CN101586076A - 利用声表面波实现细胞粉碎的方法 - Google Patents

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李以贵
张冠
高阳
张俊峰
孙健
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    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/06—Hydrolysis; Cell lysis; Extraction of intracellular or cell wall material

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Abstract

一种基因检测技术领域的利用声表面波实现细胞粉碎的方法，包括：将细胞和蒸馏水按所需比例配制成细胞溶液；将细胞溶液置在具有叉指换能器的声表面波器件的压电基底上，然后，对声表面波器件施加交变电压后，得到粉碎后的细胞。本发明的方法可借助声表面波对细胞溶液中的细胞进行破碎，从而使细胞内的物质溶于细胞溶液中，进而为接下来的提取细胞内的物质作好准备。

Description

利用声表面波实现细胞粉碎的方法
技术领域
本发明涉及的是一种基因检测技术领域的方法，具体是一种利用声表面波实现细胞粉碎的方法。
背景技术
近年来，DNA检测技术、血液分析技术等生物技术得到了广泛应用。而很多基因工程产物都是细胞内物质，只有将细胞破壁，产物得以释放后，才能进一步提取所需物资。因此细胞破碎是提取细胞内产物的关键步骤。细胞破碎方法的合适与否，直接影响到所提取产品的产量、质量以及生产成本。目前，较为常用的细胞破碎方法有：高压匀浆法、高速珠磨法、超声破碎法、酶溶法、化学渗透法等。
经对现有技术的文献检索发现，修志龙、姜炜、苏志国在《化工进展》1994年1月第一期15～21页上发表了“细胞破碎技术的研究进展和发展方向”一文，文中对现有的各种细胞破碎技术进行了一个简要的概括，并指出了各种细胞破碎技术的优缺点。例如：高压匀浆法不适合对较易造成堵塞的团状或丝状真菌进行处理；高速珠磨法操作复杂，而且效率较低；超声破碎法产生的化学自由基团会使某些敏感性活性物质变形失活，散热困难等；酶溶法易造成产物抑制作用，而且溶酶价格高，同时还由于不同的细胞需要选择不同的溶酶，通用性差；化学渗透法不仅效率低、通用性差，而且由于化学试剂毒性较强，对产物同样具有毒害作用。同时，现有的细胞破碎方法还普遍具有体积大、携带不方便、高功率等缺点。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种利用声表面波实现细胞粉碎的方法，通过对叉指换能器施加一定的交变电压后，叉指换能器产尘了沿压电基底传播的声表面波，当声表面波传播到细胞溶液后，声表面波会在细胞溶液中以漏声表面波的形式传播到细胞溶液中，细胞溶液产尘剧烈的震动，致使细胞破碎，从而获得所需的细胞内物质。利用声表面波破碎细胞的方法具有体积小、携带方便、功率消耗低、通用性高、破碎率高等优点。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：
步骤一：将细胞和蒸馏水按所需比例配制成细胞溶液；
所述的细胞包括动物细胞、植物细胞、细菌、牙孢或组织细胞。
所述的比例是指：1∶8～1∶10
步骤二：将细胞溶液置在具有叉指换能器的声表面波器件的压电基底上，然后，对声表面波器件施加交变电压源后，得到粉碎后的细胞。
所述的声表面波器件包括：交流电压源、压电基底和叉指换能器，其中：叉指换能器置于压电基底的上方，交流电压源与叉指换能器相连接。
所述的交变电压源的输出频率为8Mhz～10Mhz，输出功率为5W～30W，施加时间为30分钟到1小时。所述的叉指换能器采用10～20对的叉指对数，其材料为铜或铝。
本发明的方法可借助声表面波对细胞溶液中的细胞进行破碎，从而使细胞内的物质溶于细胞溶液中，进而为接下来的提取细胞内的物质作好准备。
附图说明
图1为本发明声表面波器件示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，以下实施例中所涉及的声表面波器件包括：交流电压源1、压电基底2、细胞溶液3、叉指换能器4和声表面波5，其中：叉指换能器4和细胞溶液3位于压电基底2上，交流电压源1与叉指换能器4相连接，声表面波5在压电基底2浅表层内传播。制备过程中，将配置好的细胞溶液3置于压电基底2上。然后打开交流电压源1对叉指换能器4施加交流电压，产生的声表面波沿图中X方向传播到细胞溶液3上。在声表面波5对细胞溶液3作用一段时间后，停止交流电压源1工作，完成细胞破碎。
实施例1
步骤一，配置细胞溶液：
酵母细胞溶液的配置：取20g的酵母细胞和160g的蒸馏水在烧杯中搅拌至均匀。
步骤二，取一滴酵母细胞溶液置于压电基底上。然后施加80Mhz，10W的交流电压功率对叉指换能器作用1小时。停止交流电压源工作，酵母细胞破碎完成。
粉碎结束后，通过显微观察得到：酵母细胞的破碎率达到了82％左右。
实施例2
步骤一，配置细胞溶液：
黄精细胞溶液的配置：取20g的黄精细胞和200g的蒸馏水在烧杯中搅拌至均匀。
步骤二，取一滴黄精细胞溶液置于压电基底上。然后施加100Mhz，30W的交流电压功率对叉指换能器作用30分钟后，停止2分钟。接着，继续以相同的频率和功率对叉指换能器作用30分钟。停止交流电压电压工作，细黄精细胞破碎完成。
粉碎结束后，通过显微观察得到：黄精细胞的破碎率达到了85％左右。

Claims (5)

1、一种利用声表面波实现细胞粉碎的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将细胞和蒸馏水按所需比例配制成细胞溶液；
步骤二：将细胞溶液置在具有叉指换能器的声表面波器件的压电基底上，然后，对声表面波器件施加交变电压源后，得到粉碎后的细胞。
2、根据权利要求1所述的利用声表面波实现细胞粉碎的方法，其特征是，所述的细胞包括动物细胞、植物细胞、细菌、牙孢或组织细胞。
3、根据权利要求1或2所述的利用声表面波实现细胞粉碎的方法，其特征是，所述的比例是指：1∶8～1∶10。
4、根据权利要求1所述的利用声表面波实现细胞粉碎的方法，其特征是，所述的声表面波器件包括：交流电压源、压电基底和叉指换能器，其中：叉指换能器置于压电基底的上方，交流电压源与叉指换能器相连接。
5、根据权利要求1所述的利用声表面波实现细胞粉碎的方法，其特征是，所述的交变电压源输出频率为8Mhz～10Mhz，输出功率5W～30W，施加时间为30分钟到1小时。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104056708A (zh) * 2014-05-30 2014-09-24 浙江大学 基于声表面波的细胞粉碎器
CN108414303A (zh) * 2018-01-23 2018-08-17 中央民族大学 一种基于声表面波的颗粒碰撞细胞裂解器

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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