非接觸式超聲波技術(shù)在細(xì)胞破碎中的應(yīng)用

背景

　　超聲波是破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一種有效手段。該效應(yīng)可用于提取細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)。例如，從細(xì)胞中提取某種蛋白。超聲波在暴露的液體中產(chǎn)生交替的高壓和低壓。在低壓循環(huán)期內(nèi)，超聲波在液體中產(chǎn)生真空小氣泡，在高壓循環(huán)過(guò)程中真空小泡劇烈的破裂，這種現(xiàn)象被稱為空化效應(yīng)?？栈瘹馀莸膬?nèi)爆引起強(qiáng)烈的流體動(dòng)力剪切力，而剪切力可以破壞細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)。將細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)，如淀粉和糖釋放到液體中，細(xì)胞壁材料也會(huì)被破碎成小碎片。

傳統(tǒng)接觸式探頭

　　傳統(tǒng)的接觸式探頭超聲波粉碎機(jī)，探頭與樣品直接接觸，有金屬離子污染，一次只能處理一個(gè)樣品，實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)；對(duì)于多個(gè)樣品，需要重復(fù)使用同一探頭，容易造成樣品交叉污染。由于每次探頭插入樣品的深度不同，每次超聲的能量分布也不盡相同，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性和準(zhǔn)確性。此外，由于不能采用封閉系統(tǒng)，在超聲過(guò)程中產(chǎn)生的氣霧或者泡沫會(huì)擴(kuò)散到環(huán)境中，造成潛在的生物危險(xiǎn)。

非接觸式超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)

　　非接觸式超聲波細(xì)胞粉碎機(jī) 也叫杯式超聲破碎儀，可在密閉容器、無(wú)菌、可超微量條件下進(jìn)行破碎。相比傳統(tǒng)的探頭超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)，該儀器具有 一次可同時(shí)處理多個(gè)樣品、實(shí)驗(yàn)效率高、無(wú)需頻繁操作探頭、避免樣本交叉污染 等優(yōu)勢(shì)。并且儀器標(biāo)配低溫恒溫裝置，便于樣品在4-10℃環(huán)境內(nèi)工作，使能量分布均勻，逐漸成為細(xì)胞破碎、ChIP(染色質(zhì)免疫共沉淀)和DNA剪切研究平臺(tái)不可缺少的標(biāo)準(zhǔn)化工具。

　　· 樣本零污染：非接觸式消除了交叉污染風(fēng)險(xiǎn)和傳統(tǒng)探頭磨損掉渣現(xiàn)象

　　· 安全可靠：封閉環(huán)境增強(qiáng)生物安全性 ( 如分枝桿菌、病毒等 )

　　· 樣本損耗?。嚎捎糜谔幚砦⒘繕悠罚钚〉?μl

　　· 適用范圍廣：適用于各種標(biāo)準(zhǔn)容器，可處理多種樣品

　　· 重復(fù)性高：參數(shù)可調(diào)，精準(zhǔn)控制樣本處理過(guò)程，結(jié)果重復(fù)性高

　　· 等溫處理：可選配冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，避免溫度過(guò)高對(duì)樣本造成損壞

　　· 旋轉(zhuǎn)支架：自動(dòng)的連續(xù)旋轉(zhuǎn)離心管使超聲波的能量分布更為均勻

應(yīng)用

　　目前 非接觸式超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)SCIENTZ08-IIIC 在人體B細(xì)胞、豬肌肉細(xì)胞、乳腺癌細(xì)胞、胰島細(xì)胞等動(dòng)物細(xì)胞破碎上有著卓越的表現(xiàn)。經(jīng)大量公司內(nèi)部實(shí)驗(yàn)測(cè)試及客戶實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證，動(dòng)物細(xì)胞均可在10-30分鐘內(nèi)成功破碎;如需縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，可考慮物理方法結(jié)合化學(xué)方法，在破碎過(guò)程中加入如膠原酶等消化酶，進(jìn)一步加快細(xì)胞膜破碎速度，要根據(jù)不同細(xì)胞選擇對(duì)應(yīng)膠原酶，而不同膠原酶的最適溫度有所不同，可根據(jù)所選膠原酶選擇超聲破碎溫度。對(duì)于植物細(xì)胞，可選擇植物細(xì)胞壁成分對(duì)應(yīng)的纖維素酶和果膠酶進(jìn)行前處理，配合非接觸式超聲波粉碎機(jī)SCIENTZ08-IIIC進(jìn)一步破碎。

　　由于非接觸式超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)也可以滿足不同領(lǐng)域的需求，并且對(duì)多種動(dòng)物細(xì)胞破碎上其快速、高效且非接觸的特點(diǎn)，成為動(dòng)物細(xì)胞破碎的理想選擇。使得它成為現(xiàn)代科研實(shí)驗(yàn)室中不可或缺的設(shè)備之一。