siden 1940 ‘ erne er højt tryk blevet brugt som en metode til celleforstyrrelse, især af fransk Trykcellepresse, eller fransk presse for kort. Denne metode blev udviklet af Charles Stacy French og bruger højt tryk til at tvinge celler gennem en smal åbning, hvilket får cellerne til at lyse på grund af de forskydningskræfter, der opleves på tværs af trykforskellen. Mens franske presser er blevet en hæfteelement i mange mikrobiologiske laboratorier, er deres produktion stort set ophørt, hvilket fører til en genopblussen i alternative anvendelser af lignende teknologi.
moderne fysiske celleforstyrrende stoffer fungerer typisk via enten pneumatisk eller hydraulisk tryk. Selvom pneumatiske maskiner typisk er lavere omkostninger, kan deres ydeevne være upålidelig på grund af variationer i behandlingstrykket gennem luftpumpens slag. Det anses generelt for, at hydrauliske maskiner tilbyder overlegen lyseringsevne, især når de behandler sværere at bryde prøver såsom gær eller Gram-positive bakterier på grund af deres evne til at opretholde konstant tryk gennem stempelslaget. Da den franske presse, der drives af hydraulisk tryk, er i stand til over 90% lysis af de mest almindeligt anvendte celletyper, tages det ofte som guldstandarden i lysis-ydeevne, og moderne maskiner sammenlignes ofte med det ikke kun med hensyn til lysis-effektivitet, men også med hensyn til sikkerhed og brugervenlighed. Nogle producenter forsøger også at forbedre det traditionelle design ved at ændre egenskaber inden for disse maskiner bortset fra trykket, der driver prøven gennem åbningen. Et sådant eksempel er Constant Systems, der for nylig har vist, at deres Celleforstyrrende stoffer ikke kun matcher præstationen for en traditionel fransk presse, men også at de stræber efter at opnå de samme resultater med en meget lavere effekt.
Trykcyklingsteknologi (“PCT”). PCT er en patenteret, muliggør teknologiplatform, der bruger skiftende cyklusser af hydrostatisk tryk mellem omgivende og ultrahøje niveauer (op til 90.000 psi) til sikkert, bekvemt og reproducerbart at kontrollere molekylers handlinger i biologiske prøver, f. eks., brud (lysis) af celler og væv fra mennesker, dyr, planter og mikrobielle kilder og inaktivering af patogener. PCT-forbedrede systemer (instrumenter og forbrugsstoffer) løser nogle udfordrende problemer, der er forbundet med biologisk prøveforberedelse. PCT-fordele inkluderer: (a) ekstraktion og genvinding af flere membranproteiner, (b) forbedret proteinfordøjelse, (c) differentiel lysis i en blandet prøvebase, (d) patogeninaktivering, (e) øget DNA-detektion og (f) udsøgt prøveforberedelsesproces kontrol.den Mikrofluidiseringsmetode, der anvendes til celleforstyrrelse, påvirker stærkt de fysisk-kemiske egenskaber af den lyserede cellesuspension, såsom partikelstørrelse, viskositet, proteinudbytte og aktivitet. I de senere år har Mikrofluidiseringsmetoden vundet popularitet i celleforstyrrelser på grund af dens brugervenlighed og effektivitet til at forstyrre mange forskellige slags celler. Mikrofluidiseringsteknologien blev licenseret fra et firma kaldet Arthur D. Little og blev først udviklet og brugt i 1980 ‘ erne og startede oprindeligt som et værktøj til oprettelse af liposom. Det er siden blevet brugt i andre applikationer såsom celleforstyrrelse nanoemulsioner og reduktion af fast partikelstørrelse, blandt andre.
ved at bruge mikrokanaler med fast geometri og en forstærkerpumpe genereres høje forskydningshastigheder, der sprænger cellerne. Denne metode til cellelyse kan give brud på over 90% af E. coli-celler.
mange proteiner er ekstremt temperaturfølsomme og kan i mange tilfælde begynde at denaturere ved temperaturer på kun 4 grader celsius. Inden for mikrokanalerne overstiger temperaturerne 4 grader celsius, men maskinen er designet til at afkøle hurtigt, så den tid, cellerne udsættes for forhøjede temperaturer, er ekstremt kort (opholdstid 25 ms-40 ms). På grund af denne effektive temperaturregulering giver Mikrofluidisatoren højere niveauer af aktive proteiner end andre mekaniske metoder, når proteinerne er temperaturfølsomme.
Viskositetsændringer observeres også ofte, når cellerne forstyrres. Hvis cellesuspensionsviskositeten er høj, kan det gøre nedstrømshåndtering—såsom filtrering og nøjagtig pipettering—ret vanskelig. Viskositetsændringerne observeret med en Mikrofluidisator er relativt lave og falder med yderligere yderligere passerer gennem maskinen.
I modsætning til andre mekaniske afbrydelsesmetoder bryder Mikrofluidisatoren cellemembranerne effektivt, men forsigtigt, hvilket resulterer i relativt store cellevægsfragmenter (450 nm) og gør det således lettere at adskille celleindholdet. Dette kan føre til kortere filtreringstider og bedre centrifugeringsseparation.
Mikrofluideringsteknologi skalaer fra en milliliter til tusindvis af liter.
