Máy phá vỡ tế bào là một dụng cụ thí nghiệm thường được sử dụng để phá vỡ các tế bào sinh học và giải phóng các chất nội bào.Nguyên lý làm việc của máy phá tế bào dựa trên nguyên lý phá vỡ vật lý và dao động cơ học, mục đích phá vỡ tế bào đạt được bằng cách cung cấp đủ năng lượng để phá hủy cấu trúc của tế bào.
Nguyên lý hoạt động của máy phá vỡ tế bào sẽ được giới thiệu chi tiết dưới đây.Các bộ phận chính của máy phá vỡ tế bào bao gồm bộ điều khiển tốc độ, buồng nghiền, bi nghiền và đường dẫn mẫu,… Trong đó, bộ điều khiển tốc độ dùng để điều khiển tốc độ quay của buồng nghiền là thùng chứa để lưu trữ mẫu và bi nghiền, và bi nghiền phá vỡ tế bào bằng cách va chạm với mẫu.Trước khi sử dụng chất phá vỡ tế bào, trước tiên phải chọn môi trường phá vỡ thích hợp.Phương tiện nghiền thường được sử dụng là hạt thủy tinh, hạt kim loại và hạt thạch anh.
Những cân nhắc chính khi lựa chọn môi trường nghiền là tính chất của mẫu và mục đích của quá trình nghiền.Ví dụ, đối với các tế bào dễ vỡ, có thể sử dụng các hạt thủy tinh nhỏ hơn để phá vỡ;đối với những ô khó hơn có thể chọn hạt kim loại cứng hơn.Trong quá trình nghiền, cho mẫu cần nghiền vào thùng nghiền và thêm một lượng môi trường nghiền thích hợp.Sau đó, tốc độ quay của buồng nghiền được điều khiển bởi bộ điều khiển tốc độ, sao cho môi trường nghiền và mẫu có va chạm cơ học liên tục.Những va chạm này có thể phá vỡ cấu trúc của tế bào thông qua việc truyền năng lượng, làm phân hủy màng tế bào và các bào quan, đồng thời giải phóng các vật liệu nội bào.
Quá trình làm việc của máy phá vỡ tế bào chủ yếu liên quan đến các yếu tố chính sau: tốc độ quay, kích thước và mật độ của môi trường nghiền, thời gian và nhiệt độ nghiền.Đầu tiên là tốc độ quay.Việc lựa chọn tốc độ quay cần được điều chỉnh theo các loại tế bào và đặc tính mẫu khác nhau.
Nói chung, đối với các ô mềm, có thể chọn tốc độ quay cao hơn để tăng tần suất va chạm và do đó phá vỡ các ô hiệu quả hơn.Đối với các tế bào cứng hơn, vì chúng bền hơn nên tốc độ quay có thể giảm để giảm sự gián đoạn mẫu.
Thứ hai là kích thước và mật độ của môi trường nghiền.Kích thước và mật độ của môi trường nghiền sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả nghiền.Phương tiện gây rối loạn nhỏ hơn có thể cung cấp nhiều điểm va chạm hơn, khiến việc phá vỡ cấu trúc tế bào trở nên dễ dàng hơn.Phương tiện nghiền lớn hơn đòi hỏi thời gian nghiền lâu hơn.
Ngoài ra, mật độ của môi trường nghiền cũng sẽ ảnh hưởng đến lực va chạm, mật độ quá cao có thể dẫn đến sự phân mảnh quá mức của mẫu.Thời gian gián đoạn là một thông số quan trọng cho sự gián đoạn tế bào.Việc lựa chọn thời gian nghiền phải được xác định theo loại mẫu và hiệu quả nghiền.Thông thường, thời gian gián đoạn càng dài thì các tế bào bị phá vỡ càng triệt để nhưng nó cũng có thể gây hư hỏng cho các bộ phận khác của mẫu.Cuối cùng là kiểm soát nhiệt độ.Không thể bỏ qua ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phân mảnh tế bào.Nhiệt độ quá cao có thể gây biến tính protein và axit nucleic trong tế bào, do đó ảnh hưởng đến hiệu ứng phân mảnh.Do đó, nên thực hiện phá vỡ tế bào trong điều kiện đông lạnh, có thể giảm bớt điều này bằng cách sử dụng máy làm lạnh hoặc vận hành trên băng.
Chất gây rối loạn tế bào đóng một vai trò quan trọng trong nghiên cứu sinh học.Bằng cách kiểm soát hợp lý các thông số như tốc độ quay, kích thước và mật độ của môi trường nghiền, thời gian và nhiệt độ nghiền, có thể đạt được hiệu quả nghiền tế bào.Sau khi tế bào bị phá vỡ, có thể thu được nhiều loại chất khác nhau trong tế bào, chẳng hạn như protein, axit nucleic, enzyme, v.v., tạo tiền đề quan trọng cho các phân tích và nghiên cứu tiếp theo.Nói tóm lại, máy phá vỡ tế bào là một công cụ thí nghiệm quan trọng và nguyên lý hoạt động của nó dựa trên nguyên lý phá vỡ vật lý và rung động cơ học.Sự phá vỡ tế bào hiệu quả có thể đạt được bằng cách kiểm soát các thông số khác nhau như tốc độ quay, kích thước và mật độ của môi trường phá vỡ, thời gian và nhiệt độ gián đoạn.Chất phá vỡ tế bào được sử dụng rộng rãi, mang lại sự thuận tiện và hỗ trợ cho các nhà nghiên cứu trong các nghiên cứu liên quan trong lĩnh vực sinh học.
Thời gian đăng: Sep-06-2023