產(chǎn)品原理

由電源（110V/220V/380V, 60/50 Hz) 驅(qū)動PhD高壓均質(zhì)機的一個或者多個泵柱塞做往復(fù)運動，物料在柱塞作用下進入可調(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受到強有力的剪切作用、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、碰撞力等強力的作用下，對粗乳中的大乳滴進行破碎。高壓均質(zhì)機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)時間和次數(shù)來實現(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，少量時可采用氣動或者手動方式擠出，大量時采用高壓連續(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，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較多的脂質(zhì)混懸液，最好先用高壓均質(zhì)機均質(zhì)處理掉大顆粒或團聚較大的物料，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
  高速剪切機就是高效、快速、均勻地將一個相或多個相分布到另一個連續(xù)相中，而在通常情況下各個相是互不相溶的。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械效應(yīng)帶來的強勁動能，使物料在定、轉(zhuǎn)子狹窄的間隙中受到強烈的機械及液力剪切、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、分散等在短時間內(nèi)完成。

應(yīng)用背景

酵母表達系統(tǒng)分為釀酒酵母表達系統(tǒng)和甲醇營養(yǎng)性酵母表達系統(tǒng)，后者（如畢赤酵母）是目前應(yīng)用廣泛的酵母表達系統(tǒng)。酵母表達系統(tǒng)是工業(yè)微生物中應(yīng)用較廣泛的系統(tǒng)。酵母表達系統(tǒng)兼有原核和高等真核系統(tǒng)的優(yōu)點，既有原核表達的周期短、成本低、易操作，適合工業(yè)級別放大培養(yǎng)等優(yōu)點；同時具備了真核細(xì)胞對蛋白的糖基化修飾，空間折疊等能力，使得蛋白折疊保真性和可溶性都大幅度提高，是重組蛋白表達的強有力工具。

應(yīng)用難點

胞內(nèi)表達的優(yōu)點是表達量高，糖基化程度很低或無糖基化，胞內(nèi)表達的重組蛋白具有良好的活性和生物安全性，但是胞內(nèi)表達需要對細(xì)胞進行破碎才可以收集產(chǎn)物，由于畢赤酵母細(xì)胞的細(xì)胞壁按結(jié)構(gòu)劃分為可分為三層，最里層是由葡聚糖的細(xì)纖維組成，它構(gòu)成了細(xì)胞壁的剛性骨架，使細(xì)胞具有一定的形狀；上面的是一層糖蛋白；最外層是甘露聚糖，由1，6-磷酸二酯鍵連接成網(wǎng)狀。在該層的內(nèi)部，有甘露聚糖-酶的復(fù)合物。破碎酵母細(xì)胞壁的阻力主要決定于壁結(jié)構(gòu)交聯(lián)的緊密程度和它的厚度。

應(yīng)用案例

畢赤酵母體系是真核體系中操作簡單、成本低廉的系統(tǒng)，在蛋白加工、折疊、翻譯后修飾等方面具有諸多優(yōu)勢，在畢赤酵母體系中蛋白轉(zhuǎn)錄后糖基化所增加的寡糖鏈長度（平均每個支鏈8-14 個甘露糖殘基）非常接近高等真核生物的結(jié)構(gòu)，活性幾率大大高于原核體系。與其他表達系統(tǒng)的基因存在于游離質(zhì)粒上不同，它的表達質(zhì)粒是通過同源重組整合在基因組上的，轉(zhuǎn)化簡單（不需要病毒原液），表達菌株可以長時間保持（大于10年）而不失活。與其他表達系統(tǒng)相比，具有使用簡單、表達量高、可大規(guī)模生產(chǎn)、相對低廉的價格、有很多真核的翻譯后修飾和加工、大蛋白能較好地折疊等特點。適合于穩(wěn)定表達有功能的外源蛋白質(zhì)，而且可大規(guī)模發(fā)酵，是理想的重組真核蛋白生產(chǎn)制備工具。畢赤酵母，一種具有高表達能力和穩(wěn)定性的蛋白質(zhì)表達系統(tǒng)，是目前僅次于大腸桿菌的常見的蛋白表達系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于實驗室及生產(chǎn)規(guī)模蛋白質(zhì)制備、表征以及結(jié)構(gòu)解析等方面。它具有高效、穩(wěn)定的蛋白質(zhì)表達性能，能夠抵御各種逆境，并且在發(fā)酵過程中不需要使用抗生素。這些特點使得畢赤酵母成為了一種重要的生物表達系統(tǒng)，為科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)提供了無限可能。

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，得到上清液或濾液。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。

PhD優(yōu)勢

高壓均質(zhì)使酵母細(xì)胞破壁，酵母中更多的自溶物就更容易的釋放到水環(huán)境中，進一步的抽提量也就增加。高壓均質(zhì)處理后酵母細(xì)胞壁破損使胞內(nèi)物不再受細(xì)胞壁的限制，酶和底物的反應(yīng)空間更加充足，反應(yīng)產(chǎn)物的抑制作用減小，既增大了酶的活性，又保持酶的活力，還加快反應(yīng)速度。高壓細(xì)胞破碎儀可以從酵母或細(xì)菌中提取酶、蛋白質(zhì)等細(xì)胞物質(zhì)，不使用溶劑或化學(xué)物質(zhì)破碎細(xì)胞壁。酵母菌一般需要1300bar的壓力破碎3-4遍，破碎率可以達到 90%以上，常見的典型應(yīng)用：HPV疫苗、諾如病毒疫苗、乙肝疫苗、手足口病疫苗等。

◆破壁能力：高壓設(shè)計，輕松上壓；均質(zhì)效率高，工藝穩(wěn)定；穩(wěn)定的破碎能力，更高的胞內(nèi)物提取；純機械破碎，無化學(xué)污染；可放大工業(yè)化生產(chǎn)工藝設(shè)備

◆控溫效果：獨特溫控設(shè)計，內(nèi)置和外置雙向控溫，確保均質(zhì)過程及出料溫度可控。

◆活性保障：循環(huán)的控溫系統(tǒng)，蛋白活性不失活，細(xì)胞破碎后，活性保值高達99%                                                                 

◆無菌保障：金屬結(jié)構(gòu)連接，沒有O型圈或墊片，無死角設(shè)計；在線排空結(jié)構(gòu)設(shè)計；所有機型均可實現(xiàn)在線清洗（CIP）、循環(huán)清洗、拆裝清洗、在位滅菌（SIP）