美国SONICS 超声波细胞破碎仪 VCX130:用于小批量应用的超声波液体处理器,130瓦特超声处理器与定时器和脉冲器安全地处理广泛的有机和无机材料，从150微升到150毫升。典型的应用包括生物技术和制药加工，包括混合、分散和样本准备使用。

◆能量监视器

◆1-59秒独立开/关脉冲发生器

◆数字电表

◆经过时间指标

◆十小时计时器

◆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、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。(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。