细胞破碎
细胞破碎的名词解释
细胞破碎的名词解释细胞，作为生物体的基本结构和功能单位，广泛存在于生物界的各个领域。
从单细胞的原核生物到多细胞的复杂生物系统，细胞在构建和维持生命过程中起到了至关重要的作用。
然而，有时候，细胞会经历破碎这一过程，这是细胞学中一个具有重要意义的现象。
细胞破碎，又被称为细胞溶解、细胞裂解或细胞破裂，是指细胞结构完整地被瓦解并释放细胞内的内容物。
这一过程通常在特定的生理或病理情况下发生，在整个生命过程中具有重大影响，并在多个领域得到广泛研究。
细胞破碎可以采取不同的形式和机制，其中包括细胞溶解和细胞裂解。
细胞溶解是细胞膜破裂，细胞内部的各种细胞器被释放到细胞外环境中，细胞溶解往往发生在细胞死亡或损伤的过程中。
而细胞裂解则是指细胞内部膜系的破裂，导致细胞内的亚细胞结构和细胞器被释放出来。
细胞裂解常见于实验室研究和技术操作中，以获得特定的细胞组分。
细胞破碎有多种触发机制。
其中一个重要的机制是细胞凋亡，也被称为程序性细胞死亡。
细胞凋亡是一个高度调控的过程，在生理和病理情况下发挥重要的作用。
在细胞凋亡中，细胞会收缩和凝聚，细胞膜表面的脂质二层会破裂，释放出凋亡体，这些细胞内的有害物质最终会被引发和清除。
细胞破碎还可以通过机械力、热力以及化学刺激等方式来实现。
在生理和病理情况下，细胞受到外部刺激或压力时，细胞膜的完整性可能会受到破坏，导致细胞破碎。
此外，高温、酸碱度的改变，以及化学物质的作用也可能导致细胞破碎。
细胞破碎在生物学领域中有着广泛的应用。
例如，在实验室中，研究者通常需要获得特定的亚细胞结构或细胞器，以便进行进一步的研究和分析。
细胞破碎技术可以帮助研究者获得所需的细胞组分。
此外，在生物工程和生物医学研究中，细胞破碎也被应用于细胞组织工程、药物递送和基因治疗等领域。
然而，对于细胞破碎的机制和影响还有很多需要深入研究的问题。
例如，细胞破碎对周围环境的影响以及细胞破碎的遗传稳定性等问题需要进一步研究。
同时，对于细胞破碎的控制和调控机制的研究也具有重要意义。
第四章 细胞破碎和分离技术
（一）双水相分离技术 1、双水相体系简介
1896年，荷兰微生物学家Beijerinck发现
明胶
琼脂（或可溶性淀粉）
传统的双水相体系是指高聚物双水相体系
憎水程度有所差异
2、常用双水相体系 （1）聚乙二醇(PEG)/葡聚糖； （2）聚乙二醇(PEG)/盐相（硫酸盐或者磷酸盐）
聚乙二醇(PEG) 无毒、无刺激性，具有良好的水溶性
洋葱质壁分离
2、冷冻-融化法
（1）方法：将细胞放在低温下冷冻，然后在 室温中融化，反复多次而达到破壁作用。
（2）原理：一方面破坏细胞膜的通透性，另 一方面胞内水结晶，形成冰晶粒，细胞液浓度 增高引起细胞溶胀而破裂。
大肠杆菌：可用液氮/37℃反复冻融法破壁
适用于细胞壁较脆弱的菌体，需反复 多次，速率慢，产量低，在冻融过程 中可能引起某些蛋白质变性。
举例
珠磨法 固体剪切作用 便宜 大规模处理
高压匀浆法 液体剪切作用 适中 大规模处理 超声波法 液体剪切作用 昂贵 小规模处理
（二）物理法 1、渗透压冲击法 2、冷冻-融化法
1、渗透压冲击法（最温和）
将细胞放在高渗溶液中（如高浓度蔗糖溶液），由 于渗透压的作用，细胞内水分便向外渗出，细胞发 生收缩，当达到平衡后，将细胞转入水或低渗缓冲 液中，由于渗透压的突然变化，胞外的水迅速渗入 胞内，引起细胞快速膨胀而破裂。 仅适用 2、酸处理 3、化学试剂法
1、碱处理 pH值=11.5---12.5碱处理可导致细胞溶解。
优点：价格便宜，适于任何规模 的操作，易使蛋白使活。
2、酸热法
盐酸对细胞壁中的某些成分（主要是多糖和 蛋白质）的水解作用，使细胞壁结构变疏松， 同时经沸水浴处理，细胞吸水膨胀破裂。
缺点：破壁效果差，后续处理难除HCl。
第4章细胞破碎2010
第一节 第二节 第三节
细胞破碎的分类 细胞壁的组成与结构 常用破碎方法 珠磨法 高压匀浆法 超声波破碎法 酶解法 化学渗透法 其它方法
第四节 破碎率的测定与破碎技术的研究方向
第一节 细胞破碎的分类
许多生物产品都存在于细胞内部（如胰岛素、干扰素）
很多基因工程产物都是胞内物质， 因此，细胞破碎是提 取这些成分的第一步，也是提取产物的关键性步骤，
关于破碎技术的研究更加引起基因工程专家和生物工程学者 的关注。
二、细胞破碎的分类
细胞破碎的目的是释放出细胞内含物， 其方法很多，按照是否施加外力可分为 机械法和非机械法两大类。
机械法工业运用较为成熟，非机械 法的实验室研发也相当活跃。
机械法中的高速湿法珠磨和高压匀浆
法不仅在实验室被广泛运用，而且已经在工 业生产中应用。非机械法中的酶溶法和化学 渗透研究也较为成熟。新型破碎手段，如激 光破碎法、冷冻-喷射法、高速相向流撞击法 等的研究有待进一步深入和完善。
四、细胞壁结构与细胞破碎
细胞破碎就是破坏细胞壁网状结构的共价键，对于不 同的细胞，由于其细胞壁的组成及结构的差异，破碎的难 以程度不同。
对于机械破碎，细胞的大小和形状、细胞壁的厚度及 聚合物的交联程度，影响破碎的难以程度。个体小、球形、 厚壁、交联程度高的细胞难破碎。
对于酶法或化学溶剂法，细胞壁的组成特别重要，结 构次之。
高压匀浆一般需多级操作，每次循环前进行级 间冷却。提高压力有利于细胞破碎，但会增加能耗。
存在的问题 除了较易造成堵塞的团状或丝状 真菌以及较小的革兰氏阳性菌不适合此法外，其他 微生物都可用高压匀浆法破碎。
另外，有些坚硬的亚细胞器易损坏匀浆阀，也 不宜采用。
大肠杆菌 生长在复杂 培养基上比 生长在简单 培养基上更 坚固。
细胞破碎的技巧
细胞破碎的技巧
细胞破碎是一种常用的实验技术，用于释放和提取细胞内的蛋白质、DNA、RNA 等物质。
下面是一些常用的细胞破碎技巧：
1. 震荡法：使用震荡器或振荡器将细胞在缓冲液中震荡破碎。
这种方法适合于破碎较小数量的细胞，效果较轻微。
2. 超声波破碎法：使用超声波振荡器将细胞暴露在超声波中，超声波的能量对细胞进行破碎。
这种方法可以快速高效地破碎大量的细胞。
3. 高压法：利用高压机或高压均质器将细胞通过高压作用破碎。
这种方法适用于比较坚硬的细胞或细胞壁较厚的细胞。
4. 冷冻破碎法：将液氮浸入细胞悬液中，使细胞迅速冷冻，然后用玻璃杵或超声波破碎器打碎冷冻的细胞。
这种方法适用于需要保留细胞内部结构的实验。
5. 酶解法：使用特定的酶来破坏细胞壁或细胞膜，使细胞释放出内部的物质。
这种方法适用于特定的细胞类型和实验目的。
不同的细胞类型和实验目的可能需要不同的破碎方法，因此选择合适的方法是十分重要的。
此外，为了最大限度地保留目标物质的完整性和活性，选择合适的缓
冲液和温度条件也是非常重要的。
细胞破碎课件PPT
酶解法是一种利用酶来分解细胞壁的方法，通常使用溶菌酶、蜗牛酶等酶类物质。
酶解法的优点在于对细胞壁的破坏作用较小，能够保持细胞内物质的完整性，适用 于提取细胞内活性物质。
酶解法的缺点在于酶的种类和浓度对破碎效果影响较大，且酶解过程较慢，需要较 长时间才能达到理想的破碎效果。
溶菌酶破碎
溶菌酶是一种专门作用于细菌 细胞壁的酶，能够破坏细菌细 胞壁，使细胞壁水解而破碎。
高压破碎
原理
常用设备
利用高压作用使细胞膜破裂，释放细胞内 的物质。
高压均质机、高压破碎机等。
应用范围
注意事项
适用于各种类型的细胞，尤其是对细胞壁 有破坏作用的高压破碎。
高压破碎需要严格控制压力和作用时间， 以避免对细胞内物质造成过度破坏。同时 ，需要确保设备的安全性和稳定性。
04
生物法破碎细胞
酶解法
溶菌酶破碎适用于革兰氏阳性 菌和革兰氏阴性菌的破碎，尤 其对革兰氏阳性菌的破碎效果 较好。
溶菌酶破碎的优点在于破碎效 率较高，且对细胞内物质的破 坏作用较小。
蜗牛酶破碎
蜗牛酶是一种天然的酶，能够分解细 胞壁和细胞膜，使细胞内的物质释放 出来。
蜗牛酶破碎的优点在于能够有效地释 放细胞内的物质，且对细胞内物质的 破坏作用较小。
免疫学研究
细胞破碎后提取的细胞成分可以用于免疫学研究，如抗原-抗体反应、 细胞因子检测等，有助于深入了解免疫系统的功能和调控机制。
在药物制备中的应用
1 2
天然药物提取
许多天然药物来源于动植物细胞，通过破碎细胞 可以提取有效成分，如中药材的有效成分。
合成药物的合成与改造
在药物合成中，细胞破碎可用于释放细胞内的酶 或其他生物催化剂，以促进药物的合成或改造。
第三章 细胞破碎
3.5.2 与上游相结合
（3）克隆噬菌体溶解基因 ：在细胞内引进噬菌体基 因，培养结束后，控制一定条件（如温度等）， 激活噬菌体基因，使细胞自内向外溶解，释放出 内含物。 （4）耐高温产品的基因表达 ：如果产品能表达成 耐高温型，杂蛋白仍然保持原特性，那么就可在 较高温度下将产品与杂质分开，这样既节省了冷 却费用，又简化了分离步骤。
酶溶法的特点（外加酶）：
（1）酶溶法需要特定的反应条件。 （2）酶具有高度专一性，必须根据细胞壁的结构和 化学组成选择适当的酶或溶酶系统，并确定相应 的次序。 （3）酶溶法的优点是：具有选择性释放产物，条件 温和，核酸泄出量少，细胞外形完整。 （4）酶溶法的不足：一是溶酶价格高；二是酶溶法 通用性差，且不易确定最佳的溶解条件；三是存 在产物抑制，在溶酶系统中，甘露糖对蛋白酶有 抑制作用。
3.3.1 珠磨法
细胞破碎率可用一级反应动力学表示 ： 间歇操作： ln[1/(1-R)]=Kt 连续操作： ln[1/(1-R)]=Kτ 其中 τ =V/F
式中： R—破碎率（g/g） K—反应速率常数(1/s) t—破碎时间(s) τ —平均停留时间(s) V—破碎室悬浮液体积（L） F—进料速率(L/s)
《生物分离工程》 Bioseparation Engineering 第三章 细胞破碎
生物分离过程的一般流程
原料液 原料液 细胞分离 ( 细胞分离 ( 离心，过滤 离心，过滤 )) 细胞－胞内产物 细胞－胞内产物 路线一B 包含体 溶解(加盐酸胍、脲 加盐酸胍、脲 ) 复性 细胞破碎 碎片分离 碎片分离 粗分离( 盐析、萃取、超过滤等 盐析、萃取、超过滤等 ) 纯化( 层析、电泳 层析、电泳 ) 脱盐( 凝胶过滤、超过滤 凝胶过滤、超过滤 ) 浓缩( 超过滤 超过滤) 精制( 结晶、干燥 结晶、干燥 ) 路线一 路线二 清液－胞外产物
第十六章_细胞的破碎
植物细胞细胞壁的化学组成 组分
纤维素
结构和分类
β－1，4－D－葡聚糖 木葡聚糖 甘露聚糖 木聚糖
半纤维素
果胶物质 蛋白质
半乳糖醛酸聚糖 、 鼠李半乳糖醛酸聚糖 半乳聚糖和阿拉伯半乳聚糖 结构蛋白 各种酶类 凝集素
组织捣碎匀浆机
3.3 细胞壁的破碎 3.3.1 破碎率的评价
N0 N Y (%) 100% N0
机械法的缺点：
需要高的能量并且产生高温和高的剪切 力，容易使不稳定产品变性失活。
产物非专一，产生微粒尺寸范围大，分 离困难。
二、非机械法
①酶溶破碎法（enzyme lysis） ②化学破碎法（chemical treatment） ③渗透压冲击破碎法（osmotic shock） ④冻融破碎法（freezing and thawing） ⑤干燥破碎法（drying ）
②高压匀浆破碎法
操作原理:
原理：利用高压使细胞悬浮液通过针形阀， 由于突然减压和高速冲击撞击环使细胞破碎， 细胞悬浮液自高压室针形阀喷出时，每秒速 度高达几百米，高速喷出的浆液又射到静止 的撞击环上，被迫改变方向从出口管流出。 细胞在这一系列高速运动过程中经历了剪切、 碰撞及由高压到常压的变化，从而造成细胞 破碎。
超声波破碎的机理
在相当高的输入声能下，液体各个成核部位会形
成许多小气泡。在声波膨胀相中，这些气泡会增
大，而在压缩相中气泡会被压缩，直至不能再压 缩时，气泡破裂，释放出猛烈的震波。震波通过
介质传播。在气泡发生空穴现象的破碎期间，大
量声能被转化成弹性波形式的机械能，引起局部
的剪切梯度使细胞破碎。
3.3.2 细胞破碎的方法
目前已发展了多种细胞破碎方法，以便适应不同 用途和不同类型的细胞壁破碎。 破碎方法可规纳为机械法和非机械法两大类。
包涵体蛋白纯化步骤
包涵体蛋白纯化步骤引言：包涵体蛋白纯化是生物技术和生物制药领域中重要的工艺步骤之一。
通过纯化包涵体蛋白，可以获得高纯度的目标蛋白，为后续的研究和应用提供了基础。
本文将介绍包涵体蛋白纯化的一般步骤，包括细胞破碎、包涵体回收、包涵体溶解、亲和层析和蛋白质再折叠等。
一、细胞破碎：细胞破碎是包涵体蛋白纯化的第一步。
通常使用机械方法（如超声波破碎或高压均质）或化学方法（如洗涤剂破碎）来破碎细胞，释放包涵体蛋白。
需要注意的是，破碎条件应该使得包涵体蛋白能够充分溶解而不会发生蛋白质降解。
二、包涵体回收：包涵体蛋白通常以包涵体的形式存在于细胞裂解液中。
包涵体回收是将包涵体从其他细胞成分中分离出来的过程。
一种常用的方法是通过离心将细胞碎片和其他细胞成分与包涵体分离。
此外，还可以使用过滤、沉淀或超滤等技术来实现包涵体的回收。
三、包涵体溶解：包涵体蛋白在还原条件下通常以不溶性的形式存在。
为了使包涵体蛋白能够溶解，通常需要添加变性剂（如尿素或胍氯酸）和还原剂（如二硫醇）。
通过调节溶解条件，可以使得包涵体蛋白迅速溶解为可溶性蛋白。
四、亲和层析：亲和层析是包涵体蛋白纯化的关键步骤之一。
通过将目标蛋白与亲和层析介质上的亲和配体结合，可以实现目标蛋白的富集和纯化。
亲和配体可以是金属离子、抗体或亲和标签等。
在亲和层析过程中，需要注意选择合适的亲和配体和适宜的洗脱条件，以实现对目标蛋白的高效纯化。
五、蛋白质再折叠：由于包涵体蛋白在还原条件下溶解，其折叠状态通常不完整。
为了使得目标蛋白具有正确的结构和功能，需要对其进行再折叠。
常用的再折叠方法包括逐渐降低变性剂浓度、添加折叠辅助剂和调节pH 值等。
通过适当的再折叠条件，可以使得目标蛋白恢复到天然的折叠状态。
结论：包涵体蛋白纯化是一项复杂的工艺步骤，需要经过细胞破碎、包涵体回收、包涵体溶解、亲和层析和蛋白质再折叠等步骤。
通过这些步骤的有序进行，可以得到高纯度和高活性的包涵体蛋白。
随着生物技术和生物制药的不断发展，对包涵体蛋白纯化技术的要求也越来越高，希望通过不断的研究和创新，能够进一步提高包涵体蛋白纯化的效率和纯度，为生物医药领域的研究和应用提供更好的支持。
细胞的破碎名词解释
细胞的破碎名词解释细胞，作为生物体的基本组成单位，是生命存在和运作的基石。
然而，当细胞发生破碎时，也会引发一系列的复杂反应和生理变化。
本文将对细胞破碎所引发的一些重要现象进行解释和探讨。
细胞破碎，顾名思义，是细胞壁或膜的破裂，导致细胞内部的有机和无机物质散布到周围环境中。
这种破碎可以由外力作用、生物活动、疾病等多种因素引起。
当细胞破碎发生时，可以观察到许多有趣的现象和变化。
首先，细胞的破碎会导致释放细胞内部的胞内器官。
细胞内部的胞器官包括核糖体、线粒体、内质网等，它们在细胞内扮演着重要的角色。
而当细胞发生破碎时，这些胞器官会被释放到周围环境中。
这些被释放的胞器官可以提供重要的信息，并可能引发一系列的细胞应激反应。
其次，细胞破碎还会释放细胞内的胞质成分。
胞质是细胞内部的胶状物质，其中包含了丰富的营养物质和代谢产物。
当细胞发生破碎时，这些胞质成分会迅速散布到周围环境中，被周围细胞或微生物吸收和利用。
这在一定程度上促进了物质的循环和再利用，对生态系统的稳定发挥了积极作用。
此外，细胞破碎还会引起一系列的细胞死亡和疾病发生。
当细胞丧失完整的细胞膜或壁时，细胞的内外环境无法有效分离，导致细胞内外物质的混合。
这种混合可能导致细胞内产生有害的化学反应，进而加速细胞死亡及疾病的发展。
细胞破碎也为一些外来病原体提供了进入细胞的途径，增加了生物感染和疾病传播的风险。
除了上述现象外，细胞破碎还可能引发一系列信号传导和免疫反应。
当细胞破碎发生时，细胞内部的信号分子和细胞标识物会被释放到外部环境中。
这些信号分子可以激活周围细胞的反应，引发免疫反应和炎症过程。
这种反应有助于清除和消除细胞破碎产生的有害物质，保护组织和器官的正常功能。
总之，细胞的破碎是一个复杂而多变的过程，涉及到许多生理与病理过程。
从细胞内部结构的释放，到物质的循环利用，再到细胞死亡和疾病发生，以及信号传导和免疫反应，都是细胞破碎所带来的重要变化和现象。
对于这些变化的深入研究可以揭示细胞的功能和疾病的本质，为人们的健康提供更好的保障和解决方案。
常用细胞破碎的方法
常用细胞破碎的方法
1. 超声波破碎法：用高频率的超声波分解和摧毁细胞，实现细胞内容物的释放。
2. 高压均质法：利用高压力和均质器将细胞破碎。
3. 球磨仪破碎法：利用球磨仪磨碎样品，并将样品从细胞壁和膜中分离出来。
4. 冻融破碎法：利用冷冻和融化的循环处理，打破细胞壁和细胞膜，使细胞内容物易于释放。
5. 酶解法：利用结构特殊的酶对细胞的特定结构部位进行破裂，达到破碎细胞的目的。
6. 化学破碎法：使用诸如硫酸、氢氧化钠、硝酸等化学试剂将细胞液和膜的化学结构打断。
7. 离心法: 利用离心机将细胞分离成固体细胞组织和液体组成，确保分离的细胞组织清晰，易于进一步处理。
第二章_细胞破碎技术
革兰氏阳性菌的细胞壁较厚，肽聚糖占 40 ％一 90％，其余是多糖和磷壁酸。 革兰氏阴性菌的肽聚糖层较薄，最外面还有一 较厚的外壁层，外壁层主要由脂蛋白，脂多糖 组成。
破碎细菌的主要阻力是来自于肽聚糖的网 状结构，其网状结构的致密程度和强度取决 于聚糖链上所存在的肽键的数量和其交联的 程度，如果交联程度大，则网结构就致密。
W S K 卧 式 高 效 全 能 珠 磨 机
ZM 系 列 卧 式 密 闭 珠 (砂) 磨 机
（三）超声破碎法 工作原理：利用超声波振荡器发射的1525kHz的超声波处理细胞悬浮液，由于超 声波的空化作用而使细胞破碎。 特点：超声波振荡容易引起温度的剧烈 上升，操作时可以在细胞悬浮液中投入 冰或在夹套中通入冷却剂进行冷却。
二、植物细胞
真核细胞具有真正的细胞核，其结构要比 原核生物复杂的多。和原核细胞一样，真 核细胞也具有一层细胞膜。 除了细胞膜，真核细胞具有一些有特殊作 用的细胞器。 植物和大多数真菌具有细胞壁。
动 物 细 胞 模 式 图
植 物 细 胞 模 式 图
对于已停止生长的植物细胞来说，其细胞 壁可分为初生壁和次生壁两部分。初生壁 是细胞生长时期形成的。次生壁是细胞停 止生长后，在初生壁内部形成的结构。
一、微生物细胞
细胞外层结构
革兰氏阴性菌（Gram-negative），泛指革兰氏染色反应呈红色的细菌。葡萄 球菌、链球菌。 革兰氏阳性菌（Gram Positive）是能够用革兰氏染色染成深蓝或紫色的细菌。 大肠杆菌。
各种微生物细胞壁的结构及组成
微生物 壁厚（nm） 层 革兰式阳性菌 革兰式阴性菌 酵母 20～80 单层 肽聚糖(40~90%) 多糖 胞壁酸 主要组成 蛋白质 脂多糖 破碎难易程度 难 10～25 100～300 多层 多层 肽聚糖(5~10%) 葡聚糖(30~40%) 脂蛋白 甘露聚糖 （30％） 脂多糖 磷脂 蛋白质 蛋白质 脂类 相对易 最难
生物分离工程第四章细胞破碎课件ppt
药物生产
在制药工业中，细胞破碎 技术可用于生产各种药物， 如抗生素、疫苗等。
基因工程
细胞破碎是基因工程中的 重要步骤，通过破碎细胞， 可以分离出基因表达产物。
在食品工业领域的应用
பைடு நூலகம்食品添加剂
利用细胞破碎技术，可以 从天然原料中提取出食品 添加剂，如植物色素、天 然香料等。
低温破碎法
总结词
利用低温下细胞膜的通透性增加和脆性增加而破碎
详细描述
低温破碎法是在低温下进行细胞破碎的方法。在低温下，细胞膜的通透性增加， 脆性也增加，因此容易受到外力的破碎。该方法对细胞内物质损伤较小，但需要 控制好温度和时间，以避免对细胞内物质造成不良影响。
03
非机械法细胞破碎
渗透压冲击法
压差循环破碎法
总结词
利用压力差使细胞通过狭窄通道时受到 挤压而破碎
VS
详细描述
压差循环破碎法是利用压力差使细胞通过 狭窄的通道或阀门时受到挤压而破碎。在 高压下，细胞受到较大的流体剪切力和挤 压力，导致细胞壁破裂。该方法破碎效率 较高，适用于大规模生产，但对细胞内物 质损伤较大，且需要针对不同细胞类型选 择合适的压力和循环速度。
化学法
总结词
利用化学试剂与细胞膜发生反应的方法
详细描述
通过使用某些化学试剂，如酸、碱、有机溶剂等，与细胞膜 发生反应，破坏细胞膜的结构和功能，从而使细胞内容物释 放。化学法具有操作简便、适用范围广等优点，但可能会对 细胞造成一定的损伤。
04
细胞破碎的应用
在生物制药领域的应用
01
02
03
蛋白质提取
与纳米技术的结合
第七章之细胞破碎
细胞壁结构对破碎的影响
微生物细胞和植物细胞外层均为细胞壁，细胞 壁里面是细胞膜，动物细胞没有细胞壁，仅有 细胞膜。
通常细胞壁较坚韧，细胞膜脆弱，易受渗透压 冲击而破碎，因此细胞破碎的阻力主要来自于 细胞壁。
不同细胞壁的结构和组成不完全相同，故细胞 壁的机械强度不同，细胞破碎的难易程度也就 不同。
样品量可达80g
小型珠磨器
❖ 密闭容器可容纳1至 1.5ml的组织液或是一些细胞 悬浊液，通过1至3分钟的剧烈 搅拌，能使细胞彻底的破裂， 甚至一些骨头、微生物的孢子 通过玻璃珠的研磨也能有效的 磨碎。
❖ 玻璃珠适用性： ➢ 细菌用0.1mm的玻璃珠 ➢ 酵母、藻类和组织培养细胞用 0.5mm的玻璃珠
高压匀浆法-X-挤压器
改进的高压方法：将浓缩的菌体悬液冷却 至-25℃至-30℃形成冰晶体，利用500MPa 以上的高压冲击，冷冻细胞从高压阀小孔 中挤出。
细胞破碎是由于冰晶体在受压时的相变， 包埋在冰中的细胞变形所引起的。
主要用于实验室中。 优点是适用的范围广，破碎率高，细胞碎
片的粉碎程度低以及活性的保留率高 对冷冻一融解敏感的生化物质不适用。
高压匀浆器各种阀型设计
19.625.4MPa
适用于酵母和大多数细菌细胞的破碎
大、中、小型高压匀浆器
实验室级高压均质仪
高压细胞破碎机
高压匀浆法使用时注意事项
高压匀浆器的操作温度上升约２-3℃/10MPa 为了控制温度的升高，可在进口处用干冰调 节温度，使出口温度调节在20℃左右。
可以采用单次通过匀浆器或多次循环通过等 方式。
第七章之细胞破碎
生物分离过程的一般流程
生物分离-细胞破碎
选择性释放：使细胞不完全破碎，选择性释放目标产物， 选择性释放：使细胞不完全破碎，选择性释放目标产物，尽量 减少其他物质的释放。 减少其他物质的释放。
选择性释放原则： 选择性释放原则： 仅破坏或破碎存在目标产物的位置 细胞膜附近：温和的方法(酶法) 细胞膜附近：温和的方法(酶法)，或采用较温和 的机械破碎条件，降低细胞破碎程度。 的机械破碎条件，降低细胞破碎程度。 细胞内： 细胞内：机械破碎 选择性溶解目标产物 目标产物与细胞膜或细胞壁处于结合状态 调整溶液pH、离子强度、添加能够溶解释放目标 调整溶液pH、离子强度、 pH 产物的试剂(如表面活性剂、螯合剂) 产物的试剂(如表面活性剂、螯合剂)。
化学方法
1. 酸碱处理 破坏细胞壁和细胞膜， 破坏细胞壁和细胞膜，适用于酸碱稳定的产品 细菌L 天门冬酰胺酶的提取， 如：细菌L-天门冬酰胺酶的提取，将菌体悬浮 pH11~12.5的碱溶液中，振荡20min即可。 12.5的碱溶液中 20min即可 在pH11 12.5的碱溶液中，振荡20min即可。 2. 有机溶剂处理 甲苯、 甲苯、丙酮等 溶解脂类物质，增加细胞壁和细胞膜通透性， 溶解脂类物质，增加细胞壁和细胞膜通透性， 可实现选择性释放。 可实现选择性释放。
四、破碎率的测定
a. 直接测定 利用显微镜观察或计数； 利用显微镜观察或计数；染色可将破碎细胞和完 整细胞区分开。 整细胞区分开。 如革兰氏染色能将破碎后的革兰氏阳性菌染成阴性 菌的颜色； 菌的颜色； 受损的酵母细胞为亮红色， 受损的酵母细胞为亮红色，未受损的酵母细胞为紫 色。 b. 测定释放的蛋白量或酶活 将破碎后的细胞悬液离心， 将破碎后的细胞悬液离心，测定上清液中蛋白浓度 或酶活。 或酶活。 c. 测电导率 电导率随破碎率的增加而线性增加
细胞破碎技术
细胞破碎技术
第11页
细胞壁组分与真菌分类
关键多糖
分类组
纤维素, 糖原
集胞(粘)菌纲
(Acrasiomycetes)
纤维素, β-葡聚糖 霉目(Saprolegnicales)
第13页
真菌细胞壁
裂褶菌(Schizophyllum commune)细胞壁组 分即使与之不一样, 但含有相同层次结构。三种 聚合物(R)-葡聚糖, (S)-葡聚糖和壳多糖大约占细 胞壁干重70%, (R)-葡聚糖是一个高分枝聚合物, 分支点为β(1,3)和β(1,6), 且与壁惰性层中微原纤 维壳多糖复合。
R=FCn/CnoX
细胞破碎技术
第22页
(2)质量平衡法
将两式合拚, 删去F项, 得
R=Fo Cn/[Cno X -(1-Fo)Cn M(Qc/Qaq)]
当细胞浓度(X)高时, 用直接测定法测定细胞 浓有困难, 也可从样品物理性质和固体质量分数 计算得到。
X=Qc Qaq W(1-M)/[W(Qaq-Qc) + Qc(1-M)]
• 对于量大样品, 显微镜计数法耗时, 枯燥；电子粒子 计数器虽可测定酵母细胞破碎率, 但大细胞破碎物可 能有干扰；用于细菌破碎率测定时,灵敏度较低。
细胞破碎技术
第18页
2.间接测定法
• 依据破碎过程中破碎细胞释放胞内物质量测算, 如测 定可溶性蛋白量或酶活性等, 但需与破碎率到达 100%标准进行比较。在使用酶活性测定法时需注意, 因为粗酶提取物酶动力学与完整细胞或纯化酶可能 有差异而产生误差。
第三章细胞破碎技术
第三章细胞破碎技术第⼆章细胞破碎和分离提取技术2．1细胞破碎技术许多⽣物产物特别是蛋⽩质、基因重组产品、胞内产品如：青霉素酰化酶，碱性磷酸酶等胞内酶，⼲扰素、胰岛素、⽣长激素等基因⼯程产物以及部分植物细胞产物等都是胞内物质，这类⽣物产物需要分离纯化的第⼀步是收集细胞及细胞破碎，使⽬标产物释放出来，然后进⾏分离纯化。
如图所⽰：图胞内产品的分离纯化过程2．1．1细胞破碎⽅法及机理破碎细胞的⽬的是使细胞壁和细胞膜受到不同程度的破坏（增⼤渗透性）或破碎、释放其中的⽬标产物，主要采⽤的⽅法有机械法和⾮机械法两⼤类，图1列出了⼀些主要⽅法：破碎⽅法固体剪切作⽤液体剪切作⽤⼲燥处理溶胞作⽤珠磨法压榨法⾼压匀浆超声破碎酶溶法化学法物理法撞击法图1 细胞破碎⽅法分类机械破碎中细胞所受的机械作⽤⼒主要有压缩⼒和剪切⼒，化学破碎则利⽤化学或⽣化试剂或酶改变细胞壁或细胞膜的结构，增⼤胞内物质的溶解速率，或完全溶解细胞壁，形成原⽣质体后，在渗透压作⽤下，使细胞膜破裂⽽释放胞内物质，各作⽤⼒细胞破碎机理如图22.1.2机械⽅法破碎机械破碎处理量⼤，破碎速度较快，时间短，效率较⾼，是⼯业规模细胞破碎的重要⼿段，细胞受到挤压，剪切和撞击作⽤，易被破碎在许多情况下，细胞内含物全部释放出来，由于机械搅拌产⽣热量，破碎要采⽤冷却措施，机械破碎主要的⽅法有珠磨法、⾼压匀浆法、撞击破碎法和超声波等⽅法。
2.1.2.1 珠磨法（Bead milling ）珠磨法是⼀种有效的常⽤的机械破碎⽅法，珠磨机是珠磨法所采⽤的设备，其结构⽰意图3，细胞悬浮液与玻璃珠（或⽯英砂，或氧化铝）⼀起⾼速搅拌，研磨使细胞达到某种程度破碎，在珠磨机中，细胞的破碎是由剪切⼒层之间的碰撞和磨料的滚动⽽引起的。
珠磨法破碎细胞可采⽤间歇式连续操作，研究表明，两种情况下，细胞破碎动⼒学可近似表⽰为：t k l S 11n ?=-其中， t 在间歇操作时，为破碎操作时间，连续操作时为细胞悬浮液在破碎室内的平均停留时间，即R Vt =，其中V 为悬浮液体积m 3，Q 为悬浮液流量m 3/S ，S 为破碎率，k 为破碎速率常数，与许多因素有关。
几种常见的细胞破碎方法
几种常见的细胞破碎方法：
一、机械方法
1、捣碎发：一般用组织捣碎机，适用于动物组织及植物组织的破碎。
2、研磨法：一般手工研磨，适用少量的细菌或坚硬之物组织。
3、匀浆法：主要是利用高压827bar使细胞破碎。
二、物理方法
1、温差法：主要通过反复的冻溶或急热骤冷等温度变化来达到目的
2、压差法：使用加压的方法主要采用高压匀浆机来破碎
3、超声法：采用超声波15-20KHz使细胞在高强度急剧振动下破碎
三、生物化学方法
1、采用化学试剂甲苯、丙酮、氯仿、Triton等通过化学渗透使细胞内含物选择性的渗透出来。
2、自溶法：主要通过一定的pH和温度，借助细胞内的自身酶系使细胞破碎。
3、酶解法：利用各种水解酶、或变性剂如8M 尿素、6M 盐酸胍等变性剂、表面活性剂NLS、SDS等使细胞破碎。
细胞的破壁生物方法
细胞的破壁生物方法细胞是生命的基本单位，它们在生物体内起着至关重要的作用。
然而，有些时候我们需要从细胞中提取特定的物质，进一步研究或应用。
在这种情况下，破壁细胞成为了一种常用的方法。
本文将介绍一些常见的细胞破壁生物方法，包括机械破壁、化学破壁和生物破壁。
1. 机械破壁机械破壁是最常见的细胞破壁方法之一。
它利用物理力量来破坏细胞壁，使细胞内的物质能够被释放出来。
常见的机械破壁方法包括超声波破碎、高压破碎和研磨破碎等。
超声波破碎利用高频声波的振动力量来破坏细胞壁，适用于小样本的破壁。
高压破碎则利用高压力将细胞迅速压碎，适用于大规模的细胞破壁。
研磨破碎则是通过将细胞样品与研磨珠一起放入研磨仪中，利用研磨珠的摩擦力将细胞破碎。
2. 化学破壁化学破壁是利用化学物质来破坏细胞壁的方法。
常见的化学破壁方法包括酶解法和化学溶解法。
酶解法是利用特定的酶来降解细胞壁，使细胞内的物质被释放出来。
例如，利用纤维素酶可以破坏植物细胞壁，使其中的纤维素得以释放。
化学溶解法则是利用化学试剂来溶解细胞壁，使细胞内的物质被释放出来。
例如，使用酸性或碱性溶液可以破坏细胞壁蛋白质的结构，使其变性并溶解。
3. 生物破壁生物破壁是利用活体生物来破坏细胞壁的方法。
常见的生物破壁方法包括细菌酶解法和真菌酶解法。
细菌酶解法利用特定的细菌来产生酶，然后将这些细菌加入到待破壁的细胞中，酶能够破坏细胞壁，释放出细胞内的物质。
真菌酶解法则是利用真菌产生的酶来破坏细胞壁，例如利用木霉菌产生的纤维素酶来破坏植物细胞壁。
细胞的破壁生物方法在生物学研究和工业应用中具有重要的意义。
通过破坏细胞壁，我们能够获得细胞内的物质，进一步研究其结构和功能，或者应用于生产中。
然而，在进行细胞破壁的过程中，需要注意破壁条件的选择和控制，以避免对目标物质的破坏。
此外，不同类型的细胞具有不同的壁结构和成分，因此需要根据具体情况选择合适的破壁方法。
综上所述，细胞的破壁生物方法是一种重要的技术手段，为我们进一步理解细胞的结构和功能提供了有力的工具。
几种细胞粉碎的方法
几种细胞粉碎的方法细胞破碎的方法:一、机械破碎法：是指利用捣碎机、研磨器或匀浆器等将细胞破碎开来。
1. 高速组织捣碎：将材料配成稀糊状液，放置于筒内约1/3体积，盖紧筒盖，将调速器先拨至最慢处，开动开关后，逐步加速至所需速度。
此法适用动物内脏组织、植物肉质种子等。
2. 玻璃匀浆器匀浆：先将剪碎的组织置于管中，再套入研杆来回研磨，上下移动，即可将细胞研碎，此法细胞破碎程度比高速组织捣碎机为高，适用于量少和动物脏器组织。
二、物理破碎法：指利用温度差、压力差或超声波等将细胞破碎开来。
1：用一定功率的超声波处理细胞悬液，使细胞急剧震荡破裂(借助超声的震动力破碎细胞壁和细胞器）。
机制：可能与强声波作用溶液时，气泡产生、长大和破碎的空化现象有关，空化现象引起的冲击波和剪刀力使细胞裂解。
超声波破碎的效率取决于声频、声能、处理时间、细胞浓度和细胞类型等。
（使用时注意降温，防止过热）。
2. 高压破碎：细胞悬浮液从高压室的环状隙喷射到静止的撞击环上，被迫改变方向经出口管流出。
此过程中细胞经历了高速造成的剪切的碰撞及高压到常压的变化，从而破碎释放内含物。
这是一种温和的、彻底破碎细胞的较理想的方法。
3. 反复冻融法：将细胞在-20度以下冰冻，室温融解，反复几次，由于细胞内冰粒形成和剩余细胞液的盐浓度增高引起溶胀，使细胞结构破碎。
三、化学破碎法：指利用甲醛、丙酮等有机溶剂或表面活性剂作用于细胞膜，使细胞膜的结构遭到破坏或透性发生改变。
有些动物细胞，例如肿瘤细胞可采用十二烷基磺酸钠（SDS）、去氧胆酸钠等细胞膜破坏。
浓度一般为1mg/ml。
四、酶学破碎法：选用合适的酶，使细胞壁遭到破坏，进而在低渗溶液中将原生质体破碎开来。
细菌细胞壁较厚，可采用溶菌酶处理效果更好。
裂解液标准配方：50mM Tris-HCl(pH8.5~9.0), 2mM EDTA, 100mM NaCl, 0.5% Triton X-100, 1mg/ml溶菌酶。
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化学破碎法
• 又称化学渗透法（chemical permeation) • 原理：利用化学或生化试剂（酶）改变细胞壁或 细胞膜的结构，增大胞内物质的溶解速率；或者 完全溶解细胞壁，形成原生质体（protoplast） 后，在渗透压作用下使细胞膜破裂而释放胞内物 质。
机械破碎法
• 细胞所受的力：压缩力和剪切力。
• 微生物细胞和植物细胞外层均为细胞壁，细胞壁 里面是细胞膜，细胞膜和它所包围的细胞浆合称 原生质体。动物细胞没有细胞壁，仅有细胞膜。 通常细胞壁较坚韧，细胞膜脆弱，易受渗透压冲 击而破碎，因此细胞破碎的阻力主要来自于细胞 壁。 • 基于遗传和环境等因素，不同类型生化物质其细 胞壁的结构和组成不完全相同，故细胞壁的机械 强度不同，细胞破碎的难易程度也就不同。此外， 不同的生化物质其稳定性有较大差别，在破碎过 程中应防止变性和被胞内的酶水解，因此，破碎 方法的选择和操作条件的优化是十分必要的
细菌细胞壁的主要组分
革兰氏阴性菌与阳性菌差别
• 虽然几乎所有的细菌都含有肽聚糖的网状结构，但是革 兰氏阴性菌的细胞壁结构与革兰氏阳性菌有很大不同。 革兰氏阴性菌比阳性菌复杂，在电子显微镜超薄切片观 察，可见革兰氏阳性菌细胞壁较厚，具有20~80nm的肽 聚糖层，约占细胞壁成分的40～90％，此外细胞壁还含 有大量磷壁酸(eichoic acid)。而革兰氏阴性菌的肽聚糖 层较薄，仅2～3nm，占细胞壁成分的10％左右，由于 肽聚糖之间仅由四肽侧链直接连接，缺乏五肽桥，故层 较疏松，而且肽聚糖居于细胞壁最内层，紧贴在细胞膜 上，在肽聚糖层外面还有一较厚的外壁层(约8～10nm)， 主要成分为脂蛋白、脂多糖和其它脂类，因此，革兰氏 阴性菌细胞壁中脂类含量较高。
部分微生物胞内酶
什么是细胞破碎技术？
• 细胞破碎（cell rupture）技术是指利用外力破坏 细胞膜和细胞壁，使细胞内容物包括目的产物成 分释放出来的技术。 • 细胞破碎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DNA技术和组织培养技术上的重大进 展，以前认为很难获得的蛋白质现在可以大规模 生产。
超声破碎法
X-press法 非 机 械 法 酶溶法 化学渗透法 渗透压法 冻结融化法 干燥法
液体剪切作用
固体剪切作用 酶分解作用 改变细胞膜的渗透性 渗透压剧烈改变 反复冻结-融化 改变细胞膜渗透性
对酵母菌效果较差，破碎过程升温剧烈，不 适合大规模操作
破碎率高，活性保留率高，对冷冻敏感目的 产物不适合 具有高度专一性，条件温和，浆液易分离， 溶酶价格高，通用性差 具一定选择性，浆液易分离，但释放率较低， 通用性差 破碎率较低，常与其他方法结合使用 破碎率较低，不适合对冷冻敏感目的产物 条件变化剧烈，易引起大分子物质失活
APV Manton Gaulin 高压匀浆器针型阀结构简图
高压匀浆器（High pressure homogenizer）
操作原理
• Manton Gaulin高压匀浆器是常用的设备，它由可产生 高压的正向排代泵（positive displacenemt pump） 和排出阀（discharge valve）组成，排出阀具有狭窄 的小孔，其大小可以调节。细胞浆液通过止逆阀进入 泵体内，在高压下迫使其在排出阀的小孔中高速冲出， 并射向撞击环上，由于突然减压和高速冲击，使细胞 受到高的液相剪切力而破碎。 • 在操作方式上，可以采用单次通过匀浆器或多次循环 通过等方式，也可连续操作。为了控制温度的升高， 可在进口处用干冰调节温度，使出口温度调节在20℃ 左右。在工业规模的细胞破碎中，对于酵母等难破碎 的及浓度高或处于生长静止期的细胞，常采用多次循 环的操作方法。
4、红面包霉菌(Neurospora crassa)的细 胞壁结构示意图
• 主要存在三种聚合物，葡聚糖（主要以β1,3糖苷键连接，某些以β-1,6糖苷键连 接），几丁质（以微纤维状态存在）以及 糖蛋白。最外层(a)是α-和β-葡聚糖的混 合物，第2层(b)是糖蛋白的网状结构，葡 聚糖与糖蛋白结合起来，第3层(c)主要是 蛋白质，最内层(d)主要是几丁质，几丁质 的微纤维嵌入蛋白质结构中。 • 与酵母和细菌的细胞壁一样，真菌细胞壁 的强度和聚合物的网状结构有关，不仅如 此，它还含有几丁质或纤维素的纤维状结 构，所以强度有所提高。
标准阀
细胞破碎阀
锯齿阀
刀型阀 锥型阀 球型细胞破碎阀 高压匀浆器各种阀型设计
操 作 原 理 图
高压匀浆法适用的范围
• 酵母和大多数细菌细胞的破碎。 • 料液细胞浓度可达到20%左右。 • 团状和系状菌易造成高压匀浆器的堵塞，不宜使 用高压匀浆法。
高压匀浆法使用时注意事项
• 高压匀浆器的操作温度上升约２~３℃/10MPa • 为了保护目标产物的生物活性，需要对料液作冷 却处理。 • 多组破碎操作中需要在级间设臵冷却装臵可有效 防止温度上升，保护产物活性
Netzsch LM-20型珠磨机
德国Netzsch公司生产的LM-20型珠磨机
• 圆盘以两种位臵交错地安装在轴上，一种处于径 向，一种和轴倾斜，径向园盘使磨料沿径向运动， 倾斜园盘则产生轴向运动。由于交错的运动，提 高了破碎效率。除磨室有冷却夹套外，搅拌轴和 园盘也可以冷却。
3、撞击破碎
4、超声波破碎（Ultrasonication）
第一节 细胞的结构和破碎阻力
1、细胞的结构
• 细菌：肽聚糖，多糖，磷壁酸，主要阻力来自于 肽聚糖的网状结构。 • 酵母菌：葡聚糖，甘露聚糖，蛋白质，主要阻力 来自于壁结构交换的紧密程度和厚度。 • 真菌：多糖，蛋白质，脂类，葡聚糖，几丁质， 主要阻力来自于壁强度和聚合物网状结构。源自2、破碎阻力分析概 述
• 胞外产品：各种胞外酶、胞外多糖、细胞代 谢物
• 细胞本身：单细胞蛋白（SCP）
• 胞内产品：碱性磷酸酯酶，基因工程产物， 植物细胞产物等
几种由大肠杆菌表达的胞内重组药物
药物名称 胰岛素 人生长激素 （HGH） α-干扰素 宿主 大肠杆菌 用途 治疗糖尿病
大肠杆菌
治疗侏儒病
大肠杆菌
治疗毛状细胞白 血病和卡波济肉 瘤
说明
革兰氏阴性菌与阳性菌差别
小结
• 破碎细菌的主要阻力是来自于肽聚糖的网状结构， 其网结构的致密程度和强度取决于聚糖链上所存 在的肽键的数量和其交联的程度，如果交联程度 大，则网结构就致密。
（2）酵母细胞壁的结构示意图
破碎酵母细胞壁的阻力
• 酵母细胞壁的结构示意图如图所示，细胞壁的 最里层是由葡聚糖的细纤维组成，它构成了细 胞壁的刚性骨架，使细胞具有一定的形状，覆 盖在细纤维上面的是一层糖蛋白，最外层是甘 露聚糖，由1,6一磷酸二酯键共价连接，形成 网状结构。在该层的内部，有甘露聚糖-酶的 复合物，它可以共价连接到网状结构上，也可 以不连接。 • 与细菌细胞壁一样，破碎酵母细胞壁的阻力主 要决定于壁结构交联的紧密程度和它的厚度。
机械破碎法与非机械法比较
一、机械破碎
• 是工业规模细胞破碎的主要手段 • 主要基于对物料的挤压和剪切作用。 • 主要有高压匀浆、珠磨、撞击破碎和超声波破碎 等
1、高压匀浆法（High-pressure homogenization） ——大规模细胞破碎常用方法
阀座
阀杆 撞击环 阀杆 压力控制手轮
• 超声波破碎法（Ultrasonication)利用超声波振荡 器发射的15-25kHz的超声波探头处理细胞悬浮液。 • 超声波振荡器有不同的类型，常用的为电声型， 它是由发生器和换能器组成，发生器能产生高频 电流，换能器的作用是把电磁振荡转换成机械振 动。超声波振荡器以可分为槽式和探头直接插入 介质两种型式，一般破碎效果后者比前者好。
3、细菌细胞壁的结构
细胞膜的结构
（1）细菌肽聚糖结构示意图
• 几乎所有细菌的细胞壁都是由 肽聚糖（peptidoglycan）组 成，它是难溶性的聚糖链 （glycan chain），借助短肽 交联而成的网状结构，包围在 细胞周围，使细胞具有一定的 形状和强度。 • 短肽一般由四或五个氨基酸组 成，如L-Ala-D-Glu-L-Lys-DAla。而且短肽中常有D-氨基 酸与二氨基庚二酸存在。
各种微生物细胞壁的结构与组成
细菌对破碎的敏感度
5、植物细胞壁的化学组成和结构
• 对于已生长结束的植物细胞壁可分为初生壁和次 生壁两部分。 • 初生壁是细胞生长期形成的。 • 次生壁是细胞停止生长后，在初生壁内部形成的 结构。
植物细胞结构图
植物细胞初生壁的化学组成
组分 纤维素 结构和分类 β－1，4－D－葡聚糖
高压匀浆器的种类
• 高压匀浆器的种类较多 • WAB公司的AVP Gaulin 31MR型，最大操作压力 为24MPa，最大处理量 为100L/h • Bran and luebbe 公司 SHL40型，最大操作压 力为20-63MPa，最大处 理量为为2.6-34 m3/h
影响破碎的主要因素
• 压力、温度、通过均浆器阀的次数 • 升高压力有利于破碎，它表明可以减少细胞的 循环次数，在不明显增加通过量的情况下，甚 至一次通过匀浆阀就可达到几乎完全的破碎， 这样就可避免细胞碎片不至过小，从而给随后 细胞碎片的分离工作带来好处。Brokman等人已 研究了能适应于高压操作的匀浆阀，试验表明 在约175 MPa的压力下，破碎率可达100％，但 是也有试验表明当压力超过一定的值后，破碎 率增长得很慢，在工业生产中，通常采用的压 力为55-70Mpa。
2、珠磨（Bead mill）
• 高速珠磨机（High speed bead mill） • 研磨是常用的一种方法，它将细胞悬浮液与玻璃小珠、 石英砂或氧化铝等研磨剂一起快速搅拌，使细胞获得 破碎。在工业规模的破碎中，常采用高速珠磨机 。
高速珠磨机工作原理
• 水平位臵的磨室内放臵玻离小珠，装在同心轴上 的园盘搅拌器高速旋转，使细胞悬浮液和玻离小 珠相互搅动，细胞的破碎是由剪切力层之间的碰 撞和磨料的滚动而引起。在料液出口处，旋转园 盘和出口平板之间的狭缝很小，可阻挡玻离小珠， 使不被料液带出。由于操作过程中会产生热量， 易造成某些生化物质破坏，故磨室还装有冷却夹 套，以冷却细胞悬浮液和玻离小珠。