美国SONICS超声波处理器

微量超声波处理器,VCX 130PB:具有拇指式脉冲发生器或脚踏开关，用于安全处理各种有机和无机材料，从150微升到150毫升。典型应用包括生物技术和药物加工，包括混合，分散和样品制备用途。

◆能量监视器

◆数字电表

◆自动调谐

◆拇指式脉冲发生器

◆远程处理能力

◆可变功率输出控制

实验目的

1、了解超声细胞破碎的基本原理

2、掌握超声细胞破碎的基本技术

实验原理

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。

材料和试剂

细菌10ml、烧杯、刨冰、75％酒精棉球。

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。此法适用于动物内脏组织、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。(溶菌酶在这个pH范围内比较好发挥作用) 。

综合叙述：无论用哪一种方法破碎组织细胞，都会使细胞内蛋白质或核酸水解酶释放到溶液中，使大分子生物降解，导致天然物质量的减少，加入二异丙基氟磷酸（DFP）可以抑制或减慢自溶作用；加入碘乙酸可以抑制那些活性中心需要有疏基的蛋白水解酶的活性，加入苯甲磺酰氟化物（PMSF）也能清除蛋白水解酶活力，但不是全部，而且应该在破碎的同时多加几次；另外，还可通过选择pH、温度或离子强度等，使这些条件都要适合于目的物质的提取。

使用前注意事项：

1．根据所处理的样本体积选择适当探头，使用前后均须用酒精棉球擦洗探头，换探头须刚专用扳手更换；

2．AMPLITUDE旋钮打开时，探头不得在空气中暴露，特殊情况下(测试探头)不应超过10秒；

3．使用前准备好冰盒，样品处理时必须置于冰浴中，样品浓度不可过大。