使用超聲波破碎細胞的相關問題

眾所周知，儀器設備在使用過程中或多或少都會遇到一些狀況，當然超聲波細胞破碎儀也不例外，下面由我們凈信來為大家介紹下超聲波細胞破碎儀的常見問題：

大腸桿菌表達外源蛋白，在超聲破碎的時候，用含有1%triton-X-100的PBS懸浮，然后超聲的效果較好，1%triton-X-100的作用還是很明顯的，對其他的一些細菌同樣起作用，比如鏈霉菌。

細菌沉淀直接加樣品1buffer，再加5ul的巰基乙醇，混勻，離心，煮沸10min，直接上樣，染色脫色步驟如下:將膠放入適量的染色液微波爐里加熱1min(下次適當補點醋酸即可),將染色液換成大量的水(自來水即可)在微波爐煮10min 就可以。

在表達重組蛋白后超聲波破碎細胞，采用冰浴，400w，破2s停1s，但是不一會就產生大量泡沫，影響了破碎功率，pbs和tris緩沖液都是這樣，最后都是破碎不完全，而我的目的蛋白就在這些未破碎的細胞中。

• 1*會產生氣泡是因為你的探頭位置沒放好。探頭一定要接近底部，約1cm（我一般是距底部0.5mm）。功率根據儀器不同會有所不同，但你可以觀察液面，有波動但不要太劇烈就好。
• 2*破3S停10S，破個二三十次看看。
• 3*變幅桿位置擺放也要注意，聽聲音如果不對的話就要及時調整。另外可以從菌濃度方面考慮。 在破碎時，試著加大體積,強度最好不要超過60%.
• 4*嘗試超8s停8s,對有些菌體蛋白來說，你的方法很難散熱，導致蛋白變性產生氣泡，最好停頓時間稍長一些，這種情況多見于包涵體形式的蛋白。

鏈霉菌（放線菌）超聲破碎的，用的方法條件是什么？前處理一般就是配置成一定濃度的菌懸液。使用超聲破碎時采用的具體條件是：

• (1)取細菌的24 h培養液于5 000 r／min 下離心5 min收集菌體．
• (2)用pH 7．5的Na2HPO -NaH2PO 緩沖液洗滌3次，再用該緩沖液將菌體配成1：3的菌懸液．置于40mL大塑料試管內．
• (3)將大塑料試管置于冰浴中，采用超聲波破碎(功率200 W，1／2”探頭，破碎30 s，間歇30 S)．
• (4)破碎液于12 000 r／min下高速冷凍離心30 min，收集細胞碎片和上清夜．

超聲破菌流程與 上述基本一致，就是洗滌菌體也可以用預冷的生理鹽水或pH8的Tris－HCl，洗滌一次就可以。另外，超聲劑量隨樣品量、菌體改變比較大，功率可以到400－600w，超5s，停5s，冰浴，要加終濃度1 mM的PMSF。為確定合適的超聲強度和次數，有必要隨時鏡檢觀察菌體是否完全破碎。

放線菌屬于原核生物系統進化樹上的（G＋C）摩爾百分含量（mol％）高的革蘭氏陽性菌（Eubacteria）分枝類群，它雖然具有原核生物特有的分子生物學特性，但在其不同類群中，細胞壁的化學組分變化很大。

在做大腸桿菌超聲時，采用的是400W，超5停5的方法，效果不錯，但是用在鏈霉菌上，似乎沒什么效果。會不會就是由于細胞壁組成差異造成的呢，因為大腸桿菌式屬于革蘭氏陰性菌的。

再有鏡檢是檢驗破碎效果,但是細胞破碎程度和我需要的酶獲得之間有正比關系嗎？破碎時間長也會影響到酶的活性。所以想問問anaisai戰友，你提供的“功率200 W，1／2”探頭，破碎30 s，間歇30 S”的條件好像是用于破碎鏈霉菌孢子的，也可以用于發酵離心后的菌泥嗎？如果可以，你破碎的全程時間大概是多少呢？ 

如果你需要的是胞內酶，細胞破碎程度和需要的酶獲得之間基本上有正比關系。破碎時間長的確會影響到酶的活性。這就需要在最佳的破碎時間和酶活性之間做出判斷，最直接的辦法是先繪制相關曲線（酶活性和時間的關系曲線）。

實驗中，破碎的是棒狀桿菌（也是很難破壁的G+菌），破碎時間控制在30min左右，酶活較好。 如果是基質菌絲的話,好可以考慮用溶菌酶處理一下.一般來講這幾種方法讀可以的:

• 一,液氮研磨
• 二,用french press破碎
• 三，超聲波破碎
• 四，溶菌酶處理預處理

超聲波是物質介質中的一種彈性機械波，它既是一種波動形式,又是一種能量形式。超聲對細胞的作用主要有熱效應，空化效應和機械效應。熱效應是當超聲在介質中傳播時，摩擦力阻礙了由超聲引起的分子震動，使部分能量轉化為局部高熱（42－43℃）。空化效應是在超聲照射下，生物體內形成空泡，隨著空泡震動和其猛烈的聚爆而產生出機械剪切壓力和動蕩。另外，空化泡破裂時產生瞬時高溫（約5000℃）、高壓（可達500×104Pa），可使水蒸氣熱解離產生.OH自由基和.H原子，由.OH自由基和.H原子引起的氧化還原反應，可導致多聚物降解、酶失活、脂質過氧化和細胞殺傷。機械效應是超聲的原發效應，超聲波在傳播過程中介質質點交替地壓縮與伸張構成了壓力變化，引起細胞結構損傷。損傷作用的強弱與超聲的頻率和強度密切相關。100g大腸桿菌溶于1L破碎液里（破碎掖：50mM Tris-Cl(PH8.5) 5mM EDTA 0.14M NaCl），攪拌，發現菌液發粘，菌體不能夠很好分散，用高壓勻質機破碎，加壓后，菌液不能進入勻質機，速度很慢，

請問是何原因？能有好的辦法解決，很好用勻質機快速破碎菌體？

將破碎液的量加大，不能很好分散可能是量太大 。超聲處理5－10分鐘，菌液粘度即可大大降低，也可促進菌體分散。不同型號的設備功率不一樣，功率的大小決定了使用變幅桿的大小范圍（直徑2mm至幾十毫米），你使用多大的變幅桿就在設備的上調至該刻度（很簡單的）！變幅桿的大小決定了處理量5ml一下選3mm，5～50ml可選6～8mm，50ml以上選10mm的變幅桿，依此類推！占空比不用關心的，主要是指超聲時間和停頓時間的比值。 

酵母破碎的問題

一般的PROTOCOL都是用glass beads  破碎酵母細胞sigma G-8772 酵母破碎效果好的我所做過的方法中還是玻璃珠，效率很高，而且對目的蛋白活性不會有什么影響。一般應該用這個方法。

化學裂解的方法，10g酵母 加1ml的乙酸乙酯，充分攪拌至液體狀。此法的裂解效果不錯的加尿素裂解液（尿素8mol/L, NaCl 0.5mol/L,Tris 20mmol/L, EDTA 20mmol/L, 2%SDS, PH值8.0），據說效果可以。

畢氏酵母細胞破碎法

在破碎遇到的問題是菌體濃度太低，OD620nm在4-6之間。細胞破碎儀的最低破碎體積為4ml左右，這樣再稀釋一倍，OD就到2-3啦，我們懷疑破碎完溶出蛋白和酶活測定時會測不準。所以請教大家細胞破碎時，最低的菌濃多少為下限？我們的菌是一種棒桿菌。 破碎后，你可將液體放入透析袋中濃縮。

我們所做的方法是按照1：20的比例將離心后的菌體（e.coli）溶解于超聲緩沖液（50mM 磷酸 pH8.0 ）300w 10s/10s 破碎20分鐘。做了鏡檢！基本全被破碎了！我做蛋白純化的，做的包涵體。實驗中，我們的菌體濃度相對獨立，與培養液中的菌體od無關，不收其限制，便于操作者調控。一般按每g濕菌體加5-10ml裂菌緩沖液。超聲肯定會產熱，所以一定要有降溫裝置，除非你需要得成分耐高溫。

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