超聲波細胞粉碎機是指利用外力破壞細胞膜和細胞壁，使細胞內(nèi)容物包括目的的產(chǎn)物成分釋放出來的技術(shù)，是分離純化細胞內(nèi)合成的非分泌型生化物質(zhì)的基礎(chǔ)，由于細菌、酵母、真菌、植物細胞壁的組成成分不同，且同類細胞竭誠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)也不同，所以其細胞壁的堅固程度不同。

 

　　而動物細胞雖沒有細胞壁，但具有細胞膜，也需要一定的細胞破碎方法來破膜，以此達到提取產(chǎn)物的目的。下面就列舉了幾個重要的方法，可供參考：

　　1、機械法：

　　①、組織搗碎：將材料配成稀糊狀液，放置于筒內(nèi)約1/3體積，蓋緊筒蓋，將調(diào)速器先撥至最慢處，開動開關(guān)后，逐步加速至所需速度。一般用于動物組織、植物肉質(zhì)種子、柔嫩的葉芽等，轉(zhuǎn)速可高達10000rpm/M以上。由于旋轉(zhuǎn)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：先將剪碎的組織置于管中，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(nèi)壁之間間隙保持在十分之幾毫米距離。制作勻漿器的材料，除玻璃外，還可以用硬質(zhì)塑料、不銹鋼、人造熒光樹脂等；

　　③、研缽：多用于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(diào)成糊狀，每次加入一小勺，研磨20-30秒即可將細菌細胞*磨碎。

 

　　2、化學(xué)及生物化學(xué)法：

　　①、自溶法：在一定PH和適當(dāng)?shù)臏囟认拢媒M織細胞內(nèi)自身的酶系統(tǒng)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(nèi)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摩爾尿素處理后，使之轉(zhuǎn)為對溶菌酶敏感而溶解；

　　③、化學(xué)滲透法：某些有機溶劑、抗生素、表面活性劑、金屬螯合劑、變性劑等化學(xué)藥品都可以改變細胞壁或膜的通透性從而使內(nèi)合物有選擇地滲透出來。其作用機理；化學(xué)滲透取決于化學(xué)試劑的類型以及細胞壁和膜的結(jié)構(gòu)與組成。

 

　　3、物理法：

　　①、反復(fù)凍溶法：

　　原理：因突然冷凍，細胞內(nèi)冰晶的形成及胞內(nèi)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(fù)幾次，由于細胞內(nèi)冰粒形成和剩余細胞液的鹽濃度增高引起溶脹，使細胞結(jié)構(gòu)破碎。

　　②、急熱驟冷法：

　　將材料投入沸水中，維持85-90分鐘，至水浴中急速冷卻，此法可用于細菌及病毒材料；

　　就目前超聲波儀器主要有超聲波振蕩器以及超聲波粉碎儀等。

　　其優(yōu)點是保持細胞活性，省時，樣品損失少，可以處理大量樣品。因此超聲波細胞粉碎儀的不斷發(fā)展和改進，對大規(guī)模生產(chǎn)的貢獻是十分可觀的。 超聲波細胞粉碎儀進行超聲粉碎破碎是目前在生物生產(chǎn)中常用的破碎方法。對不同菌種的發(fā)酵液。超聲破碎的效果差別較大。一般地，桿菌比球菌較易破碎，革蘭氏陰性細菌細胞比革蘭氏陽性細菌細胞較易破碎，對酵母菌的效果較差。