什麼是細胞破碎?

細胞破碎是一項重要的技術，用於破壞細胞的外部結構，以釋放細胞內的生物分子，這個過程對於分離和提取細胞內的蛋白質、核酸、代謝物等生物分子至關重要，是後續分析、研究和應用的關鍵步驟。

細胞破碎方法有哪些?

近年來，結合重組DNA技術和組織培養技術的重大發展，更使得以前被認為難以取得的蛋白質，可以用大量生產的方式獲得，實驗人員能根據具體需求選擇最適合的細胞破碎方法。

常見的細胞破碎方法可分為兩大類，一為機械式，包含「高壓破碎法」、「超音波破碎法」、「剪切破碎法」、「球磨破碎法」，二為非機械式，包括「化學破碎法」、「物理破碎法」及「酵素處理法」。

其中，高壓破碎法是主要且常用的方式，此方法的優點有：破碎效果佳、操作時間短、容易放大…等特性，也是本文的介紹重點，我們接下來將針對高壓破碎法的原理、操作步驟以及在生物研究和醫學應用中的重要性做探討。

何謂高壓破碎法（High Pressure Cell Disruption）?

可使用CONSTANT的高壓細胞破碎機系列完成，由能夠產生高壓力的正排量幫浦（Positive Displacement Pump）和具有狹窄小孔的排放閥（Discharge Valve）組成，並透過高壓力來破碎細胞。

操作時，將細胞懸浮液倒入幫浦中，高壓力迫使細胞懸浮液高速通過排放閥的小孔，並撞擊上蓋。這種突然的減壓和高速衝擊作用使細胞受到高液相剪切力，從而有效破碎細胞結構，且對於不易破碎的細胞，可以進行多次破碎以確保效果。

若是需要大量破碎細胞懸浮液，可以選擇連續進樣的機型（如：CONSTANT CF1、CF2）。特別是連續進樣操作時，為了避免破碎過程中幫浦溫度升高，可以使用冷卻循環系統（如：EYELA CA-1116A-1）以確保操作的穩定性。

高壓破碎法操作步驟：

1. 準備細胞懸浮液：從所需的細胞來源中獲取細胞，並將其懸浮在適當的緩衝液中。
2. 裝載懸浮液：將細胞懸浮液加入高壓破碎設備的幫浦中。
3. 設置壓力：調整幫浦的壓力，使其達到所需的高壓力。
4. 破碎細胞：開啟幫浦，使懸浮液以高速通過排放閥的小孔，撞擊上蓋。重複操作，直到所需的破碎效果。
5. 收集細胞懸浮液：將破碎後的細胞懸浮液收集起來，以進一步分離和提取目標生物分子。

CONSTANT高壓細胞破碎機產品特點：

CONSTANT在高壓破碎系統和精確的控制系統設計上非常出色，使得破壞細胞結構並釋放生物分子變得更加高效且可控，在生物醫學研究、生物工程和生物製藥等領域都可以見到此系列產品。

1. 快速高效地破壞細胞結構，並釋放出更多的生物分子。
2. 具有可調節的破碎壓力和破碎時間，可以滿足不同應用的需求。
3. 該設備操作簡單，易於使用，並且提供了準確的控制和監測功能。

高壓破碎法扮演的重要角色：

高壓破碎法在生物研究和醫學應用中具有以下重要角色：

1. 生物分子提取：高壓破碎法能夠有效地破壞細胞結構，釋放細胞內的蛋白質、核酸、代謝物…等分子生物，為後續的分析和研究提供基礎。
2. 細胞結構和功能研究：通過破壞細胞結構，高壓破碎法使得研究人員可以深入了解細胞的結構和功能，從而拓展生物學和生物醫學領域的研究範疇。
3. 藥物開發和治療研究：高壓破碎法可以幫助研究人員開發新藥和進行治療研究，通過釋放細胞內的生物分子，了解藥物的作用機制並評估其療效。

高壓破碎法方法在生物研究和醫學應用中有助於生物分子的提取、細胞結構和功能的研究，以及藥物開發和治療研究，並進一步推動生物科學和生物醫學領域的發展。

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