PhD高壓均質機應用于細胞破碎-生物工程
PhD高壓均質機的原理:
由電源(220V/380V, 60/50 Hz) 驅動PhD高壓均質機的泵柱塞做往復運動,物料在柱塞作用下,進入可調節(jié)壓力大小的閥組中,經(jīng)過特定寬度的限流縫隙(均質區(qū)),瞬間失壓的物料以極高的流速(1000-1500米/秒)噴出,在均質閥內產(chǎn)生至少三種效應:空穴效應、撞擊效應、剪切效應。經(jīng)過這多種力學效應相互作用處理過后,細胞破碎率大于99%.
生物類 適用案例:
酶工程 , 人用疫苗, 獸用疫苗, HPV疫苗, 融合蛋白, 核酸, 胰島素, 試劑,抗體等。
眾多的生物制品廠、藥廠、高校、科研院研究所,將大腸桿菌、酵母菌,或海洋澡類細胞等,放入PhD高壓均質機,加壓至1500-2000bar,將細胞壁進行破壁,提取細胞內的蛋白、酶類等有效成份,制成疫苗、試劑、抗體 等,已帶來可觀的收益。
細胞破碎(cellrupture)技術是指利用外力破壞細胞膜和細胞壁,使細胞內容物包括目的產(chǎn)物成分釋放出來的技術。細胞破碎技術是分離純化細胞內合成的非分泌型生化物質(產(chǎn)品)的基礎。隨著重組DNA技術和組織培養(yǎng)技術上的重大進展,以前認為很難獲得的蛋白質現(xiàn)在可以大規(guī)模生產(chǎn)。
高壓均質破碎法(homogenization):在歐美、中國、日本、韓國等多個國家,高壓均質機是常用的細胞破碎設備。美國PhD高壓均質機,其結構由電機驅動泵體,進而在均質閥體內生成壓力。細胞漿液通過止回閥進入均質閥體內,在高壓下迫使其在均質閥的小孔中高速沖出,且由于瞬間減壓和高速沖擊,使細胞同時受到高的液相剪切效用、空穴效用、撞擊效用而破碎。在操作方式上,可以采用單次通過高壓均質機或多次循環(huán)通過等方式,也可連續(xù)操作。為了控制溫度的升高,PhD同時采用內置式冷卻和外部冷卻的方式,使出料最低溫度能控制在0-10℃左右。在工業(yè)規(guī)模的細胞破碎中,對于大腸桿菌,用美國PhD高壓均質機,在15,000psi(1,035bar),均質一次即可達用用戶要求;對于酵母等難破碎的及濃度高或處于生長靜止期的細胞,常采用均質壓力在25,000psi(1,720bar)的情況下均質。
生物類 適用案例: 酶工程 , 人用疫苗, 獸用疫苗, HPV疫苗, 融合蛋白, 核酸, 胰島素, 試劑,抗體等
表達載體:
大腸桿菌 , 酵母菌, 動物細胞, 結核桿菌, 芽孢桿菌, 嗜熱桿菌 等
應用特點:
通過菌種轉基因的方式表達蛋白或核酸等物質,經(jīng)過破碎細胞壁,離心純化的手段得到最終的產(chǎn)品,一般工藝流程為:
DNA轉接→菌種培養(yǎng)→獲得濕菌體→緩沖液重懸→破碎細胞壁→離心→純化
應用優(yōu)勢:
溫度控制:-10-30℃冷媒介質+PhD控溫均質閥+無菌換熱器
溫度范圍:-5-70℃ (通??販卦?/span>4-10℃內)
材質:SS316L衛(wèi)生級不銹鋼,無菌接口設計,直管式換熱器無死角
破碎壓力 :PhD高壓均質機,適用所有生物學菌體的破碎.
實驗型均質機,到生產(chǎn)型設備,最大壓力均可達2750bar,適合研發(fā)→生產(chǎn)的同步放大。
細胞破碎效果圖:
案例視頻:
PhD高壓均質機-690bar破碎細胞發(fā)酵液-溫度4.3度,
破碎率達到99%