細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)中,尤其是植物細(xì)胞實(shí)驗(yàn),常常會(huì)遇到的細(xì)胞裂解的相關(guān)實(shí)驗(yàn),目的是通過(guò)機(jī)械貨非機(jī)械的方法打破細(xì)胞壁的束縛,從而在進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核內(nèi)部完成DNA編輯相關(guān)操作的一種實(shí)驗(yàn)方法。細(xì)胞破碎的方法有哪些?總結(jié)方法主要有以下8種:
一、細(xì)胞破碎的機(jī)械方法
機(jī)械細(xì)胞破壞實(shí)際上就是這樣:通過(guò)固體或液體剪切的方式強(qiáng)行打開細(xì)胞壁并溢出內(nèi)容物。機(jī)械破碎的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)引入可能干擾您想要提取的物質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)。然而,容易造成大分子內(nèi)容物失活。
1.研缽和研杵
研磨破壁法通常是將植物組織樣本放在置于冷凍液氮中,通過(guò)組織研磨器的研磨來(lái)完成的。當(dāng)組織材料被破壞時(shí),可以通過(guò)添加溶劑來(lái)提取代謝物。
2.珠磨法
珠磨法是指在等量的細(xì)胞懸液和渦旋混合器中加入玻璃珠或磁珠用于通過(guò)固體剪切的作用來(lái)使細(xì)胞裂解的方法。這種細(xì)胞裂解法的機(jī)械剪切力足夠溫和,可以保持細(xì)胞器的完整性,具有較高的細(xì)胞破碎率可大規(guī)模使用,適 用于各種細(xì)胞破碎。缺點(diǎn)是:大分子內(nèi)容物較易失活,并且漿液分離較為困難。
3.超聲波破碎儀
超聲波均質(zhì)器的工作原理是在浸入細(xì)胞溶液中的鈦探針中引起振動(dòng)。發(fā)生稱為空化的過(guò)程,其中微小氣泡形成并爆炸,產(chǎn)生局部沖擊波并通過(guò)壓力變化破壞細(xì)胞壁。這種方法非常適用于植物和真菌細(xì)胞,但有一個(gè)缺點(diǎn):噪音較大,所以使用時(shí),必須在額外的房間內(nèi)進(jìn)行。
4.均質(zhì)機(jī)破碎法
均質(zhì)器在細(xì)胞上使用類似于珠法的剪切力。可以通過(guò)將細(xì)胞擠壓到比它們略小的管子中來(lái)進(jìn)行均質(zhì)化,從而剪掉外層(法壓)或使用攪拌機(jī)中的旋轉(zhuǎn)刀片(轉(zhuǎn)子-定子處理器)。
5.冷凍破碎法
凍融循環(huán)通過(guò)在解凍時(shí)形成冰晶和細(xì)胞膨脹來(lái)起作用,最終導(dǎo)致破裂。用于藻類和軟植物材料。缺點(diǎn)是非常耗時(shí)。
6.高溫(微波、高壓釜)破碎法
高溫(和壓力)會(huì)破壞細(xì)胞壁內(nèi)的鍵,也會(huì)使蛋白質(zhì)變性。盡管速度很快,但如果您的應(yīng)用受到熱對(duì)電池其余部分的損害影響,您最好找到另一種方法。
二、 非機(jī)械細(xì)胞破碎的方法有哪些?
非機(jī)械方法會(huì)涉及到添加分解細(xì)胞壁成分相關(guān)的酶或化學(xué)品。它們通常與機(jī)械力結(jié)合使用,以確保wan全破壞細(xì)胞。使用它們的缺點(diǎn)是細(xì)胞裂解后較難將細(xì)胞從這些物質(zhì)中分離出來(lái)。
1.酵素
天然存在的酶可用于去除細(xì)胞壁,例如在分離原生質(zhì)體(無(wú)壁細(xì)胞)時(shí)。根據(jù)您使用的生物組織樣本,可以使用 纖維素酶、幾丁質(zhì)酶、溶jun酶(破壞肽聚糖)、甘露糖酶、聚糖酶(等)等溶jun酶。
2.化學(xué)品
醇、醚或lv仿等有機(jī)溶劑可以通過(guò)滲透細(xì)胞壁和細(xì)胞膜來(lái)破壞細(xì)胞壁。如果您想提取疏水性分子(如植物色素),它們會(huì)較為方便,因?yàn)樗鼈儠?huì)被收集在溶劑中。通常用于植物成分的萃取。EDTA主要用于破壞革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁,因?yàn)?其細(xì)胞壁含有脂多糖,這些脂多糖由 Mg 2+和 Ca 2+等陽(yáng)離子穩(wěn)定。EDTA 會(huì)螯合陽(yáng)離子,從而在細(xì)胞壁上留下孔洞,使外來(lái)基因輕松穿透細(xì)胞壁到達(dá)細(xì)胞內(nèi)部。