前言 

     細胞破碎儀進行粉碎破碎是目前在生物生產(chǎn)中常用的破碎儀器。對不同菌種的發(fā)酵液。破碎的效果差別較大。一般地，桿菌比球菌較易破碎，革蘭氏陰性細菌細胞比革蘭氏陽性細菌細胞較易破碎，對酵母菌的效果較差。按照是否存在外加作用力，細胞破碎儀的破碎方法可分為機械法和非機械法兩大類。機械破碎中細胞所受的機械作用力主要有壓縮力和剪切力，非機械破碎主要利用化學或生化試劑（如酶）改變細胞壁或細胞膜的結構而釋放胞內(nèi)物質(zhì)。

細胞破碎儀的應用：

　　細胞破碎儀具有破碎組織、細菌、病毒、孢子及其它細胞結構，勻質(zhì)、乳化、混合、脫氣、崩解和分散、浸出和提取，加速反映等功能，所以細胞破碎儀廣泛應用于生物、醫(yī)學、化學、制藥、食品、化妝品、環(huán)保等實驗室研究及企業(yè)生產(chǎn)。

細胞破碎儀的工作原理：

　　破碎細胞的目的是使細胞壁和細胞膜受到不同程度的破壞(增大滲透性)或破碎、釋放其中的目標產(chǎn)物，主要采用的方法有機械法和非機械法兩大類。

　　機械破碎處理量大，破碎速度較快，時間短，效率較高，是工業(yè)規(guī)模細胞破碎的重要手段，細胞受到擠壓，剪切和撞擊作用，易被破碎在許多情況下，細胞內(nèi)含物全部釋放出來，由于機械攪拌產(chǎn)生熱量，破碎要采用冷卻措施，機械破碎主要的方法有珠磨法、高壓勻漿法、撞擊破碎法和超聲波等方法。

細胞破碎儀的破碎技術：

　　在生物產(chǎn)物的分離提取中，如果目標物質(zhì)為胞外產(chǎn)物(如霉菌產(chǎn)生的糖化酶等)，其提取過程較簡單，只需直接進行固液分離，獲得澄清的濾液，再進行分離純化操作;如果目標物質(zhì)為胞內(nèi)產(chǎn)物或多細胞生物組織中的各種生物分子(如堿性磷酸酶等胞內(nèi)酶、部分外源基因表達產(chǎn)業(yè)或植物細胞產(chǎn)物等)，都需要事先將細胞或組織破碎，使目標物質(zhì)充分釋放到溶液中而且不失去生物活性。

　　不同的生物體或同一生物體的不同部位的組織，其細胞破碎的難易程序不一，細胞破碎儀使用的方法也不相同，如動物臟器的細胞膜較脆弱，容易破碎，植物和微生物由于具有較堅固的纖維素，半纖維素組成的細胞壁，要采取專門的細胞破碎方法。

細胞破碎儀的分類：

　　根據(jù)細胞破碎儀所應用的原理，可分為超聲波法細胞破碎儀、高壓勻漿法細胞破碎儀、高速珠磨法細胞破碎儀。

　　1、超聲波細胞破碎儀

　　超聲波細胞破碎儀就是將電能通過換能器轉換為聲能，這種能量通過液體介質(zhì)而變成一個個密集的小氣泡，這些小氣泡迅速炸裂，產(chǎn)生的大量的能量，從而起到破碎細胞等物質(zhì)的作用。

　　2、高壓勻漿細胞破碎儀

　　高壓勻漿細胞破碎儀可大規(guī)模破碎細胞，高壓勻漿器由高壓泵和勻漿閥組成，它是利用高壓迫使懸浮液通過針形閥，由于突然簡壓和高速沖擊撞擊造成細胞破裂，在高壓勻漿器中，細胞經(jīng)歷了高速造成的剪切、碰撞和由高壓到常壓的突變，從而造成細胞壁的破壞，細胞膜隨之破裂，胞內(nèi)產(chǎn)物得到釋放。

　　3、高速珠磨法細胞破碎儀

　　其利用固體間研磨剪切力和撞擊使細胞破碎。珠磨機的主體一般是立式或臥式圓筒形腔體。磨腔內(nèi)裝鋼珠或小玻璃珠以提高碾磨能力，一般，臥式珠磨破碎效率比立式高，因為立式機向上流動的液體在某種程度上會使研磨珠流態(tài)化，影響其研磨效率。

　　珠磨法破碎細胞分為間歇或連續(xù)操作。珠磨法操作的有效能利用率僅為1%左右，破碎過程會產(chǎn)生大量熱能，所以要考慮換熱問題。珠磨的細胞破碎效率隨細胞種類而異，適用于絕大多真菌菌絲和藻類等微生物細胞的破碎。與高壓勻漿細胞破碎儀相比，影響破碎率的操作參數(shù)較多，操作過程的優(yōu)化設計較復雜。