Mikro-joa homogenisaatori kasutamine biotööstuses
Bioloogia valdkonnas kasutatakse sageli rakkude purustamist ainete, näiteks E. coli, pärmirakkude ja vetikarakkude, ekstraheerimiseks valkude, rakusiseste ensüümide ja muude toimeainete ekstraheerimiseks. Tavaliselt kasutatavad raku purustamise meetodid hõlmavad ultraheli, keemilist, ensümaatilist ja kõrgsurvega homogeniseerimist. Sellised meetodid nagu keemiline meetod ja ensümaatiline hüdrolüüs ei ole mehaanilised meetodid, kuna on vaja lisada muid reaktiivseid aineid, mis muudab protsessi keerukamaks, samas kui ultraheli meetod ja kiire lihvimismeetod ei sobi suuremahuliseks tootmiseks purustusjõu tõttu. Kõrgsurvega homogeniseerimismeetod kasutab kõrgsurvet. Homogenisaator tekitab ülimalt suure homogeniseerimisrõhu, põrkab rakud kitsas kanalis ülikiirelt kokku ja avab rakumembraani või rakuseina ekstraheerimist vajavate toimeainete lahustamiseks. See on puhtalt füüsiline protsess, ilma et oleks vaja lisada täiendavaid kemikaale. , Ja väljundit on lihtne tootmise ulatusse viia. Eriti mikro-joa homogenisaator kui uue põlvkonna kõrgsurve homogenisaator suurendab oluliselt homogeniseerimise arvutuslikku rõhku (kuni 300MPA) ja võib katta mitmesuguseid raskesti murduvaid rakke (pärm, seenrakud). Üldkasutatavate kaubamärkide hulka kuuluvad Ameerika BEE, Genizer ja Microfluidics jt ning seadmete kvaliteet, kasutatavus ja stabiilsus on suhteliselt head. Siin on mõned näited mikrofluidsete homogenisaatorite kasutamisest bioloogilises tööstuses rakkude purustamiseks. Kirjeldatud.
1. Spirulina sisaldab mitmesuguseid inimkehale kasulikke toitaineid ja seda saab hõlpsasti saada suurel alal mariculture. Selle rikkalikul vetikavalgul on suur rakendusvõimalus kosmeetika- ja toiduainetööstuses. Mikrojettide kasutamine vetikarakkude homogeniseerimiseks ja purustamiseks võib olla efektiivne Vetikavalgu tootmistüüpi skaala tuleb optimeerida homogeniseerimisrõhu, homogeniseerimisaja, vetikarakkude kontsentratsiooni, puhvri pH väärtuse, suspensioonisüsteemi ja muude tegurite jaoks. Kogemuste kohaselt kasutatakse mikrojuga homogenisaatorit rõhu all 20000-30000PSI. Paremaid tulemusi on võimalik saavutada kolm korda purustades.
2. Escherichia coli on levinud bakter rakkude purunemisel ja seda kasutatakse sageli valkude ekstraheerimiseks. Kuna E. coli rakumembraani on suhteliselt lihtne murda, võib ühe lasu killustumiskiirus jõuda mikrojuga homogenisaatoriga umbes 15000 PSI rõhul üle 99%. Pärast kõrgsurvega homogeniseerimist tõuseb materjali temperatuur ja homogeniseerimisrõhu suurenemisega muutub temperatuuri tõusu aste raskemaks. Seetõttu tuleb homogeense purustamise tagumine ots ühendada soojusvahetusseadmega, et vähendada materjali temperatuuri õigeaegselt sobivale tasemele, et tagada valgu aktiivsus. Samal ajal on kõige parem kujundada jahutus jope homogeense kuumutuspunkti jaoks.
3. Pärmirakkudel on ka kõrge nukleiinhape, mida saab kasutada meditsiinis, toidu- ja kosmeetikatööstuses ning õlletööstuses on tohutul hulgal õlijuurepärmi muda, mida saab kasutada. See suudab mitte ainult süvendada pärmi majanduslikku väärtust, vaid ka lahendada sööta. Pärmil on kõrge nukleiinhappe sisaldus. Õlletootja' pärmi tööstuslikud ekstraheerimismeetodid kasutavad tavaliselt kontsentreeritud soola meetodit, ammoniaagi meetodit ja naatriumhüdroksiidi meetodit, kuid neid ei saa vähese efekti või suure hulga keemiliste ainete kasutamise tõttu laialdaselt reklaamida. Kasutatakse mikrojeti homogenisaatoreid. Surve 25000-30000PSI all saab kolm korda homogeniseerides saavutada seina purunemiskiiruse umbes 80% -90%.
Ülaltoodud on mõned rakkude lagundamise rakendused bioloogilises tööstuses. Lisaks on palju juhtumeid, mida saab mikrojugade abil homogeniseerida, näiteks loomarakkude ja seenrakkude purustamine.
Nanogenisaatori 30K kui eksperimentaalse mikro-joaga homogenisaatori, mille on välja töötanud USA Genizer, maksimaalne töörõhk on 200MPA ja kavandatav vooluhulk 100ml / min. Seda kasutatakse peamiselt ülikoolide, uurimisinstituutide ja ettevõtete teadus- ja arendustegevuseks. See on varustatud ainulaadse vastureaktiivse teemantinteraktiivse õõnsusega. Suurepärane homogeniseerimise efekt, lihtne ja kiire töö võimaldab operaatoril kohe kasutamist õppida. Minimaalne proovimaht 5 ml ja jääkmaht 1 ml suudavad rahuldada nõudlikumaid uurimis- ja arendustegevuse nõudeid ning neid saab rakendada farmaatsiatoodetes, biotehnoloogias, kemikaalides, toidus ja nanomaterjalides. Homogeensed rakendused sellistes tööstusharudes nagu liposoomid.
