美國SONICS 超聲波細胞破碎儀 VCX130:用于小批量應用的超聲波液體處理器,130瓦特超聲處理器與定時器和脈沖器安全地處理廣泛的有機和無機材料，從150微升到150毫升。典型的應用包括生物技術和制藥加工，包括混合、分散和樣本準備使用。

◆能量監視器

◆1-59秒獨立開/關脈沖發生器

◆數字電表

◆經過時間指標

◆十小時計時器

◆可變功率輸出控制

實驗目的

1、了解超聲細胞破碎的基本原理

2、掌握超聲細胞破碎的基本技術

實驗原理

強聲波作用溶液時，氣泡產生、長大和破碎的空化現象有關，空化現象引起的沖擊波和剪刀力使細胞裂解。

材料和試劑

細菌10ml、燒杯、刨冰、75％酒精棉球。

細胞破碎的方法:

一、機械破碎法：是指利用搗碎機、研磨器或勻漿器 等將細胞破碎開來 。

1. 高速組織搗碎：將材料配成稀糊狀液，放置于筒內約1/3體積，蓋緊筒蓋，將調速器先撥至最慢處，開動開關后，逐步加速至所需速度。此法適用于動物內臟組織、植物肉質種子等。

2. 玻璃勻漿器勻漿：先將剪碎的組織置于管中，再套入研桿來回研磨，上下移動，即可將細胞研碎，此法細胞破碎程度比高速組織搗碎機為高，適用于量少和動物臟器組織。

二、物理破碎法：指利用溫度差、壓力差或超聲波等將細胞破碎開來。

1：用一定功率的超聲波處理細胞懸液，使細胞急劇震蕩破裂(借助超聲的震動力破碎細胞壁和細胞器）。

機制：可能與強聲波作用溶液時，氣泡產生、長大和破碎的空化現象有關，空化現象引起的沖擊波和剪刀力使細胞裂解。

超聲波破碎的效率取決于聲頻、聲能、處理時間、細胞濃度和細胞類型等。（使用時注意降溫，防止過熱）。

2. 高壓破碎：細胞懸浮液從高壓室的環狀隙噴射到靜止的撞擊環上，被迫改變方向經出口管流出。此過程中細胞經歷了高速造成的剪切的碰撞及高壓到常壓的變化，從而破碎釋放內含物。

這是一種溫和的、徹底破碎細胞的較理想的方法。

3. 反復凍融法：將細胞在-20度以下冰凍，室溫融解，反復幾次，由于細胞內冰粒形成和剩余細胞液的鹽濃度增高引起溶脹，使細胞結構破碎。

三、化學破碎法：指利用甲醛、丙酮等有機溶劑或表面活性劑作用于細胞膜，使細胞膜的結構遭到破壞或透性發生改變 。

有些動物細胞，例如腫瘤細胞可采用十二烷基磺酸鈉（SDS）、去氧膽酸鈉等細胞膜破壞。濃度一般為1mg/ml。

四、酶學破碎法 ：選用合適的酶，使細胞壁遭到破壞，進而在低滲溶液中將原生質體破碎開來。

細菌細胞壁較厚，可采用溶菌酶處理效果更好。

裂解液標準配方: ：50mM Tris-HCl(pH8.5~9.0), 2mM EDTA, 100mM NaCl, 0.5% Triton X-100, 1mg/ml溶菌酶。(溶菌酶在這個pH范圍內比較好發揮作用) 。

綜合敘述：無論用哪一種方法破碎組織細胞，都會使細胞內蛋白質或核酸水解酶釋放到溶液中，使大分子生物降解，導致天然物質量的減少，加入二異丙基氟磷酸（DFP）可以抑制或減慢自溶作用；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，而且應該在破碎的同時多加幾次；另外，還可通過選擇pH、溫度或離子強度等，使這些條件都要適合于目的物質的提取。

使用前注意事項：

1．根據所處理的樣本體積選擇適當探頭，使用前后均須用酒精棉球擦洗探頭，換探頭須剛專用扳手更換；

2．AMPLITUDE旋鈕打開時，探頭不得在空氣中暴露，特殊情況下(測試探頭)不應超過10秒；

3．使用前準備好冰盒，樣品處理時必須置于冰浴中，樣品濃度不可過大。