅如此,它还含有几丁质或纤维素的纤维状结构,所以强度有所提高。
植物细胞——对于已生长结束的植物细胞壁可分为初生壁和次生壁两部分。
初生壁是细胞生长期形成的。
次生壁是细胞停止生长后,在初生壁内部形成的结构。
目前,较流行的初生细胞壁结构是由Lampert等人提出的“经纬”模型,依据这一模型,纤维素的微纤丝以平行于细胞壁平面的方向一层一层敷着在上面,同一层次上的微纤丝平行排列,而不同层次上则排列方向不同,互成一定角度,形成独立的网路,构成了细胞壁的“经”,模型中的“纬”是结构蛋白(富含羟脯氨酸的蛋白),它由细胞质分泌,垂直于细胞壁平面排列,并由异二酪氨酸交联成结构蛋白网,径向的微纤丝网和纬向的结构蛋白网之间又相互交联,构成更复杂的网路系统。
超声波细胞破碎仪用途超声波细胞破碎仪是一种常用的实验室设备,其主要用途是用来破碎细胞。
通过利用超声波的高频振动作用于细胞,可以有效地破碎细胞膜和细胞器,释放出细胞内的物质。
超声波细胞破碎仪使用超声波的原理,将电能转化为超声波能量,并将其传递到待处理的细胞样本中。
超声波的高频振动会产生剧烈的机械刺激力,使细胞受到冲击,细胞膜和细胞器受到破碎和破坏,释放出细胞内的物质。
超声波细胞破碎仪的使用具有以下几个优点:1. 高效破碎:超声波细胞破碎仪能够在短时间内高效地破碎细胞,相比传统的机械破碎方法,能够更加彻底地释放细胞内的物质。
2. 无污染:超声波细胞破碎仪的破碎过程是在无接触的状态下进行的,不会引入外部污染物,保证样本的纯净性。
3. 破碎效果可控:超声波细胞破碎仪可以通过调节超声波的频率、功率和处理时间等参数,来控制破碎的程度和效果,适应不同细胞类型和实验需求。
4. 处理量大:超声波细胞破碎仪通常具有较大的样品处理容量,可以同时处理多个样品,提高实验效率。
超声波细胞破碎仪在生物医学研究和生物工程领域有着广泛的应用。
1. 细胞破碎:超声波细胞破碎仪可以用于破碎各种类型的细胞,包括动物细胞和植物细胞。
破碎后的细胞可以用于提取DNA、RNA、蛋白质和细胞器等物质,用于后续的实验研究。
2. 细胞裂解:超声波细胞破碎仪可以用于裂解细菌、真菌和酵母等微生物细胞,释放出细胞内的代谢产物、酶和细胞壁等物质,用于生物合成和发酵工艺的研究。
3. 脂质体制备:超声波细胞破碎仪可以通过破碎细胞膜,将细胞内的脂质释放出来,用于制备脂质体,用于药物传递和基因转染等研究。
4. 细胞破碎实验:超声波细胞破碎仪可以用于各种细胞破碎实验,如细胞色素C释放实验、细胞内酶活性检测实验等,用于研究细胞凋亡、细胞信号转导和细胞功能等方面的问题。
超声波细胞破碎仪是一种常用的实验室设备,具有高效破碎、无污染、破碎效果可控和处理量大等优点。
它在生物医学研究和生物工程领域有着广泛的应用,可以用于细胞破碎、细胞裂解、脂质体制备和各种细胞破碎实验等方面的研究。
细胞破碎的技巧
细胞破碎是一种常用的实验技术,用于释放和提取细胞内的蛋白质、DNA、RNA 等物质。
下面是一些常用的细胞破碎技巧:
1. 震荡法:使用震荡器或振荡器将细胞在缓冲液中震荡破碎。
这种方法适合于破碎较小数量的细胞,效果较轻微。
2. 超声波破碎法:使用超声波振荡器将细胞暴露在超声波中,超声波的能量对细胞进行破碎。
这种方法可以快速高效地破碎大量的细胞。
3. 高压法:利用高压机或高压均质器将细胞通过高压作用破碎。
这种方法适用于比较坚硬的细胞或细胞壁较厚的细胞。
4. 冷冻破碎法:将液氮浸入细胞悬液中,使细胞迅速冷冻,然后用玻璃杵或超声波破碎器打碎冷冻的细胞。
这种方法适用于需要保留细胞内部结构的实验。
5. 酶解法:使用特定的酶来破坏细胞壁或细胞膜,使细胞释放出内部的物质。
这种方法适用于特定的细胞类型和实验目的。
不同的细胞类型和实验目的可能需要不同的破碎方法,因此选择合适的方法是十分重要的。
此外,为了最大限度地保留目标物质的完整性和活性,选择合适的缓
冲液和温度条件也是非常重要的。
超声波细胞碎裂仪的维护和保养需要注意哪些方面超声波细胞碎裂仪是一种利用超声波在液体中的分散效应,使液体产生空化作用,从而使液体中的固体颗粒或细胞组织碎裂的设备。
该机被广泛应用于生物化学、微生物学、药物化学、表面化学、物理学、动物学、考古、地质、海洋等领域。
超声波细胞碎裂仪的维护和保养是确保其正常运行和延长使用寿命的关键。
以下是维护和保养超声波细胞碎裂仪时需要注意的几个方面:1、定期清洁设备是至关紧要的。
在使用完毕后,应及时清除设备表面的样品残渣和杂质,避开其对设备造成腐蚀或影响性能。
清洁时,应避开使用刺激性或腐蚀性的清洁剂,以免对设备造成损害。
同时,还需要注意设备的存放环境,保持其干燥、通风良好,避开潮湿和霉变对设备的影响。
2、定期检查设备的电源线是否完好,如有破损应及时更换,以确保设备的安全使用。
同时,要确保设备接地良好,防止触电事故的发生。
设备的传动部分也需要定期检查,如发现松动或磨损,应及时紧固或更换。
3、对于超声波细胞碎裂仪的换能器和变幅杆,也需要特别注意。
换能器在支架上要固定牢靠,防止从立杆上滑下。
变幅杆末端切勿碰撞以防止变形或损伤。
在使用一段时间后,变幅杆末端可能会因空化腐蚀而发毛,这时可以使用锉刀轻轻锉平。
另外,变幅杆在插入液体时需注意深度,并避开在空载状态下开机,以免损坏换能器或超声发生器。
4、设备的保养还包含定期校准和检查设备的性能。
假如发现设备性能下降或存在异常情况,应及时联系专业人员进行维护和修理。
同时,对于易损件,如探头等,需要依据使用情况进行及时更换。
5、在使用超声波细胞碎裂仪时,操作人员需要遵从正确的操作规程和安全规范,避开因操作欠妥导致设备损坏或安全事故的发生。
超声波细胞碎裂仪的维护和保养需要从清洁、检查、校准和更换易损件等多个方面进行,以确保设备的正常运行和延长使用寿命。
同时,操作人员也需要严格遭守操作规程和安全规范,确保使用过程的安全和运行稳定。
超声波细胞破碎法介绍
细胞破碎,细胞破碎技术是指利⽤外⼒破坏细胞膜和细胞壁,使细胞内容物包括⽬的产物成分释放出来的技术。
细胞破碎分离提纯某⼀种蛋⽩质时,⾸先要把蛋⽩质从组织或细胞中释放出来并保持原来的天然状态,不丧失活性。
所以要采⽤适当的⽅法将组织和细胞破碎,处理细胞破碎的⽅法也有很多,今天⼩编主要讲的是超声波细胞破碎法,以下就是具体的操作步骤。
⼀、超声波处理
⽤⼀定功率的超声波处理细胞悬液,使细胞急剧震荡破裂,此法多适⽤于微⽣物材料,⽤⼤肠杆菌制备各种酶,常选⽤50-100毫克菌体/毫升浓度,频⾼于15~20KHz的超声波在⾼强度声能输⼊下可以进⾏细胞破碎。
其破碎机理:可能与空化现象引起的冲击波和剪切⼒有关。
超声破碎的效率与声频、声能、处理时间、细胞浓度及⾸种类型等因素有关。
特点:操作简单,重复性较好,节省时间;多⽤于微⽣物和组织细胞的破碎。
存在问题:超声波破碎在实验室规模应⽤较普遍,处理少量样品时操作简便,液量损失少,但是超声波产⽣的化学⾃由基团能使某些敏感性活性物质变性失活。
⽽且⼤容量装置声能传递,散热均有困难,应采取相应降温措施。
对超声波敏感和核酸应慎⽤。
空化作⽤是细胞破坏的直接原因,同时会产⽣活性氧,所以要加⼀些巯基保护剂。
蛋白纯化超声破碎的步骤
蛋白纯化是生物化学实验中常见的步骤,超声破碎是其中一种
常用的方法。
在进行蛋白纯化超声破碎时,通常会按照以下步骤进
行操作:
1. 样品制备,首先需要准备含有目标蛋白的样品。
这可能涉及
到细胞培养、组织提取或其他方法来获取蛋白样品。
2. 超声破碎前处理,在进行超声破碎之前,通常需要对样品进
行预处理,例如使用低速离心去除细胞碎片或其他杂质。
3. 超声破碎,将经过预处理的样品置于超声波破碎仪中,通过
超声波的作用产生高频振动,从而引起样品中的细胞破裂,释放蛋
白质。
4. 控制破碎条件,在超声破碎过程中,需要控制超声波的功率、破碎时间和温度,以避免过度破碎导致蛋白变性或降解。
5. 样品处理,超声破碎后,样品可能需要经过离心等步骤,以
去除残余的细胞碎片和细胞核等杂质。
6. 蛋白提取,最后,可以使用适当的方法(如离心、过滤、亲
和层析等)来提取目标蛋白,以便进行后续的纯化步骤。
在进行蛋白纯化超声破碎时,需要注意操作过程中的卫生与安全,以及对超声波破碎仪的正确使用,确保获得高质量的蛋白样品。
此外,根据具体的实验要求和样品特性,可能需要对以上步骤进行
适当的调整和优化。
细胞破碎方法细胞破碎是生物学实验中常用的一种技术手段,通过破坏细胞膜,释放细胞内的物质,以便进行后续的分离、纯化和分析。
在细胞生物学、分子生物学和生物化学等领域都有着广泛的应用。
本文将介绍几种常用的细胞破碎方法。
1. 壁式超声波破碎法。
壁式超声波破碎法是利用超声波的机械作用和热效应来破碎细胞。
将含有细胞的溶液置于超声波破碎仪中,超声波的振动会产生剧烈的涡流和剪切力,导致细胞膜的破裂,释放细胞内的物质。
这种方法操作简单,破碎效果好,但需要注意控制超声波的功率和时间,避免对细胞内的蛋白质和核酸造成不可逆的损伤。
2. 高压破碎法。
高压破碎法是利用高压力来破碎细胞。
将含有细胞的溶液置于高压破碎机中,通过高压力的作用,使细胞膜瞬间破裂,释放细胞内的物质。
这种方法适用于大规模的细胞破碎,操作简便,但需要注意控制破碎压力和时间,避免对细胞内的组分造成破坏。
3. 冻融破碎法。
冻融破碎法是利用细胞在低温下冻结后再解冻的过程来破碎细胞。
将含有细胞的溶液置于液氮中迅速冷冻,然后迅速解冻,细胞膜会因为温度的变化而破裂,释放细胞内的物质。
这种方法操作简单,成本低廉,但需要注意控制冻融的速度和次数,避免对细胞内的活性物质造成影响。
4. 酶解法。
酶解法是利用特定的酶来破坏细胞膜,释放细胞内的物质。
不同的细胞类型和组分需要选择不同的酶,如蛋白酶、脂肪酶等。
这种方法对细胞内的蛋白质和核酸影响较小,适用于对活性物质的研究,但需要注意酶的浓度和作用时间,避免过度酶解导致物质的损失。
综上所述,不同的细胞破碎方法各有特点,选择合适的方法需要根据实验的目的、样品的性质和破碎后物质的要求来进行。
在进行细胞破碎实验时,需要严格控制操作条件,避免对细胞内的物质造成不可逆的损伤,确保实验结果的准确性和可靠性。
希望本文能对您在细胞破碎实验中的实践操作提供一些帮助。
超声波细胞粉碎机的用途粉碎机技术指标1.超声波细胞粉碎机能配制近乎微米的百分之一大小的乳胶体;匀化难混溶的混合液,聚合一些物质,析出另一些物质。
2.超声波粉碎机是加速化学、生物学、物理学的反应速度和加速液体脱气的理想装置。
3.超声波细胞粉碎机能用于粉碎动、植物细胞、细菌、牙孢或组织。
分散稀土和各类无机矿物粉。
4.总之,超声波细胞粉碎机能实现提取、粉碎、乳化、匀化、悬浮液、变异、气悬体、加速脱溶、晶化及在电子显微镜下配制各种生物样本之多种功能。
超声细胞粉碎机是一种利用超声波在液体中产生空化效应的多功能仪器,适用于样品需处理数量较多但量少,需快速出试验结果的小试。
能用于多种动植物细胞、病毒细胞的碎裂,同时可用来乳化、分别、匀化、提取、消泡、清洗及加速化学反应等等。
为了帮忙客户更好的使用超声细胞粉碎机,我整理了设备的程序设定小技巧。
共享如下:超声细胞粉碎机的超声程序设定方法:a.间隙时间设定:按设置键,显示窗—1,说明进入间歇时间设定状态,此时显示窗口所显示的是原始数据或“——”(以下同),此次输入数据单位为秒。
b.工作时间设定:间歇时间设定完成后,按设置键,显示窗—2,说明进入工作时间设定状态,此时显示窗口所显示的是原始数据,此次输入数据单位为秒。
工作时间zui好在10秒以下。
c.全程时间设定:按设置键,显示窗—3,说明进入全程时间设定状态,此时显示窗口所显示的是原始数据,按键即可设定全程工作时间。
d.温度保护设定:按设置键,显示窗—4,说明进入温度保护设定状态,此时显示窗口所显示的是原始数据,按键即可设定保护温度(0—50℃)。
超声程序设定就绪后,即可按zui开关开机。
按下电源开关,此时电源指示灯亮,再按一次保护复位按扭及工作复位按扭,待设定的间隙时间过后,即进入震荡状态,将功率调整旋扭渐渐向顺时针方向转动,调至所需的功率位置上,以达到理想的工作效果,待设定的总工作时间过后显示屏显示所设定的总时间。
超声细胞破碎仪动物细胞的参数超声细胞破碎仪是一种利用超声波能量高效破碎生物细胞的设备。
破碎细胞后,可以获得细胞内部的细胞器、蛋白质、RNA和DNA等物质,用于分子生物学和生物化学实验。
因此,超声细胞破碎仪被广泛应用于科学研究、医学诊断和基因工程等领域。
1.功率参数超声细胞破碎仪的功率指的是输出的超声波的能量大小,一般单位为瓦(W)。
功率越大,超声波产生的压力和剪切力就越强,破碎细胞的效果也就越好。
但是,功率过大也有可能导致细胞溶解过度,影响实验结果。
在选择超声细胞破碎仪时,应该根据实验目的和细胞类型来确定所需的功率范围。
频率指的是超声波的振动频率,单位为赫兹(Hz)。
超声波的频率越高,能够破碎的细胞越小,也就越容易获得细胞内目标物质。
通常,超声细胞破碎仪的频率范围在20kHz到100kHz之间,实验中应根据细胞类型来选择合适的频率。
3.破碎时间参数破碎时间指的是超声细胞破碎仪作用于细胞的时间长度。
破碎时间的长短和破碎强度有关,一般破碎时间应该根据实验目的和细胞类型确定,避免过度破碎,导致部分细胞器质量损失或产生蛋白质降解,影响实验结果。
4.冷却系统参数由于使用超声波破碎细胞时会产生热量,因此超声细胞破碎仪需要带有冷却系统。
一般采用水冷或风冷方式,保证设备正常工作的温度范围。
在使用超声细胞破碎仪时,应注意冷却系统是否正常运行,以避免设备超载或过热,影响实验结果。
5.样品数量参数超声细胞破碎仪操作时,样品数量和液体体积是影响破碎效果的重要因素。
样品数量应该控制在设备最大处理量范围内,避免超载或过多细胞样品相互干扰,影响破碎效果。
超声细胞破碎仪应选择适合的样品容器,一般常用的容器为圆锥形、球形、平底形和尖底形等型号。
选择合适的样品容器可以提高破碎效果,并且根据不同容器形状,需调整的超声频率、功率、破碎时间等参数也不同。
综上所述,超声细胞破碎仪的选择和操作应根据实验目的和细胞类型确定,掌握合适的操作技巧和注意事项,从而获得高效的细胞破碎效果。
超声波细胞粉碎机
超声波细胞粉碎机产品说明:
超声波细胞粉碎机是一种利用超声波在液体中产生空化效应的多功能、多用途仪器。
它能用于多种动植物、病毒、细胞、细菌及组织的破碎,同时可用来乳化、分立、匀化、提取、消泡、清晰、纳米材料的制备、分散及加速化学反应等。
仪器被广泛应用于生物学、微生物学、物理学、动物学、农学、制药、化工、污水处理、纳米材料等领域。
超声波细胞粉碎机主要特征:
●超声探头为进口钛合金材质,经久耐用。
●高能效换能器,确保功效强劲。
●振幅自动调节,在不同的负载状况时振幅保持一致。
●工作时间,超声间歇均可设置。
●微机控制,超声功率连续可调。
●集成温度控制防止样品过热。
●隔音箱均采用特殊隔音材料,隔音效果好。
★均可选配低温恒温槽,控温范围:-20~100℃★如选配低温恒温槽,均赠送特制双层破碎杯一只。
超声波细胞破碎
一、实验目的
1.了解超声波细胞破碎基本原理。
2.掌握超声波细胞破碎的基本技术。
二、实验原理
超声波细胞破碎仪工作原理基于超声波在液体中的空化作用,换能器将电能量通过变幅杆在工具头顶部液体中产生高强度剪切力,形成高频的交变水压强,使空腔膨胀、爆炸将细胞击碎。
另一方面由于超声波在液体中传播时产生剧烈地扰动作用,使颗粒产生很大的加速度,从而互相碰撞或与器壁互相碰撞而击碎。
三、器材与试剂
1、细菌溶液
2、烧杯
3、75%酒精棉球
四、实验步骤
1.使用前根据所破碎的对象选择合适的超声破碎头。
2.插电源,打开超声破碎仪电源开关,电源指示灯(绿灯)亮。
3.按下override键,时间指示灯(黄灯)亮。
4.超声时间可通过定时器定时,也可不定时,手动控制强度旋钮来控制。
5.最上方旋钮为超声强度旋钮,控制超声波强度大小。
6.放样品时,通过立杆旋钮来调节底盘位置与高度,破碎头应当伸进液面以下。
7.确保门关闭后再进行超声操作。
8.用完后,清洗超声破碎头:超纯水超3遍。
清洁底盘、台面。
9. 依次关闭时间指示灯(黄灯),电源指示灯(绿灯)。
10.拔下电源离开。
五、盐析注意事项:
1.超声过程产热量大,样品应在冰浴中超声,一次不超过3秒,不建议超声次数过多,根据样品需要重复3-8次即可。
2.一般情况下,细胞样品电流设置在10A,组织样品电流设置在15A。
3.超声过程中,会产生泡沫,属正常现象,若没有泡沫产生或声音较大,则应调整破碎头,确保其再液面以下,不要贴近试管壁。