更新时间：2024-09-21 01:42
细胞破碎技术是一种利用外力破坏细胞膜和细胞壁的技术，目的是使细胞内容物包括目的产物成分得以释放。这种技术是分离纯化细胞内合成的非分泌型生化物质（产品）的基础。随着重组脱氧核糖核酸技术和组织培养技术的发展，蛋白质的大规模生产成为可能。
高压均质机内的物料在高压条件下进入可调节压力大小的阀组中，失压后的物料从可调节限流缝隙中以极高的流速（1000米/秒，最高可达1500米/秒）喷出，撞在阀组件之一的冲击环上，导致空穴爆炸，进而实现物料的强烈粉碎细化。
通过可调节限流缝隙的物料以极高的速度撞击到特殊的冲击环上，由此产生的撞击效应能够有效粉碎物料。
高速物料通过泵腔内通道和阀口狭缝时会产生剪切效应，最终使得物料均匀细化至0.03μm-2μm粒径。
细菌的细胞壁主要由肽聚糖组成，这是一种难溶性的聚糖链，通过短肽交联形成网状结构，赋予细胞特定的形状和强度。细胞破碎的主要障碍在于肽聚糖的网状结构，其致密程度和强度取决于聚糖链上肽键的数量及其交联程度。
酵母细胞壁的最里层由葡聚糖细纤维构成，形成刚性骨架，外部覆盖有一层糖蛋白，最外层则是甘露聚糖。细胞破碎的难度主要取决于壁结构的交联紧密度和厚度。
真菌的细胞壁主要包括葡聚糖、甲壳质和糖蛋白。最外层是葡聚糖混合物，第二层是糖蛋白网状结构，第三层主要是蛋白质，最内层是几丁质。细胞壁的强度不仅与聚合物的网状结构相关，还因含有几丁质或纤维素的纤维状结构而增强。
植物细胞壁分为初生壁和次生壁两部分。初生壁由纤维素微纤丝和结构蛋白组成，形成纵横交错的网络结构。次生壁增加了纤维素和半纤维素的含量，使得细胞壁更加坚硬。
细胞破碎技术可分为机械法和非机械法两类。
高压匀浆器是常见的设备，由正向排代泵和排出阀组成，通过高压迫使细胞浆液在排出阀的小孔中高速冲出，射向撞击环，从而破碎细胞。操作方式灵活，可单次或多次循环通过，也可连续操作。为控制温度上升，可通过干冰调节入口温度。
这种方法适用于处理少量样本，将组织样品与高密度珠子放入密封管中，加入缓冲液和稳定成分，通过高速振荡机进行破碎。
研磨法是另一种常见方法，将细胞悬浮液与研磨剂快速搅拌，以破碎细胞。工业规模的破碎通常采用高速珠磨机。
超声波破碎法利用超声波振荡器处理细胞悬浮液，振荡器分为槽式和探头直接插入介质两种形式，后者破碎效果更好。
渗透压冲击法是一种较为温和的破碎方法，通过改变细胞内外渗透压来破碎细胞。
将细胞置于低温环境冷冻，随后在室温下融化，反复多次以达到破壁的效果。
酶解法利用溶解细胞壁的酶处理菌体细胞，再利用其他方法破坏细胞膜，以提高胞内产物的通透性。
化学法可以通过化学试剂溶解细胞或抽取胞内组分。
去垢剂法利用去垢剂处理细胞，以达到破碎的目的。
通过离心法分离包含体与细胞碎片，获得纯净的包含体，然后再对包含体进行溶解复性，这有助于简化后续的分离纯化过程。
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