Soluhäiriö

1940-luvulta lähtien on käytetty soluhäiriömenetelmänä erityisesti ranskalaista Painesolupuristinta tai lyhemmin ranskalaista Painesolupuristinta. Menetelmän kehitti Charles Stacy French, ja siinä käytetään korkeapainetta pakottamaan soluja kapean aukon läpi, jolloin solut lysähtävät paine-eron yli koettujen leikkausvoimien vuoksi. Vaikka ranskalaisista puristimista on tullut tärkeä tuote monissa mikrobiologian laboratorioissa, niiden valmistus on suurelta osin lopetettu, mikä on johtanut samankaltaisen tekniikan vaihtoehtoisten sovellusten uuteen nousuun.

nykyaikaiset fysikaaliset solunrajoittimet toimivat tyypillisesti joko pneumaattisen tai hydraulisen paineen kautta. Vaikka pneumaattiset koneet ovat tyypillisesti edullisempia, niiden suorituskyky voi olla epäluotettava, koska käsittelypaine vaihtelee koko ilmapumpun iskun ajan. Yleisesti katsotaan, että hydrauliset koneet tarjoavat erinomaisen lysing kyky, varsinkin kun käsittely vaikeampaa rikkoa näytteitä, kuten hiiva tai grampositiiviset bakteerit, koska niiden kyky ylläpitää jatkuvaa painetta koko MÄNNÄNISKUN. Koska ranskalainen puristin, joka toimii hydraulisella paineella, kykenee yli 90-prosenttiseen lyysiin useimmista käytetyistä solutyypeistä, sitä pidetään usein kultakantana lyysin suorituskyvyssä ja nykyaikaisia koneita verrataan siihen usein paitsi lyysin tehokkuuden myös turvallisuuden ja helppokäyttöisyyden kannalta. Jotkut valmistajat yrittävät myös parantaa perinteistä rakennetta muuttamalla näiden koneiden ominaisuuksia, lukuun ottamatta painetta, joka ajaa näytteen aukon läpi. Yksi tällainen esimerkki on Constant Systems, joka on viime aikoina osoittanut, että sen Soluhäiriömerkinnät vastaavat perinteisen ranskalaisen lehdistön suorituskykyä, mutta myös että ne pyrkivät saavuttamaan samat tulokset paljon pienemmällä teholla.

Paineenvaihtelutekniikka (”PCT”). PCT on patentoitu, mahdollistava teknologia-alusta, joka käyttää hydrostaattisen paineen vaihtelevia syklejä ympäristön ja erittäin korkean tason välillä (jopa 90 000 psi), jotta biologisissa näytteissä olevien molekyylien toimintaa voidaan hallita turvallisesti, kätevästi ja toistettavasti, esim., ihmisten, eläinten, kasvien ja mikrobien solujen ja kudosten repeäminen (hajoaminen) ja taudinaiheuttajien inaktivointi. PCT-parannetut järjestelmät (instrumentit ja kulutustarvikkeet) käsittelevät joitakin biologiseen näytteenvalmistukseen liittyviä haastavia ongelmia. PCT: n etuja ovat: (a) useamman kalvoproteiinin uuttaminen ja talteenotto, (B) tehostettu proteiinien pilkkoutuminen, (c) differentiaalinen hajoaminen sekanäytteessä, (d) taudinaiheuttajan inaktivointi, (e) lisääntynyt DNA-tunnistus ja (f) hieno näytteenvalmistusprosessin valvonta.

solun hajoamiseen käytetty Mikrofluidointimenetelmä vaikuttaa voimakkaasti lysoidun solususpension fysikaalis-kemiallisiin ominaisuuksiin, kuten partikkelikokoon, viskositeettiin, proteiinin saantoon ja entsyymiaktiivisuuteen. Viime vuosina Mikrofluidisointimenetelmä on saavuttanut suosiota soluhäiriöissä, koska se on helppokäyttöinen ja tehokas hajottamaan monia erilaisia soluja. Mikrofluidisaattoriteknologia lisensoitiin Arthur D. Little-nimiseltä yritykseltä, ja sitä kehitettiin ja hyödynnettiin ensimmäisen kerran 1980-luvulla, aluksi liposomien luomisen välineenä. Sitä on sittemmin käytetty muun muassa muissa sovelluksissa, kuten soluhäiriöiden nanoemulsioissa ja kiinteän hiukkaskoon pienentämisessä.

käyttämällä kiinteägeometrisiä mikrokanavia ja tehostinpumppua syntyy suuria leikkausnopeuksia, jotka hajottavat solut. Tämä menetelmä solujen hajoaminen voi tuottaa rikkoutuminen yli 90% E. coli soluja.

monet proteiinit ovat erittäin lämpötilaherkkiä, ja monissa tapauksissa ne voivat alkaa denaturoitua vain 4 asteen lämpötilassa. Mikrokaneleissa lämpötila ylittää 4 astetta, mutta kone on suunniteltu jäähtymään nopeasti niin, että aika, jolloin solut altistuvat korkeille lämpötiloille, on erittäin lyhyt (viipymisaika 25 ms-40 ms). Tämän tehokkaan lämmönsäätelyn ansiosta Mikrofluidisaattori tuottaa suurempia määriä aktiivisia proteiineja ja entsyymejä kuin muut mekaaniset menetelmät, kun proteiinit ovat lämpötilaherkkiä.

viskositeetin muutoksia havaitaan usein myös soluja hajottaessa. Jos solususpension viskositeetti on korkea, se voi tehdä jatkokäsittelyn—kuten suodatuksen ja tarkan pipetoinnin—melko vaikeaksi. Mikrofluidisaattorilla havaitut viskositeettimuutokset ovat suhteellisen pieniä ja pienenevät, kun koneen läpi kulkee vielä lisää.

muista mekaanisista häiriömenetelmistä poiketen Mikrofluidaattori rikkoo solukalvot tehokkaasti mutta hellävaraisesti, jolloin syntyy suhteellisen suuria soluseinän palasia (450 nm), jolloin solun sisällön erottaminen on helpompaa. Tämä voi johtaa lyhyempiin suodatusaikoihin ja parempaan sentrifugointierotukseen.

Mikrofluidisaattoritekniikka skaalautuu millilitrasta tuhansiin litroihin.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.