Urządzenie zakłócające komórki to powszechnie używany instrument eksperymentalny służący do rozbijania komórek biologicznych i uwalniania substancji wewnątrzkomórkowych.Zasada działania rozbijacza ogniw opiera się na zasadzie fizycznego rozbijania i oscylacji mechanicznych, a cel rozbijania komórek osiąga się poprzez dostarczenie wystarczającej ilości energii do zniszczenia struktury komórek.
Zasada działania zakłócacza komórek zostanie szczegółowo przedstawiona poniżej.Do głównych elementów rozrywacza ogniwa zalicza się regulator prędkości, komorę kruszenia, kulę kruszącą, rurociąg próbki itp. Wśród nich regulator prędkości służy do sterowania prędkością obrotową komory kruszenia, będącej zbiornikiem do przechowywania próbki i kulki kruszące, a kulki kruszące rozbijają komórki zderzając się z próbkami.Przed użyciem środka zakłócającego komórki należy najpierw wybrać odpowiednie medium zakłócające.Powszechnie stosowanymi środkami kruszącymi są kulki szklane, kulki metalowe i kulki kwarcowe.
Głównymi czynnikami branymi pod uwagę przy wyborze środka do kruszenia są rodzaj próbki i cel kruszenia.Na przykład w przypadku delikatnych ogniw do rozbicia można zastosować mniejsze kulki szklane;w przypadku trudniejszych ogniw można wybrać twardsze kulki metalowe.Podczas procesu kruszenia próbkę przeznaczoną do rozdrobnienia należy umieścić w pojemniku kruszącym i dodać odpowiednią ilość środka kruszącego.Następnie prędkość obrotowa komory kruszenia jest kontrolowana przez regulator prędkości, tak aby medium kruszące i próbka miały ciągłą kolizję mechaniczną.Zderzenia te mogą zakłócić strukturę komórki poprzez transfer energii, rozpad błon komórkowych i organelli oraz uwolnienie materiałów wewnątrzkomórkowych.
Na proces pracy urządzenia rozrywającego komórki składają się głównie następujące kluczowe czynniki: prędkość obrotowa, wielkość i gęstość ośrodka kruszącego, czas i temperatura kruszenia.Pierwszą z nich jest prędkość obrotowa.Wybór prędkości obrotowej musi być dostosowany do różnych typów komórek i właściwości próbki.
Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku miękkich komórek można wybrać wyższą prędkość obrotową, aby zwiększyć częstotliwość kolizji, a tym samym skuteczniej niszczyć komórki.W przypadku sztywniejszych ogniw, ponieważ są one bardziej wytrzymałe, prędkość wirowania można zmniejszyć, aby zmniejszyć zakłócenia próbki.
Drugi to wielkość i gęstość medium kruszącego.Rozmiar i gęstość medium kruszącego będą miały bezpośredni wpływ na efekt kruszenia.Mniejsze media zakłócające mogą zapewnić więcej punktów kolizji, ułatwiając zakłócanie struktur komórkowych.Większe media kruszące wymagają dłuższego czasu kruszenia.
Dodatkowo na siłę zderzenia wpływa również gęstość ośrodka kruszącego, zbyt duża gęstość może prowadzić do nadmiernego rozdrobnienia próbki.Czas przerwania jest ważnym parametrem zakłócania komórek.Wybór czasu kruszenia należy dobrać w zależności od rodzaju próbki i efektu kruszenia.Zwykle im dłuższy czas rozrywania, tym dokładniejsze rozbicie komórek, ale może to również spowodować uszkodzenie innych części próbki.Ostatnim elementem jest kontrola temperatury.Nie można ignorować wpływu temperatury na fragmentację komórek.Zbyt wysoka temperatura może powodować denaturację białek i kwasów nukleinowych w komórkach, wpływając tym samym na efekt fragmentacji.Dlatego zaleca się przeprowadzanie rozrywania komórek w warunkach kriogenicznych, które można ograniczyć stosując agregat chłodniczy lub operując na lodzie.
Substancje zakłócające komórki odgrywają ważną rolę w badaniach biologicznych.Rozsądnie kontrolując parametry, takie jak prędkość obrotowa, wielkość i gęstość ośrodka kruszącego, czas i temperatura kruszenia, można osiągnąć efektywne kruszenie komórek.Po rozbiciu komórek można uzyskać w komórkach różnego rodzaju substancje, takie jak białka, kwasy nukleinowe, enzymy itp., które stanowią ważną przesłankę do późniejszych analiz i badań.Krótko mówiąc, zakłócacz komórek jest ważnym instrumentem eksperymentalnym, a jego zasada działania opiera się na zasadzie fizycznego rozbijania i wibracji mechanicznych.Efektywne rozbijanie komórek można osiągnąć kontrolując różne parametry, takie jak prędkość obrotowa, rozmiar i gęstość ośrodka rozrywającego, czas rozbijania i temperatura.Urządzenie zakłócające komórki jest szeroko stosowane, zapewniając wygodę i wsparcie badaczom w powiązanych badaniach z zakresu biologii.
Czas publikacji: 6 września 2023 r