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產(chǎn)品原理

由電源（110V/220V/380V, 60/50 Hz) 驅(qū)動PhD高壓均質(zhì)機(jī)的一個或者多個泵柱塞做往復(fù)運(yùn)動，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(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(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(jī)械效應(yīng)帶來的強(qiáng)勁動能，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、分散等在短時間內(nèi)完成。

應(yīng)用背景

枯草芽孢桿菌，是芽孢桿菌屬的一種。單個細(xì)胞0.7～0.8×2～3微米，著色均勻。B.subtilis屬革蘭氏陽性菌，無莢膜，周生鞭毛，能運(yùn)動，需氧型，細(xì)胞壁僅含肽聚糖和磷壁質(zhì)。芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，橢圓到柱狀，位于菌體中央或稍偏，芽孢形成后菌體不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黃色，表面色暗，有皺褶狀。廣泛分布于土壤、空氣和腐敗有機(jī)物上。

易在枯草浸汁中繁殖，應(yīng)用領(lǐng)域廣。

應(yīng)用優(yōu)勢

70年代后，隨著DNA重組技術(shù)的發(fā)展，金黃色葡萄球菌抗性標(biāo)記質(zhì)粒的應(yīng)用，該表達(dá)系統(tǒng)發(fā)展更為迅速。人們對其遺傳背景和生理特性的了解僅次于E.coli。非致病性的重要工業(yè)微生物，其全基因組測序已經(jīng)完成，安全性高，成功表達(dá)了多種外源基因，廣泛應(yīng)用于食品、藥物等工業(yè)生產(chǎn)。

◆非致病微生物，

◆能直接將分泌蛋白釋放到培養(yǎng)基中，利于分離純化，優(yōu)于大腸桿菌。

◆具有高效的分泌目的蛋白的能力，其分泌的真核來源的重組蛋白多數(shù)情況下都具有天然構(gòu)象和生物活性。

◆生長迅速，培養(yǎng)條件簡單，遺傳背景了解清晰，而且有較好的工業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)。

◆有較強(qiáng)的淀粉酶和蛋白酶活力；

◆能分解植物組織的果膠和多糖；

◆能迅速液化明膠；

◆可利用蛋白質(zhì)、多種糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。

表達(dá)的外源蛋白

1、耐熱性酶制劑 如耐高溫a-淀粉酶等淀粉加工酶系

2、多肽類藥物 如白細(xì)胞介素、人表皮生長因子(hEGF)、胰島素原等

3、殺蟲蛋白 如Bt蛋白、蛋白酶抑制劑、植物凝集素

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

枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）是科學(xué)研究中的重要模式菌種，是一種具有極高研發(fā)潛力的微生物。枯草芽孢桿菌是一種土壤來源的低G+C、內(nèi)生孢子革蘭氏陽性細(xì)菌，也是一種重要的原核表達(dá)宿主，具有很高的應(yīng)用價值。目前，已經(jīng)有很多外源基因在枯草芽孢桿菌系統(tǒng)中成功復(fù)制、表達(dá)，該表達(dá)系統(tǒng)的進(jìn)一步開發(fā)將會帶來更高效、更經(jīng)濟(jì)、更安全的應(yīng)用價值。隨著基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)更深入的研究和推進(jìn)，未來枯草芽孢桿菌將成為一個超級分泌細(xì)胞工廠。

◆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(jī)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(dú)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(dá)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(jī)型均可實(shí)現(xiàn)在線清洗（CIP）、循環(huán)清洗、拆裝清洗、在位滅菌（SIP）