高壓勻漿機：如何使細胞破碎？

導讀：高壓勻漿機是目前比較常用的細胞破碎設備，高壓均質機與其它均質設備相比，具有占地面積小、效率高、能量大、反應時間快、運轉費用低。本文將從破碎細胞原理介紹，闡述高壓勻漿過程中的影響因素。

       高壓勻漿法是大規模破碎細胞的常用方法，作用機理是液體剪切作用，利用高壓使細胞懸浮液通過針形閥，由于突然減壓和高速沖擊撞擊環使細胞破碎，細胞懸浮液自高壓室針形閥噴出時，每秒速度高達幾百米，高速噴出的漿液又射到靜止的撞擊環上，被迫改變方向從出口管流出。細胞在這一系列高速運動過程中經歷了剪切、碰撞及由高壓到常壓的變化，從而造成細胞破碎。

破碎屬于一級反應速度過程，被破碎的細胞分率符合如下公式：
ln[1/(1-R)]=KNPɑ
式中R—破碎率，為N次循環后，蛋白質的釋放量Rn與zui大釋放量Rm之比；
K－與溫度有關的速度常數；
N－懸浮液通過勻漿器的次數；
P－操作壓力，MPa；
ɑ－與微生物種類有關的常數。

       高壓勻漿機細胞破碎影響因素有：勻漿操作壓力對細胞破碎過程的影響、勻漿次數對細胞破碎過程的影響、菌體濃度對細胞破碎過程的影響、懸浮體系對細胞破碎過程的影響。

       影響高壓勻漿破碎的因素主要有壓力、溫度和通過勻漿器閥的次數，由分析可知，操作壓力對細胞破碎的影響要比勻漿次數的影響大得多。從提高破碎效率的角度應選擇盡可能高的壓力；而從降低能耗及延長設備壽命的角度應避免很高的壓力，因此，工業生產中常采用的壓力為55－70Mpa。

       高壓勻漿法操作參數少，且易于確定；且樣品損失量少，在間歇處理少量樣品方面效果好，在實驗室和工業生產中都已得到應用，適用于酵母和大多數細胞的破碎。對于易造成堵塞的團狀或絲狀真菌以及一些易損傷勻漿閥，質地堅硬的亞細胞器一般不適用。

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