定义 · 细胞破碎技术

　　细胞破碎技术是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术，是分离纯化细胞内容合成的非分泌型生化物质（产品）的基础。结合重组DNA技术和组织培养技术上的重大进展，以前认为很难获得的蛋白质现在可以大规模生产。

　　在生物学研究中，除了某些细胞外的多肽激素和某些蛋白质与酶以外，经常会对细胞或组织进行破碎处理，使生物大分子充分释放到溶液中，并不丢失生物活性，最终目的是获得细胞内的物质。不同的生物体或同一生物体的不同部位的组织，其细胞破碎的难易不一，使用的方法也不相同，如动物脏器的细胞膜较脆弱，容易破碎，植物和微生物由于具有较坚固的纤维素、半纤维素组成的细胞壁，要采取专门的细胞破碎方法。

　　由于细菌、酵母、真菌、植物都有细胞壁，但成分不同，且同类细胞结成的网状结构不同，因此其细胞壁的坚固程度不同，总体呈现递增态势。动物细胞虽然没有细胞壁，但具有细胞膜，也需要一定的细胞破碎方法来破膜，达到提取产物的目的。

　　NO.1 渗透冲击破碎法

　　一种较为温和的破碎方法，将细胞放在高渗透压的溶液中（如一定浓度的甘油或蔗糖溶液），由于渗透压的作用，细胞内水分便向外渗透，细胞发生收缩，当达到平衡后，将介质快速稀释，或将细胞转入水或缓冲液中，由于渗透压的突然变化，胞外的水迅速渗入胞内，引起细胞快速膨胀而破裂。

　　NO.2 反复冻融法

　　将细胞放在低温下冷冻（约-15℃），然后在室温中融化，反复多次而达到破壁作用。由于冷冻，一方面能使细胞膜的疏水键结构破裂，从而增加细胞的亲水性能，另一方面胞内水结晶，形成冰晶粒，引起细胞膨胀破裂。对于细胞壁较脆弱的菌体，可采用此法。

　　NO.3 酶溶液破碎法

　　利用各种水解酶，如溶菌酶等，将细胞壁分解，使细胞内含物释放出来。此法适合多种微生物。

　　NO.4 化学试剂法

　　某些有机溶剂（如苯、甲苯）、抗生素、表面活性剂、金属螯合剂、变性剂等化学药品都可以改变细胞壁或膜的通透性从而使内含物有选择的渗透出来。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。

　　NO.5 组织捣碎机

　　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、柔嫩的叶芽等。

　　NO.6 匀浆器

　　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。

　　NO.7 研磨

　　将液氮预冻的样本放入研钵内研磨。多用于坚硬植物材料。

　　NO.8 超声波

　　用一定功率的超声波处理细胞悬液，使细胞急剧震荡破裂，超声对细胞的作用主要由热效应、空化效应和机械效应。多用于微生物和组织细胞的破碎。