ตัวทำลายเซลล์ทำงานอย่างไร

ตัวทำลายเซลล์เป็นเครื่องมือทดลองที่ใช้กันทั่วไปซึ่งใช้ในการสลายเซลล์ชีวภาพและปล่อยสารภายในเซลล์หลักการทำงานของเบรกเกอร์เซลล์นั้นขึ้นอยู่กับหลักการของการทำลายทางกายภาพและการสั่นเชิงกล และจุดประสงค์ของการทำลายเซลล์นั้นทำได้โดยการให้พลังงานเพียงพอในการทำลายโครงสร้างของเซลล์

เราจะแนะนำหลักการทำงานของตัวทำลายเซลล์โดยละเอียดด้านล่างส่วนประกอบหลักของตัวขัดขวางเซลล์ ได้แก่ ตัวควบคุมความเร็ว ห้องบด ลูกบด และไปป์ไลน์ตัวอย่าง เป็นต้น ในจำนวนนั้น ตัวควบคุมความเร็วใช้เพื่อควบคุมความเร็วการหมุนของห้องบดซึ่งเป็นภาชนะสำหรับจัดเก็บ ตัวอย่างและลูกบอลบด และลูกบอลบดทำลายเซลล์โดยการชนกับตัวอย่างก่อนที่จะใช้ตัวรบกวนเซลล์ ควรเลือกสื่อรบกวนที่เหมาะสมก่อนสื่อบดที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ลูกปัดแก้ว ลูกปัดโลหะ และลูกปัดควอทซ์

ข้อควรพิจารณาหลักในการเลือกสื่อในการบดคือลักษณะของตัวอย่างและวัตถุประสงค์ของการบดตัวอย่างเช่น สำหรับเซลล์ที่เปราะบาง สามารถใช้เม็ดแก้วขนาดเล็กในการรบกวนได้สำหรับเซลล์ที่ยากขึ้น สามารถเลือกเม็ดโลหะที่แข็งกว่าได้ในระหว่างกระบวนการบด ให้ใส่ตัวอย่างที่จะบดลงในถังบด และเติมสื่อการบดในปริมาณที่เหมาะสมจากนั้น ความเร็วในการหมุนของห้องบดจะถูกควบคุมโดยตัวควบคุมความเร็ว เพื่อให้ตัวกลางในการบดและตัวอย่างมีการชนกันทางกลอย่างต่อเนื่องการชนกันเหล่านี้สามารถรบกวนโครงสร้างของเซลล์โดยการถ่ายโอนพลังงาน สลายเยื่อหุ้มเซลล์และออร์แกเนลล์ และปล่อยวัสดุภายในเซลล์ออกมา

ขั้นตอนการทำงานของตัวทำลายเซลล์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับปัจจัยสำคัญต่อไปนี้: ความเร็วในการหมุน ขนาดและความหนาแน่นของตัวกลางในการบด เวลาและอุณหภูมิในการบดที่แรกก็คือความเร็วในการหมุนจำเป็นต้องปรับตัวเลือกความเร็วในการหมุนตามประเภทเซลล์และคุณสมบัติของตัวอย่างที่แตกต่างกัน

โดยทั่วไป สำหรับเซลล์อ่อน สามารถเลือกความเร็วในการหมุนที่สูงขึ้นได้เพื่อเพิ่มความถี่ของการชน และทำให้เซลล์หยุดชะงักได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับเซลล์ที่แข็งกว่า เนื่องจากมีแรงดึงมากกว่า ความเร็วในการหมุนจึงสามารถลดลงได้เพื่อลดการหยุดชะงักของตัวอย่าง

ประการที่สองคือขนาดและความหนาแน่นของตัวกลางในการบดขนาดและความหนาแน่นของสื่อการบดจะส่งผลโดยตรงต่อผลการบดสื่อก่อกวนขนาดเล็กสามารถให้จุดชนกันมากขึ้น ทำให้ง่ายต่อการรบกวนโครงสร้างเซลล์สื่อการบดขนาดใหญ่ต้องใช้เวลาในการบดนานกว่า

นอกจากนี้ ความหนาแน่นของตัวกลางในการบดจะส่งผลต่อแรงของการชนด้วย ความหนาแน่นที่สูงเกินไปอาจทำให้ตัวอย่างแตกตัวมากเกินไปเวลาในการหยุดชะงักเป็นตัวแปรสำคัญสำหรับการหยุดชะงักของเซลล์การเลือกเวลาในการบดควรพิจารณาตามประเภทตัวอย่างและผลการบดโดยทั่วไป ยิ่งระยะเวลาการหยุดชะงักนานขึ้น เซลล์ก็จะยิ่งถูกรบกวนมากขึ้นเท่านั้น แต่ก็อาจทำให้เกิดความเสียหายต่อส่วนอื่นๆ ของตัวอย่างได้เช่นกันสุดท้ายคือการควบคุมอุณหภูมิไม่สามารถละเลยผลกระทบของอุณหภูมิต่อการกระจายตัวของเซลล์ได้อุณหภูมิที่สูงเกินไปอาจทำให้เกิดการเสื่อมสภาพของโปรตีนและกรดนิวคลีอิกในเซลล์ ซึ่งส่งผลต่อผลของการแตกตัวดังนั้นจึงแนะนำให้ทำการหยุดชะงักของเซลล์ภายใต้สภาวะการแช่แข็งซึ่งสามารถลดลงได้โดยใช้เครื่องทำความเย็นหรือการทำงานบนน้ำแข็ง

สารทำลายเซลล์มีบทบาทสำคัญในการวิจัยทางชีววิทยาด้วยการควบคุมพารามิเตอร์อย่างสมเหตุสมผล เช่น ความเร็วในการหมุน ขนาด และความหนาแน่นของตัวกลางในการบด เวลาและอุณหภูมิในการบด ทำให้สามารถทำการบดเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพหลังจากที่เซลล์ถูกทำลาย ก็จะสามารถรับสารประเภทต่างๆ ในเซลล์ได้ เช่น โปรตีน กรดนิวคลีอิก เอนไซม์ เป็นต้น ซึ่งเป็นหลักฐานสำคัญสำหรับการวิเคราะห์และการวิจัยในภายหลังกล่าวโดยสรุป ตัวทำลายเซลล์เป็นเครื่องมือทดลองที่สำคัญ และหลักการทำงานของมันขึ้นอยู่กับหลักการของการทำลายทางกายภาพและการสั่นสะเทือนทางกลการหยุดชะงักของเซลล์อย่างมีประสิทธิภาพสามารถทำได้โดยการควบคุมพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความเร็วในการหมุน ขนาดและความหนาแน่นของตัวกลางในการหยุดชะงัก เวลาและอุณหภูมิของการหยุดชะงักตัวทำลายเซลล์มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย อำนวยความสะดวกและสนับสนุนนักวิจัยในการวิจัยที่เกี่ยวข้องในสาขาชีววิทยา