細(xì)胞破碎技術(shù)

       動(dòng)物、植物及微生物長(zhǎng)成的天然產(chǎn)物有胞外型和胞內(nèi)型兩種。為回收胞內(nèi)產(chǎn)物，需要利用外力破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞壁，使細(xì)胞內(nèi)含物釋放出來(lái)，然后再進(jìn)行分離純化。細(xì)胞破碎就是采用物理、化學(xué)、酶或機(jī)械的方法，利用外力在一定程度上破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，使細(xì)胞內(nèi)容物包括目的產(chǎn)物成分釋放到液相中。細(xì)胞破碎分離提純某一種蛋白質(zhì)時(shí)，首先要把蛋白質(zhì)從組織或細(xì)胞中釋放出來(lái)并保持原來(lái)的天然狀態(tài)，不喪失活性。所以要采用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒔M織和細(xì)胞破碎。不同的生物體或同一生物體的不同部位的組織，其細(xì)胞破碎的難易不一，使用的方法也不相同，如動(dòng)物臟器的細(xì)胞膜較脆弱，容易破碎，植物和微生物由于具有較堅(jiān)固的纖維素、半纖維素組成的細(xì)胞壁。因此，細(xì)胞破碎的目的是釋放出細(xì)胞內(nèi)含物。細(xì)胞破碎技術(shù)是提取胞內(nèi)產(chǎn)物的關(guān)鍵性步驟，是分離純化細(xì)胞內(nèi)合成的非分泌型生化物質(zhì)（產(chǎn)品）的基礎(chǔ)。生物分離技術(shù)在細(xì)胞碎片的去除，細(xì)胞胞內(nèi)物質(zhì)、蛋白質(zhì)、天然生物物質(zhì)的提取分離方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在生物工業(yè)上具有廣闊的應(yīng)用前景。菌體細(xì)胞破碎技術(shù)的進(jìn)展為工業(yè)化分離菌體細(xì)胞和大規(guī)模生產(chǎn)胞內(nèi)物質(zhì)創(chuàng)造了技術(shù)前提。結(jié)合重組DNA技術(shù)和組織培養(yǎng)技術(shù)上的重大進(jìn)展，蛋白質(zhì)可以大規(guī)模生產(chǎn)。細(xì)胞破碎率的高低決定著胞內(nèi)產(chǎn)物釋放率的高低，也決定著產(chǎn)品的收率和成本。細(xì)胞破碎率越高，胞內(nèi)產(chǎn)物釋放的越多；細(xì)胞破碎率越低，胞內(nèi)產(chǎn)物釋放的越少。因此，安全有效地提取胞內(nèi)產(chǎn)物，提高細(xì)胞破碎率，很大程度上提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量。

       細(xì)胞破碎就是采用物理、化學(xué)、酶或機(jī)械的方法，在一定程度上破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，設(shè)法使胞內(nèi)產(chǎn)物最大程度地釋放到液相中，細(xì)胞破碎是提取胞內(nèi)產(chǎn)物的關(guān)鍵性步驟。細(xì)胞破碎技術(shù)是分離純化細(xì)胞內(nèi)合成的非分泌型生化物質(zhì)（產(chǎn)品）的基礎(chǔ)。

       細(xì)胞破碎方式可規(guī)納為機(jī)械法和非機(jī)械法兩大類。細(xì)胞破壁的方法很多，按照是否存在外加作用力，可分為機(jī)械法和非機(jī)械法。按照物理和非物理方法可分為物理法和化學(xué)法。物理方法主要有：根據(jù)破壁溫度可分為低溫物理破壁，超低溫物理破壁；根據(jù)用力情況可分為高速撞擊破壁，剪切力破壁等，非物理方法主要有化學(xué)試劑法及生物酶解法。                         

       高壓細(xì)胞破碎儀具有破碎組織、細(xì)菌、病毒、孢子及其它細(xì)胞結(jié)構(gòu)，勻質(zhì)、乳化、混合、脫氣、崩解和分散、浸出和提取，加速反應(yīng)等功能，故廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、制藥、食品、化妝品、環(huán)保等實(shí)驗(yàn)室研究及企業(yè)生產(chǎn)。采用高壓細(xì)胞破碎法，處理量大、破碎速度較快。此過程中只發(fā)生物質(zhì)狀態(tài)的變化，而無(wú)化學(xué)反應(yīng)變化；是物質(zhì)量的分配，而不是質(zhì)的飛躍。