產品原理

由電源（110V/220V/380V, 60/50 Hz) 驅動PhD高壓均質機的一個或者多個泵柱塞做往復運動，物料在柱塞作用下進入可調節壓力大小的閥組中經過特定寬度的限流縫隙均質區，瞬間失壓的物料以極高的流速（1000-1500米/秒）噴出,在均質閥內產生三種效應:空穴效應、撞擊效應、剪切效應。經過這三種效應相互作用處理過后，物料粒徑可均勻細化到100nm以下，細胞破碎率大于97％。

產品參數

產品優勢

• 細胞破壁—高壓低溫破碎提取靶蛋白
  通過高壓細胞破碎儀使物料在柱塞作用下進入可調節壓力大小的閥組中經過特定寬度的限流縫隙均質區在均質閥內產生三種效應:空穴效應、撞擊效應、剪切效應的機械作用力從而打破細胞壁的束縛，把蛋白質從組織或細胞中釋放出來盡可能保持原來的天然狀態，不喪失活性，達到高效率破碎細胞的效果。采用高壓細胞破碎法，在細胞內產生的壓力效應，從而能夠有效地提取出蛋白質，且處理量大、破碎速度較快。這是一種機械處理細胞，物理抽提方法。
• 均質分散—高壓均質法
  物料在柱塞作用下進入可調節壓力大小的閥組中，在高壓條件下，溶液快速地通過均質腔，高速流動的流體突然經過特定寬度的限流縫隙均質區，液流速度激增，造成很大的速度梯度，同時壓力銳減，出現了很大的壓力梯度，產生了巨大的壓力差。使得瞬間失壓的物料以極高的流速（1000-1500米/秒）噴出，在均質閥內產生三種效應：空穴效應、撞擊效應、剪切效應。因此粒度或液滴同時受到強有力的剪切作用、高速撞擊作用；被柱塞壓縮的物料內積聚了極高的能量，造成高能釋放引起空穴爆破，使得液體物料分散系中分散相顆粒粒度或液滴微粒化，促進固液二相混合。
• 納米乳化—高能乳化法
  高能乳化法是利用極高的機械外力提供的能量去克服內外相液體之間的界面能，從而降低內相乳滴粒徑。高壓均質法是常最常用的納米技術。在脂肪乳的制備過程中，將已處理的粗乳經過高壓均質機的高壓泵導入，經過狹小的均質閥高速噴出，在剪切力、碰撞力等強力的作用下，對粗乳中的大乳滴進行破碎。高壓均質機通過粗乳在特定寬度的限流縫隙均質區，瞬間失壓，獲得高流速流體間產生局部湍流漩渦而產生的壓力差，將液體油脂充分打散成小液滴，有助于乳化劑對油脂或水分充分包裹形成較為細小的乳化顆粒，有助于產品的穩定性。高壓均質法是通過均質時間和次數來實現對粒徑大小及分布均勻度的控制，適用于具有一定流動性的乳劑體系。
• 脂質體整粒工藝
  在擠出樣品工藝這一方面，一是直接擠出，二是先均質后擠出。簡而言之就是可以通過擠出、機械設備分散等多種工藝，通過不同規格直徑、孔徑的納米級薄膜過濾,可制備出納米乳劑、脂質體等。直接擠出對于脂質體處方要求較高，少量時可采用氣動或者手動方式擠出，大量時采用高壓連續擠出。溶劑與溶質純度均較高，初步溶劑化制備的的脂質混懸液雜質與大顆粒含量較低時，可以直接通過過濾擠出初步處理的物料懸浮液。先均質后擠出對于脂質體處方要求相對而言較低，但此類樣品行均質處理成較小粒徑，然后再通過擠出器擠出，否則易出現膜堵現象。對于包含大顆粒或聚團較多的脂質混懸液，最好先用高壓均質機均質處理掉大顆粒或團聚較大的物料，初步處理的物料懸液再通過脂質體擠出器進行過濾擠出，這樣不容易堵塞聚碳酸酯膜，又可以獲得粒徑分布均勻且集中的終產物。
• 高速剪切工藝
  高速剪切機就是高效、快速、均勻地將一個相或多個相分布到另一個連續相中，而在通常情況下各個相是互不相溶的。由于轉子高速旋轉所產生的高圓周線速度和高頻機械效應帶來的強勁動能，使物料在定、轉子狹窄的間隙中受到強烈的機械及液力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用，從而使不相溶的固相、液相、氣相在相應成熟工藝和適量添加劑的共同作用下，瞬間均勻精細地分散乳化，經過高頻的循環往復，最終得到穩定的高品質產品。高速剪切機使物料通過高速旋轉的轉子與定子之間所產生的強力的剪斷、分散、沖擊、亂流等過程使其不斷產生新界面，將物料在剪切縫中迅速剪斷、壓縮、折疊，使其攪拌、混合，破碎成200nm～2μm的微粒。物料微粒化、乳化、混合、調勻、分散等在短時間內完成。

應用背景

枯草芽孢桿菌，是芽孢桿菌屬的一種。單個細胞0.7～0.8×2～3微米，著色均勻。B.subtilis屬革蘭氏陽性菌，無莢膜，周生鞭毛，能運動，需氧型，細胞壁僅含肽聚糖和磷壁質。芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，橢圓到柱狀，位于菌體中央或稍偏，芽孢形成后菌體不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黃色，表面色暗，有皺褶狀。廣泛分布于土壤、空氣和腐敗有機物上。

易在枯草浸汁中繁殖，應用領域廣。

應用優勢

70年代后，隨著DNA重組技術的發展，金黃色葡萄球菌抗性標記質粒的應用，該表達系統發展更為迅速。人們對其遺傳背景和生理特性的了解僅次于E.coli。非致病性的重要工業微生物，其全基因組測序已經完成，安全性高，成功表達了多種外源基因，廣泛應用于食品、藥物等工業生產。

◆非致病微生物，

◆能直接將分泌蛋白釋放到培養基中，利于分離純化，優于大腸桿菌。

◆具有高效的分泌目的蛋白的能力，其分泌的真核來源的重組蛋白多數情況下都具有天然構象和生物活性。

◆生長迅速，培養條件簡單，遺傳背景了解清晰，而且有較好的工業生產基礎。

◆有較強的淀粉酶和蛋白酶活力；

◆能分解植物組織的果膠和多糖；

◆能迅速液化明膠；

◆可利用蛋白質、多種糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。

表達的外源蛋白

1、耐熱性酶制劑 如耐高溫a-淀粉酶等淀粉加工酶系

2、多肽類藥物 如白細胞介素、人表皮生長因子(hEGF)、胰島素原等

3、殺蟲蛋白 如Bt蛋白、蛋白酶抑制劑、植物凝集素

應用方案

通過高壓細胞破碎儀使物料在柱塞作用下進入可調節壓力大小的閥組中經過特定寬度的限流縫隙均質區在均質閥內產生三種效應:空穴效應、撞擊效應、剪切效應的機械作用力從而打破細胞壁的束縛，把蛋白質從組織或細胞中釋放出來盡可能保持原來的天然狀態，不喪失活性，達到高效率破碎細胞的效果。即使用高壓勻漿破碎法采用高壓細胞破碎法，在細胞內產生的壓力效應，從而能夠有效地提取出蛋白質，且處理量大、破碎速度較快。這是一種機械處理細胞，物理抽提方法。

解決方案

首先富集菌體，收集胞內產物的細胞或菌體。然后進行細胞重懸，用適當的緩沖液或培養液將離心或沉降等方法得到的固體（沉淀、細胞、活性物質等等）重新懸浮。其次進行細胞破碎，使產物轉移到液相中。最后收集含生化物質的液相，進行碎片分離，分離除去細胞、菌體、細胞碎片、蛋白質的沉淀物和絮凝體等固體懸浮物，得到上清液或濾液。然后從澄清的濾液中提取胞內產物，從細胞裂解物中獲取目標產物。

PhD優勢

枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）是科學研究中的重要模式菌種，是一種具有極高研發潛力的微生物。枯草芽孢桿菌是一種土壤來源的低G+C、內生孢子革蘭氏陽性細菌，也是一種重要的原核表達宿主，具有很高的應用價值。目前，已經有很多外源基因在枯草芽孢桿菌系統中成功復制、表達，該表達系統的進一步開發將會帶來更高效、更經濟、更安全的應用價值。隨著基礎研究和應用技術更深入的研究和推進，未來枯草芽孢桿菌將成為一個超級分泌細胞工廠。

◆破壁能力：高壓設計，輕松上壓；均質效率高，工藝穩定；穩定的破碎能力，更高的胞內物提取；純機械破碎，無化學污染；可放大工業化生產工藝設備

◆控溫效果：獨特溫控設計，內置和外置雙向控溫，確保均質過程及出料溫度可控。

◆活性保障：循環的控溫系統，蛋白活性不失活，細胞破碎后，活性保值高達99%                                                                 

◆無菌保障：金屬結構連接，沒有O型圈或墊片，無死角設計；在線排空結構設計；所有機型均可實現在線清洗（CIP）、循環清洗、拆裝清洗、在位滅菌（SIP）