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生物材料的破碎方法有哪些

發布時間:2023-07-13 03:34:33

① 細胞破碎時,物理方法和化學方法有什麼區別

1,機械破碎處理量大、破碎效率高、速度快,主要靠均質作用和球磨碾磨作用;操作時,細胞遭受強大的機械剪切力而被破碎。採用機械法,發熱是一個主要問題。
2,化學滲透法與機械破碎法相比:速度低,效率差,且化學或生化試劑的添加形成新的污染,給進一步的分離純化增添麻煩。但化學滲透法選擇性高,胞內產物的總釋放率低,可有效抑制核酸的釋放,料液粘度小,有利於後處理。

② 破碎酵母細胞的方法

酵母菌是真菌,他的細胞壁是由幾丁質組成的,也含蛋白質,所以可以用鈣離子改變其通透性,(用胰蛋白酶應該也可以除去)利用酵母菌的細胞壁的

③ 我想知道細胞破碎的方法及各種方法的原理和優缺點

機械法:主要通過機械切力的作用使組織細胞破碎的方法,常用的器械有組織搗碎機、勻漿器、研缽和研磨、壓榨器等。
1. 組織搗碎機
將材料配成稀糊狀液,放置於筒內約1/3體積,蓋緊筒蓋,將調速器先撥至最慢處,開動開關後,逐步加速至所需速度。一般用於動物組織、植物肉質種子、柔嫩的葉芽等,轉速可高達10000rpm/M以上。由於旋轉刀片的機械切力很大,制備一些較大分子如核酸則很少使用。
2. 勻漿器
先將剪碎的組織置於管中,再套入研桿來回研磨,上下移動,即可將細胞研碎。勻漿器的研缽磨球和玻璃管內壁之間間隙保持在十分之幾毫米距離。製作勻漿器的材料,除玻璃外,還可以用硬質塑料、不銹鋼、人造熒光樹脂等。此法細胞破碎程度比高速組織搗碎機為高,適用於量少和動物臟器組織。
存在的問題;較易造成堵塞的團狀或絲狀真菌,較小的革蘭氏陽性首以及有些亞細胞器,質地堅硬,易損傷勻漿閥,也不適合用該法處理。
3. 研缽
多用於細菌或其他堅硬植物材料,研磨時常加入少量石英砂,玻璃粉或其他研磨劑,以提高研磨效果。
4. 細菌磨
是一種改良了的研磨器,比研缽具有更大的研磨面積,而且低部有出口。操作時先把細菌和研磨粉調成糊狀,每次加入一小勺,研磨20-30秒即可將細菌細胞完全磨碎。

物理法:主要通過各種物理因素使組織細胞破碎的方法。在生化制備中常用的方法有:
1. 反復凍溶法
原理:因突然冷凍,細胞內冰晶的形成及 胞內外溶劑濃度的突然改變而破壞細胞。
方法:將待破碎的細胞在-20度以下冰凍,室溫融解,反復幾次,由於細胞內冰粒形成和剩餘細胞液的鹽濃度增高引起溶脹,使細胞結構破碎。
特點:此法適用於組織細胞,多用於動物性材料,對微生物細胞作用較差。
2. 急熱驟冷法
將材料投入沸水中,維持85-90分鍾,至水浴中急速冷卻,此法可用於細菌及病毒材料。
3. 超聲波處理
用一定功率的超聲波處理細胞懸液,使細胞急劇震盪破裂,此法多適用於微生物材料,用大腸桿菌制備各種酶,常選用50-100毫克菌體/毫升濃度,頻高於15~20KHz的超聲波在高強度聲能輸入下可以進行細胞破碎。其破碎機理:可能與空化現象引起的沖擊波和剪切力有關。超聲破碎的效率與聲頻、聲能、處理時間、細胞濃度及首種類型等因素有關。
特點:操作簡單,重復性較好,節省時間;多用於微生物和組織細胞的破碎。
存在問題:超聲波破碎在實驗室規模應用較普遍,處理少量樣品時操作簡便,液量損失少,但是超聲波產生的化學自由基團能使某些敏感性活性物質變性失活。而且大容量裝置聲能傳遞,散熱均有困難,應採取相應降溫措施。對超聲波敏感和核酸應慎用。空化作用是細胞破壞的直接原因,同時會產生活性氧,所以要加一些巰基保護劑。

化學及生物化學法:
1. 自溶法
在一定PH和適當的溫度下,利用組織細胞內自身的酶系統將細胞破碎的方法。此過程需較長時間,常用少量防腐劑如甲苯、氯仿等防止細胞的污染。
2. 酶溶法
利用各種水解酶,如溶菌酶、纖維素酶、蝸牛酶、半纖維素酶、脂酶等,將細胞壁分解,使細胞內含物釋放出來。有些細菌對溶菌酶不敏感,加入少量巰基試劑或8摩爾尿素處理後,使之轉為對溶菌酶敏感而溶解。
特點:
a) 此法適用多種微生物;
b) 具有作用條件溫和;
c) 內含物成分不易受到破壞;
d) 細胞壁損壞的程度可以控制。
存在的問題:易造成產物抑製作用,這可能是導致胞內物質釋放率低的一個重要因素。而且溶酶價格高,限制了大規模利用。若回收溶酶,則又增加百分離純化溶酶的操作。另外酶溶法通用性差,不同菌種需選擇不同的酶。有一定局限性,不適宜大量的蛋白質提取,給進一步純化帶來困難。
3. 化學滲透法
某些有機溶劑(如苯、甲苯)、抗生素、表面活性劑、金屬螯合劑、變性劑等化學葯品都可以改變細胞壁或膜的通透性從而使內合物有選擇地滲透出來。其作用機理;化學滲透取決於化學試劑的類型以及細胞壁和膜的結構與組成。
特點:多用於破碎細菌,且作用比較溫和;提取核酸時,常用此法破碎細胞。
存在的問題:時間長,效率低;化學試劑毒性較強,同時對產物也有毒害作用,進一步分離時需要用透析等方法除去這些試劑;通用性差:某種試劑只能作用於某些特定類型的微生物細胞。
小結
無論用哪一種方法破碎組織細胞,都會使細胞內蛋白質或核酸水解酶釋放到溶液中,使大分子生物降解,導致天然物質量的減少,加入二異丙基氟磷酸(DFP)可以抑制或減慢自溶作用;加入碘乙酸可以抑制那些活性中心需要有疏基的蛋白水解酶的活性,加入苯甲磺醯氟化物(PMSF)也能清除蛋白水解酶活力,但不是全部,還可通過選擇pH、溫度或離子強度等,使這些條件都要適合於目的物質的提取。

④ 超聲破碎的原理及方法

超聲波細胞破碎儀就是將電能通過換能器轉換為聲能,這種能量通過液體介質而變成一個個密集的小氣泡,這些小氣泡迅速炸裂,產生的象小炸彈一樣的能量,從而起到破碎細胞等物質的作用。
超聲波細胞破碎儀具有破碎組織、細菌、病毒、孢子及其它細胞結構,勻質、乳化、混合、脫氣、崩解和分散、浸出和提取,加速反應等功能,故廣泛應用於生物、醫學、化學、制葯、食品、化妝品、環保等實驗室研究及企業生產。
超聲破碎,是用頻率大於1.6千周1} (}fiICG/Sy #7聲波破壞液體培養基中的微生物的方法。
定義
超聲波是由聲波發生器產生的。超聲破碎在微生物酶學研究中,可用於破碎細胞。用廣泛頻率的聲波測試了抗橄生物的活性,一般說來,頻率越高,活性越大,但似乎不存在一個最適的殺微生物頻率。超聲破碎對革蘭氏陰性菌的作用一般大於革蘭氏陽性菌,而汗菌比球菌更敏感,抱子的抗性則比營養細胞大得多。處理病毒得到}1}果是不規律的,病毒粒子的形態可能影響處理效果(超聲破碎一般並不認為是可靠的滅菌方法)。超聲處理的致死效應似乎是由千,(1y空腔形成(cavitation),即在液體的一定時刻,聲波傳播稀琉區域中形成微小的、短暫的氣泡或蒸汽泡。據悉,在空腔的形成和瓦解期間,微環境中發生巨大而突然的壓力變化,使空腔內的或鄰近空腔的細胞破裂(由於聲能的吸收而恆定地產生的熱效應與空腔效應不同)。(Z)在空腔形成期間,在通氣培養中過氧化氫和(或》單線態氧的形成。

⑤ 細胞破碎的方法有哪些

博凌科為解答:1、高速組織搗碎
:將材料配成稀糊狀液,放置於筒內約1/3體積,蓋緊筒蓋,將調速器先撥至最慢處,開動開關後,逐步加速至所需速度。此法適用於動物內臟組織、植物肉質種
子等。2、玻璃勻漿器勻漿
:先將剪碎的組織置於管中,再套入研桿來回研磨,上下移動,即可將細胞研碎,此法細胞破碎程度比高速組織搗碎機為高,適用於量少和動物臟器組織。3、超聲波處理法
:用一定功率的超聲波處理細胞懸液,使細胞急劇震盪破裂,此法多適用於微生物材料,用大腸桿菌制備各種酶,常選用50-100毫克菌體/毫升濃度,在
1KG至10KG頻率下處理10-15分鍾,此法的缺點是在處理過程會產生大量的熱,應採取相應降溫措施。對超聲波敏感和核酸應慎用。4、反復凍融法:
將細胞在-20度以下冰凍,室溫融解,反復幾次,由於細胞內冰粒形成和剩餘細胞液的鹽濃度增高引起溶脹,使細胞結構破碎。5、化學處理法:
有些動物細胞,例如腫瘤細胞可採用十二烷基磺酸鈉(SDS)、去氧膽酸鈉等細胞膜破壞,細菌細胞壁較厚,可採用溶菌酶處理效果更好。無論用哪一種方法破碎組織細胞,都會使細胞內蛋白質或核酸水解酶釋放到溶液中,使大分子生物降解,導致天然物質量的減少,加入二異丙基氟磷酸
(DFP)可以抑制或減慢自溶作用;加入碘乙酸可以抑制那些活性中心需要有疏基的蛋白水解酶的活性,加入苯甲磺醯氟化物(PMSF)也能清除蛋白水解酥活
力,但不是全部,還可通過選擇pH、溫度或離子強度等,使這些條件都要適合於目的物質的提取。

⑥ 實驗室常用哪些細胞破碎方法

一般用物理或者化學方法來使得細胞裂解
物理法:
(1)反復凍融:將細胞反復放置於-20℃冷凍以及25-30℃環境下,反復冷凍溶解10次-20次。適用於例如血細胞等大部分哺乳動物細胞。
(2)煮沸法:與凍融法相反,將細胞放置於100℃沸水煮沸5-10分鍾,適用於大部分微生物細胞。
(3)超聲法:將細胞放置於超聲破碎儀中,以一定頻率的超聲破碎細胞,適用於絕大部分微生物細胞。
(4)滲透壓法:將血細胞等細胞膜較為薄弱的細胞放置於純水等低滲溶液,細胞吸收大量水分破解。
(5)液氮法:植物細胞一般採用液氮捻磨的方法破解細胞。
化學法:
(1)強酸、強鹼溶液:一般應用0.5N NaOH溶液可以裂解絕大部分動物細胞和微生物細胞。
(2)生物酶:一般用溶菌酶、蛋白酶K等酶裂解微生物細胞。

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