细胞破碎常用仪器和方法

维根技术（北京）有限公司（WIGGENS）

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，是分离纯化细胞内合成的非分泌型生化物质(产品)的基础。

由于细菌、酵母、真菌、植物都有细胞壁，但成分不同，且同类细胞结成的网状结构不同，因此其细胞壁的坚固程度不同，总体呈现递增态势。动物细胞虽没有细胞壁，但具有细胞膜，也需要一定的细胞破碎方法来破膜，达到提取产物的目的。

在目前的细胞破碎方法中主要使用的仪器种类包括：

1. 高剪切均质乳化破碎细胞

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方法：高剪切均质机主要是由于了转子高速运转所产生的高速线速度，还有频率极高的机械的效应，伴随着强劲的动能，让组织或细胞可以在定子、转子之间非常狭窄的空隙之中受到了非常的强烈的机械还有液力的剪切、液层的摩擦、离心的挤压、撞击的撕裂还有湍流等多种综合性的效果，造成细胞破碎。

说明：均质乳化机可用于细胞破碎、酵母细胞破碎（毕赤酵母、酿酒酵母、汉逊酵母等）、大肠杆菌破碎、结核杆菌破壁、丝状真菌破碎、人工倍体细胞破壁、动物细胞破碎、动物组织细胞破碎、Vero细胞破碎、花粉破碎、植物细胞、藻类破碎提取胞内蛋白及核酸等动物组织的细胞破碎。

2. 组织捣碎机破碎细胞

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方法：将材料配成稀糊状液，放置于筒内约 1/3体积，盖紧筒盖，将调速器先拨至最慢处，开动开关后，逐步加速至所需速度。

说明：一般用于动物组织、植物肉质种子、柔嫩的叶芽等，转速可高达 10000rpm以上。适合单次细胞破碎量在 50-1000mL之间。由于旋转刀片的机械切力很大,制备一些较大分子如核酸则很少使用。

3. 超声波破碎细胞

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方法：用一定功率的超声波处理细胞悬液，使细胞急剧震荡破裂，超声对细胞的作用主要有热效应，空化效应和机械效应。

说明：处理少量样本，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，如用大肠杆菌制备各种酶。因为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；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。

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说明：此法细胞破碎程度高，适用于量少和动物脏器组织。较易造成堵塞的团状或丝状真菌，较小的革兰氏阳性菌以及有些亚细胞器，质地坚硬，易损伤匀浆阀者，不适合用该法处理。

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方法：将液氮预冻的样本放入研钵内研磨

说明：操作时所有接触实验样品的器具均需要使用液氮预冷。因为是低温条件下操作，需要操作者做好防护措施。

除了以上介绍的几种常用细胞破碎方法之外，还有磁珠法，反复冻融法，酶溶法，渗透压法，高压匀浆破碎等细胞破碎方法。

对实验室小样样品的细胞破碎，一般采用高剪切均质乳化机破碎细胞，组织匀浆器破碎细胞和液氮研

磨破碎细胞的方法。

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