desde a década de 1940, a alta pressão tem sido usada como um método de interrupção celular, mais notavelmente pela prensa de célula de pressão francesa, ou imprensa francesa para abreviar. Este método foi desenvolvido por Charles Stacy French e utiliza alta pressão para forçar as células através de um orifício estreito, causando as células a lirar devido às forças de cisalhamento experimentadas através do diferencial de pressão. Enquanto as prensas francesas se tornaram um item básico em muitos laboratórios de Microbiologia, sua produção foi interrompida em grande parte, levando a um ressurgimento em aplicações alternativas de tecnologia similar.os disruptores físicos das células modernas funcionam normalmente sob pressão pneumática ou hidráulica. Embora as máquinas pneumáticas sejam tipicamente de menor custo, seu desempenho pode ser pouco confiável devido às variações na pressão de processamento durante todo o curso da bomba de ar. É geralmente considerado que as máquinas hidráulicas oferecem capacidade superior de lisagem, especialmente quando o processamento mais difícil de quebrar amostras, tais como levedura ou bactérias Gram-positivas, devido à sua capacidade de manter a pressão constante ao longo do curso de pistão. Como a imprensa francesa, que é operada por pressão hidráulica, é capaz de mais de 90% lise de tipos de células mais comumente usados, é muitas vezes tomado como o padrão-ouro em desempenho lise e máquinas modernas são muitas vezes comparados contra ele não só em termos de eficiência lise, mas também em termos de segurança e facilidade de uso. Alguns fabricantes também estão tentando melhorar o design tradicional, alterando propriedades dentro destas máquinas, além da pressão que conduz a amostra através do orifício. Um desses exemplos são os sistemas constantes, que demonstraram recentemente que os seus disruptores celulares não só correspondem ao desempenho de uma imprensa francesa tradicional, como também se esforçam por alcançar os mesmos resultados a uma potência muito inferior.tecnologia de ciclos de pressão (“PCT”). PCT é uma plataforma de tecnologia patenteada, que utiliza ciclos alternados de pressão hidrostática entre os níveis Ambiente e ultra-elevado (até 90.000 psi) para controlar de forma segura, conveniente e reprodutível as ações das moléculas em amostras biológicas, por exemplo., a ruptura (lise) de células e tecidos de fontes humanas, animais, vegetais e microbianas, e a inactivação de agentes patogénicos. Os sistemas melhorados com o PCT (instrumentos e Consumíveis) abordam alguns problemas desafiadores inerentes à preparação biológica de amostras. As vantagens do PCT incluem: (a) extração e recuperação de mais proteínas de membrana, (B) digestão melhorada de proteínas, (c) lise diferencial em uma base de amostra mista, (d) inactivação de agentes patogénicos, (e) detecção aumentada de DNA, e (f) controle requintado do processo de preparação de amostras.
O Método do Microfluidizador utilizado para a perturbação celular influencia fortemente as propriedades físico-químicas da suspensão celular lisada, tais como o tamanho das partículas, viscosidade, rendimento proteico e atividade enzimática. Nos últimos anos, o método do Microfluidizador ganhou popularidade na interrupção celular devido à sua facilidade de uso e eficiência em interromper muitos tipos diferentes de células. A tecnologia de Microfluidizador foi licenciada a partir de uma empresa chamada Arthur D. Little e foi desenvolvido e utilizado pela primeira vez na década de 1980, inicialmente começando como uma ferramenta para a criação de lipossomas. Desde então, tem sido usado em outras aplicações, como nanoemulsões de ruptura celular, e redução do tamanho de partículas sólidas, entre outras.
Usando microcanais com geometria fixa, e uma bomba intensificadora, são geradas altas taxas de cisalhamento que rompem as células. Este método de lise celular pode produzir quebra de mais de 90% das células de E. coli.muitas proteínas são extremamente sensíveis à temperatura, e em muitos casos podem começar a desnaturar a temperaturas de apenas 4 graus celsius. Dentro dos microcanais, as temperaturas excedem 4 graus celsius, mas a máquina é projetada para arrefecer rapidamente de modo que o tempo que as células são expostas a temperaturas elevadas é extremamente curto (tempo de residência 25 ms-40 ms). Devido a este controle de temperatura eficaz, o Microfluidizador produz níveis mais elevados de proteínas ativas e enzimas do que outros métodos mecânicos quando as proteínas são sensíveis à temperatura.as alterações de viscosidade também são frequentemente observadas quando se interrompem as células. Se a viscosidade da suspensão celular for elevada, pode tornar o manuseamento a jusante—como a filtração e a pipeta precisa—bastante difícil. As mudanças de viscosidade observadas com um Microfluidizador são relativamente baixas, e diminuem com outras passagens adicionais através da máquina.
em contraste com outros métodos de ruptura mecânica, O Microfluidizador quebra as membranas celulares de forma eficiente mas suave, resultando em fragmentos de parede celular relativamente grandes (450 nm), tornando assim mais fácil separar o conteúdo da célula. Isto pode levar a tempos de filtração mais curtos e a uma melhor separação por centrifugação.
Microfluidizer escalas de tecnologia de um mililitro para milhares de litros.
