產(chǎn)品原理

由電源（110V/220V/380V, 60/50 Hz) 驅(qū)動(dòng)PhD高壓均質(zhì)機(jī)的一個(gè)或者多個(gè)泵柱塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，物料在柱塞作用下進(jìn)入可調(diào)節(jié)壓力大小的閥組中經(jīng)過特定寬度的限流縫隙均質(zhì)區(qū)，瞬間失壓的物料以極高的流速（1000-1500米/秒）噴出,在均質(zhì)閥內(nèi)產(chǎn)生三種效應(yīng):空穴效應(yīng)、撞擊效應(yīng)、剪切效應(yīng)。經(jīng)過這三種效應(yīng)相互作用處理過后，物料粒徑可均勻細(xì)化到100nm以下，細(xì)胞破碎率大于97％。

產(chǎn)品參數(shù)

產(chǎn)品優(yōu)勢

• 細(xì)胞破壁—高壓低溫破碎提取靶蛋白
  通過高壓細(xì)胞破碎儀使物料在柱塞作用下進(jìn)入可調(diào)節(jié)壓力大小的閥組中經(jīng)過特定寬度的限流縫隙均質(zhì)區(qū)在均質(zhì)閥內(nèi)產(chǎn)生三種效應(yīng):空穴效應(yīng)、撞擊效應(yīng)、剪切效應(yīng)的機(jī)械作用力從而打破細(xì)胞壁的束縛，把蛋白質(zhì)從組織或細(xì)胞中釋放出來盡可能保持原來的天然狀態(tài)，不喪失活性，達(dá)到高效率破碎細(xì)胞的效果。采用高壓細(xì)胞破碎法，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的壓力效應(yīng)，從而能夠有效地提取出蛋白質(zhì)，且處理量大、破碎速度較快。這是一種機(jī)械處理細(xì)胞，物理抽提方法。
• 均質(zhì)分散—高壓均質(zhì)法
  物料在柱塞作用下進(jìn)入可調(diào)節(jié)壓力大小的閥組中，在高壓條件下，溶液快速地通過均質(zhì)腔，高速流動(dòng)的流體突然經(jīng)過特定寬度的限流縫隙均質(zhì)區(qū)，液流速度激增，造成很大的速度梯度，同時(shí)壓力銳減，出現(xiàn)了很大的壓力梯度，產(chǎn)生了巨大的壓力差。使得瞬間失壓的物料以極高的流速（1000-1500米/秒）噴出，在均質(zhì)閥內(nèi)產(chǎn)生三種效應(yīng)：空穴效應(yīng)、撞擊效應(yīng)、剪切效應(yīng)。因此粒度或液滴同時(shí)受到強(qiáng)有力的剪切作用、高速撞擊作用；被柱塞壓縮的物料內(nèi)積聚了極高的能量，造成高能釋放引起空穴爆破，使得液體物料分散系中分散相顆粒粒度或液滴微粒化，促進(jìn)固液二相混合。
• 納米乳化—高能乳化法
  高能乳化法是利用極高的機(jī)械外力提供的能量去克服內(nèi)外相液體之間的界面能，從而降低內(nèi)相乳滴粒徑。高壓均質(zhì)法是常最常用的納米技術(shù)。在脂肪乳的制備過程中，將已處理的粗乳經(jīng)過高壓均質(zhì)機(jī)的高壓泵導(dǎo)入，經(jīng)過狹小的均質(zhì)閥高速噴出，在剪切力、碰撞力等強(qiáng)力的作用下，對粗乳中的大乳滴進(jìn)行破碎。高壓均質(zhì)機(jī)通過粗乳在特定寬度的限流縫隙均質(zhì)區(qū)，瞬間失壓，獲得高流速流體間產(chǎn)生局部湍流漩渦而產(chǎn)生的壓力差，將液體油脂充分打散成小液滴，有助于乳化劑對油脂或水分充分包裹形成較為細(xì)小的乳化顆粒，有助于產(chǎn)品的穩(wěn)定性。高壓均質(zhì)法是通過均質(zhì)時(shí)間和次數(shù)來實(shí)現(xiàn)對粒徑大小及分布均勻度的控制，適用于具有一定流動(dòng)性的乳劑體系。
• 脂質(zhì)體整粒工藝
  在擠出樣品工藝這一方面，一是直接擠出，二是先均質(zhì)后擠出。簡而言之就是可以通過擠出、機(jī)械設(shè)備分散等多種工藝，通過不同規(guī)格直徑、孔徑的納米級(jí)薄膜過濾,可制備出納米乳劑、脂質(zhì)體等。直接擠出對于脂質(zhì)體處方要求較高，少量時(shí)可采用氣動(dòng)或者手動(dòng)方式擠出，大量時(shí)采用高壓連續(xù)擠出。溶劑與溶質(zhì)純度均較高，初步溶劑化制備的的脂質(zhì)混懸液雜質(zhì)與大顆粒含量較低時(shí)，可以直接通過過濾擠出初步處理的物料懸浮液。先均質(zhì)后擠出對于脂質(zhì)體處方要求相對而言較低，但此類樣品行均質(zhì)處理成較小粒徑，然后再通過擠出器擠出，否則易出現(xiàn)膜堵現(xiàn)象。對于包含大顆粒或聚團(tuán)較多的脂質(zhì)混懸液，最好先用高壓均質(zhì)機(jī)均質(zhì)處理掉大顆粒或團(tuán)聚較大的物料，初步處理的物料懸液再通過脂質(zhì)體擠出器進(jìn)行過濾擠出，這樣不容易堵塞聚碳酸酯膜，又可以獲得粒徑分布均勻且集中的終產(chǎn)物。
• 高速剪切工藝
  高速剪切機(jī)就是高效、快速、均勻地將一個(gè)相或多個(gè)相分布到另一個(gè)連續(xù)相中，而在通常情況下各個(gè)相是互不相溶的。由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高圓周線速度和高頻機(jī)械效應(yīng)帶來的強(qiáng)勁動(dòng)能，使物料在定、轉(zhuǎn)子狹窄的間隙中受到強(qiáng)烈的機(jī)械及液力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用，從而使不相溶的固相、液相、氣相在相應(yīng)成熟工藝和適量添加劑的共同作用下，瞬間均勻精細(xì)地分散乳化，經(jīng)過高頻的循環(huán)往復(fù)，最終得到穩(wěn)定的高品質(zhì)產(chǎn)品。高速剪切機(jī)使物料通過高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與定子之間所產(chǎn)生的強(qiáng)力的剪斷、分散、沖擊、亂流等過程使其不斷產(chǎn)生新界面，將物料在剪切縫中迅速剪斷、壓縮、折疊，使其攪拌、混合，破碎成200nm～2μm的微粒。物料微粒化、乳化、混合、調(diào)勻、分散等在短時(shí)間內(nèi)完成。

應(yīng)用背景

又稱昆蟲桿狀病毒系統(tǒng)（Baculovirus expression vector system，BEVS），屬于真核細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)，更接近哺乳動(dòng)物細(xì)胞的表達(dá)系統(tǒng)，但不同于酵母和哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)。昆蟲表達(dá)系統(tǒng)憑借其穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)體系、高表達(dá)水平及翻譯后修飾功能而被普遍認(rèn)可為一種表達(dá)大規(guī)模蛋白的強(qiáng)有力的工具,可以提供高活性的重組蛋白，解決在其它體系中無法解決的蛋白活性困難。昆蟲表達(dá)系統(tǒng)由于其具有高效的表達(dá)能力，通過BEVS得到的重組病毒易于篩選、具有翻譯后修飾功能、表達(dá)外源基因的效率較高。BEVS還可以同時(shí)表達(dá)多個(gè)外源基因，在分泌蛋白生物活性的同時(shí)增加產(chǎn)量。因此，BEVS在科研和工業(yè)生產(chǎn)中通常應(yīng)用于大規(guī)模重組蛋白的制備。應(yīng)用的菌株有sf9、sf21、High-5等。

重組蛋白

通過轉(zhuǎn)座作用將轉(zhuǎn)移載體中的表達(dá)組件定點(diǎn)轉(zhuǎn)座到能在大腸桿菌中繁殖的桿狀病毒穿梭載體上，通過抗性和藍(lán)白斑篩選到重組穿梭質(zhì)粒，提取穿梭質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)染昆蟲細(xì)胞后，得到的子代病毒即為重組病毒。將病毒上清浸染昆蟲細(xì)胞，獲得表達(dá)的重組蛋白。

應(yīng)用優(yōu)勢

大蛋白正確折疊、具有真核翻譯后修飾、毒性蛋白可被表達(dá)。適用于病毒疫苗、信號(hào)分子、細(xì)胞因子、激酶等。用于生產(chǎn)具有哺乳動(dòng)物細(xì)胞末端唾液酸化修飾的N糖蛋白。

應(yīng)用方案

通過高壓細(xì)胞破碎儀使物料在柱塞作用下進(jìn)入可調(diào)節(jié)壓力大小的閥組中經(jīng)過特定寬度的限流縫隙均質(zhì)區(qū)在均質(zhì)閥內(nèi)產(chǎn)生三種效應(yīng):空穴效應(yīng)、撞擊效應(yīng)、剪切效應(yīng)的機(jī)械作用力從而打破細(xì)胞壁的束縛，把蛋白質(zhì)從組織或細(xì)胞中釋放出來盡可能保持原來的天然狀態(tài)，不喪失活性，達(dá)到高效率破碎細(xì)胞的效果。即使用高壓勻漿破碎法采用高壓細(xì)胞破碎法，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的壓力效應(yīng)，從而能夠有效地提取出蛋白質(zhì)，且處理量大、破碎速度較快。這是一種機(jī)械處理細(xì)胞，物理抽提方法。

解決方案

首先富集菌體，收集胞內(nèi)產(chǎn)物的細(xì)胞或菌體。然后進(jìn)行細(xì)胞重懸，用適當(dāng)?shù)木彌_液或培養(yǎng)液將離心或沉降等方法得到的固體（沉淀、細(xì)胞、活性物質(zhì)等等）重新懸浮。其次進(jìn)行細(xì)胞破碎，使產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到液相中。最后收集含生化物質(zhì)的液相，進(jìn)行碎片分離，分離除去細(xì)胞、菌體、細(xì)胞碎片、蛋白質(zhì)的沉淀物和絮凝體等固體懸浮物，得到上清液或?yàn)V液。然后從澄清的濾液中提取胞內(nèi)產(chǎn)物，從細(xì)胞裂解物中獲取目標(biāo)產(chǎn)物。

技術(shù)優(yōu)勢

均質(zhì)閥體終身保修                                                                                                                                                                

密封無O型圈或墊片，金屬結(jié)構(gòu)連接                                                                                                                                                  

細(xì)胞破碎率≥97%                                                                                                                                

內(nèi)置和外置雙向控溫                                                                                                                                           

所有機(jī)型均可實(shí)現(xiàn)SIP和CIP

HMI系統(tǒng)，工控自動(dòng)化

高效細(xì)胞破碎率

減少破碎次數(shù)要求

滿足多種細(xì)胞破碎要求

更高的蛋白質(zhì)獲得率

穩(wěn)定的破碎能力

微通道高壓型結(jié)構(gòu)導(dǎo)致極佳的效果重現(xiàn)性

微通道高壓型結(jié)構(gòu)可線性放大研發(fā)工藝結(jié)果

技術(shù)工藝

破壁工藝：PhD高壓均質(zhì)處理

溫控要求：10℃以內(nèi)

破壁難點(diǎn)：菌濃較高，此菌液破壁條件未知

破壁結(jié)果：破壁率獲得用戶認(rèn)可