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[精选推荐PPT]_样品处理技术-YQ

发布时间:2020-08-24 18:47  

  仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析晏 琼晏 琼2010年年11月月 第二章第二章 样品处理技术样品处理技术第二章第二章 样品处理技术样品处理技术2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法2 2 干燥技术干燥技术2.2 干燥技术干燥技术 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法样品处理基本路线(前段)样品处理基本路线(前段)原料液原料液离心、微滤离心、微滤细胞分离细胞分离细胞细胞-胞内产物胞内产物清液清液-胞外产物胞外产物细胞破碎细胞破碎超声破碎超声破碎 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和...

  仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析仪器分析晏 琼晏 琼2010年年11月月 第二章第二章 样品处理技术样品处理技术第二章第二章 样品处理技术样品处理技术2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法2 2 干燥技术干燥技术2.2 干燥技术干燥技术 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法样品处理基本路线(前段)样品处理基本路线(前段)原料液原料液离心、微滤离心、微滤细胞分离细胞分离细胞细胞-胞内产物胞内产物清液清液-胞外产物胞外产物细胞破碎细胞破碎超声破碎超声破碎 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法2.1.1 细胞分离2.1.1 细胞分离重力沉降重力沉降 常用的气固、液固和液液分离手段。常用的气固、液固和液液分离手段。离心沉降离心沉降离心沉降离心沉降 科学研究与生产实践中最广泛使用的非均相科学研究与生产实践中最广泛使用的非均相分离手段,不仅适用于菌体和细胞的回收或分离手段,不仅适用于菌体和细胞的回收或科学研究与生产实践中最广泛使用的非均相科学研究与生产实践中最广泛使用的非均相除去,而且可用于血球、胞内细胞器、病毒除去,而且可用于血球、胞内细胞器、病毒以及蛋白质的分离,也广泛用于液液相分离。以及蛋白质的分离,也广泛用于液液相分离。过过滤滤 固液分离法。固液分离法。 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法2.1.1.1 离心技术基本理论2.1.1.1 离心技术基本理论离心技术离心技术((Centrifuge Technique)::利用物质在离心力作用下利用物质在离心力作用下,利用物质在离心力作用下利用物质在离心力作用下,,按其沉降系数不同进行分离按其沉降系数不同进行分离。,按其沉降系数不同进行分离按其沉降系数不同进行分离。。。19世纪末世纪末20世纪初世纪初手摇离心机发明手摇离心机发明超速离心机发明超速离心机发明分离蜂蜜和牛奶分离蜂蜜和牛奶方法温和、分离的样品量大方法温和、分离的样品量大提示:从提示:从19世纪末到现在,离心机的基本结构变化不大,是一类相对比较稳定的仪器设备。一类相对比较稳定的仪器设备。世纪末到现在,离心机的基本结构变化不大,是 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法超速离心技术的发展过程超速离心技术的发展过程((1))1923年瑞典化学家瑞典化学家Svedberg 世界上第一台具有光学系统的分析超速离心机 最高转速为分析超速离心机 最高转速为45 000 r/min年世界上第一台具有光学系统的((2))1951年年Brakke M K 在差速离心的基础上发展了速率区带离心法在差速离心的基础上发展了速率区带离心法((3))1955年年Anderson N G 发明了区带转头 首次证明发明了区带转头 首次证明DNA双螺旋结构半保留复制的假说构半保留复制的假说((4)双螺旋结)20世纪世纪90年代中期年代中期新型材料制造的碳素转头新型材料制造的碳素转头 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法基本理论基本理论((1))沉降现象沉降现象:任何物体受地引力的作用都有下沉作用。:任何物体受地引力的作用都有下沉作用。((2)((2))颗粒在重力场的运动颗粒在重力场的运动)颗粒在重力场的运动颗粒在重力场的运动:点,都会受到重力。所受的力为重力加速度。点,都会受到重力。所受的力为重力加速度。物体在重力场中物体在重力场中:物体在重力场中物体在重力场中,靠近地球表面的所有支靠近地球表面的所有支,靠近地球表面的所有支靠近地球表面的所有支一个球形颗粒在具有重力场中的液体介质内,受到地球引力、一个球形颗粒在具有重力场中的液体介质内,受到地球引力、溶液浮力和溶液黏滞力的作用,出现不同的运动。溶液浮力和溶液黏滞力的作用,出现不同的运动。重力重力浮力浮力黏滞力黏滞力 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法((3))颗粒在离心场中的沉降颗粒在离心场中的沉降与重力相反的浮力与重力相反的浮力介质摩擦力介质摩擦力颗粒在离心场的受力颗粒在离心场的受力重力重力与离心力方向相反的向心力与离心力方向相反的向心力离心力离心力离心轴离心轴 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法离心力离心力:物体在围绕旋转轴以角速度旋转时,就产生了离:物体在围绕旋转轴以角速度旋转时,就产生了离心场,物体在离心场中受到离心力的作用。心场,物体在离心场中受到离心力的作用。相对离心力相对离心力:在实践中,离心力可以用重力加速度的倍数:在实践中,离心力可以用重力加速度的倍数G/g 来表示,通常称之为相对离心力。来表示,通常称之为相对离心力。 一般低速离心转速以一般低速离心转速以 r/min表示,高速离心以重力加速度度 g 表示。表示。表示,高速离心以重力加速 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法离心机的分类离心机的分类按按离心速度离心速度分类:分类:((1)低速离心机)低速离心机最大转速一般在最大转速一般在6 000 r/min左右((2)高速离心机)高速离心机左右最大转速一般在最大转速一般在25 000 r/min左右((3)超速离心机)超速离心机左右最大转速一般在最大转速一般在100 000 r/min左右左右 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法按按用途用途分类:((1)小型离心机)小型离心机分类:((2)制备型大容量低速离心机)制备型大容量低速离心机((3)高速冷冻离心机)高速冷冻离心机((4)超速离心)超速离心((5)分析型离心机)分析型离心机((6)连续流离心机)连续流离心机 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法按按驱动系统驱动系统分类:((1)空气驱动)空气驱动分类:((2))油涡轮驱动油涡轮驱动油涡轮驱动油涡轮驱动((3)电刷电机驱动)电刷电机驱动((4)变频电机驱动)变频电机驱动 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法离心机的基本结构离心机的基本结构离心室离心室制冷系统制冷系统真空系统真空系统驱动系统驱动系统光学系统光学系统控制系统控制系统 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法转头转头 离心机重要的组成部分离心机重要的组成部分由驱动系统带动旋转,随时可装卸的重要部件由驱动系统带动旋转,随时可装卸的重要部件样品的负载者样品的负载者注意:(注意:(1)转头结构看起来不如主机复杂,但对材料的选)转头结构看起来不如主机复杂,但对材料的选择、加工的精度和难度、技术参数的要求,一择、加工的精度和难度、技术参数的要求,一点也不亚于主机。点也不亚于主机。((2)转头的主要技术参数是在强大的离心场中的安全)转头的主要技术参数是在强大的离心场中的安全系数。系数。 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法转头的主要参数转头的主要参数 最大转速最大转速((1)每个转头都有规定的最大速度,一般都)每个转头都有规定的最大速度,一般都标在转头盖标在转头盖上。上。((2)设定使用速度时,必须低于转头标定的最大速度。超过了标定最大)设定使用速度时,必须低于转头标定的最大速度。超过了标定最大的速度就有可能使转头发生爆炸。的速度就有可能使转头发生爆炸。((3)根据所选择的离心方法、离心颗粒所需要的速度或离心力来确定转)根据所选择的离心方法、离心颗粒所需要的速度或离心力来确定转头的型号。头的型号。((4)现在的离心机都设有过速保护装置,一旦超过了转头的最大允许速)现在的离心机都设有过速保护装置,一旦超过了转头的最大允许速度,离心机就会自动报警。在规定的报警时间内如果没有及时进行度,离心机就会自动报警。在规定的报警时间内如果没有及时进行操作,离心机就会自动减速或关机。操作,离心机就会自动减速或关机。 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法 转头的最大允许速度的计算转头的最大允许速度的计算如果在离心时使用的速度超过了最大允许速度的如果在离心时使用的速度超过了最大允许速度的25%,就有可能由于转头承受不了过高的张力而爆炸。所以在离心之前应当根据由于转头承受不了过高的张力而爆炸。所以在离心之前应当根据,就有可能溶液的密度和使用什么材质的离心管计算一下实际最大允许速度,溶液的密度和使用什么材质的离心管计算一下实际最大允许速度,计算方法如下:计算方法如下:标准最大允许速度标准最大允许速度:在标准条件下的最大允许速度是指样品溶液:在标准条件下的最大允许速度是指样品溶液平均密度等于平均密度等于1.2 g/ml,使用塑料离心管和铝材制成离心管帽的,使用塑料离心管和铝材制成离心管帽的条件下,所允许使用的最大离心速度。条件下,所允许使用的最大离心速度。 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法 具体计算方法具体计算方法((1)标准最大允许速度()标准最大允许速度(Vmax))s标准(标准(Vmax))s=最大允许速度最大允许速度2 . 1 /2 . 1((2)非标准状态最大允许速度()非标准状态最大允许速度(Vmax))aa.若使用塑料离心管,样品溶液平均密度大于若使用塑料离心管,样品溶液平均密度大于1.2 g/ml,实际速度(实际速度(Vmax),)a=b.若使用的离心杯不是塑料管,而是不锈钢管,若使用的离心杯不是塑料管,而是不锈钢管,实际速度(实际速度(Vmax))b=最大允许速度样液平均密度/2 . 1最大允许速度)(样液平均密度%251/2 . 1 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法2.1.1.32.1.1.3离心方法离心方法主要是根据样品的不同来源和不同的性质主要是根据样品的不同来源和不同的性质例如例如:例如例如:将来源于培养液的细胞和细胞培养液分离或将来源于培养液的细胞和细胞培养液分离或组将来源于培养液的细胞和细胞培养液分离或将来源于培养液的细胞和细胞培养液分离或组织提取液织提取液织提取液织提取液中的细胞和提取组分分离;中的细胞和提取组分分离;分离分离DNA、、RNA蛋白质、蛋白质、多糖等生物大分子。蛋白质、蛋白质、多糖等生物大分子。因此,根据不同的离心目的,选择不同的离心方法。因此,根据不同的离心目的,选择不同的离心方法。 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法 离心方法离心方法1、沉淀离心、沉淀离心2、差速分级离心、差速分级离心3、密度梯度离心、密度梯度离心4、淘洗离心、淘洗离心5、连续流离心、连续流离心 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法1.沉淀离心示意图沉淀离心示意图2.差速离心示意图差速离心示意图适用范围:细菌等微生物、细胞和细胞器等生物材料材料沉降速度与离心力和颗粒大小有关大小有关适用范围:细菌等微生物、细胞和细胞器等生物沉降速度与离心力和颗粒适用范围:一般用于粗级分离分离建立在颗粒的大小、密度和形状有明显的不同,沉降系数存在着较大的差异的基础上进行分离的基础上进行分离适用范围:一般用于粗级建立在颗粒的大小、密度和形状有明显的不同,沉降系数存在着较大的差异 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法3.密度梯度离心示意图密度梯度离心示意图样液层样液层密度梯梯度度密度3.1速率区带离心示意图速率区带离心示意图3.2等密度区带离心示意图等密度区带离心示意图适用范围:目的相近、颗粒的直径和形状不同的组分分离和形状不同的组分分离根据大小不同、形状不同的颗粒在梯度液中沉降速度不同而建立起来的分离方法的分离方法适用范围:目的相近、颗粒的直径根据大小不同、形状不同的颗粒在梯度液中沉降速度不同而建立起来适用范围:颗粒密度差异较大的组分分根据颗粒密度的差异进行分离根据颗粒密度的差异进行分离适用范围:颗粒密度差异较大的组 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法2.1.1.4 离心机的安全操作与保养2.1.1.4 离心机的安全操作与保养安全操作安全操作((1)((1))不过速运转不过速运转)不过速运转不过速运转((2)平衡运转)平衡运转((3)准确组装转头)准确组装转头((4)不使用带伤转头)不使用带伤转头((5)不使用过期转头)不使用过期转头 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法 转头的保养转头的保养((1)轻取轻放,防止剧烈撞击。)轻取轻放,防止剧烈撞击。((2)((2))每次使用后必须把转子取下来每次使用后必须把转子取下来)每次使用后必须把转子取下来每次使用后必须把转子取下来。((3)每次使用后注意清洁,防酸碱腐蚀和氧化物氧化。)每次使用后注意清洁,防酸碱腐蚀和氧化物氧化。。((4)防机械疲劳,即不要长期使用转头最大允许速度离心。)防机械疲劳,即不要长期使用转头最大允许速度离心。 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法2.1.1.5 离心机操作实例说明:以2.1.1.5 离心机操作实例说明:以CR22G型离心机型离心机为例一、准备一、准备为例1. 选择合适的转子,以及试管、瓶子等容器。选择合适的转子,以及试管、瓶子等容器。 根据需要离心的样品量,选择合适的试管,包括根据需要离心的样品量,选择合适的试管,包括1.5 ml的小离心管和管和1000 ml的大瓶子。的大瓶子。的小离心2. 加样。加样。  注意试管或瓶子的实际容量,所装液体量不能超过试管或瓶子容量的瓶子容量的几分之几几分之几?注意试管或瓶子的实际容量,所装液体量不能超过试管或 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法3. 将试管或瓶子正确地放入转子中。将试管或瓶子正确地放入转子中。 特别要注意试管或瓶子的质量是否平衡。特别要注意试管或瓶子的质量是否平衡。 使用水平转子的时候要把所有的使用水平转子的时候要把所有的转杯?转杯?放进去。放进去。4. 将转子放入离心机的驱动轴上。将转子放入离心机的驱动轴上。  检查转子底部的适配器颜色。检查转子底部的适配器颜色。((1)转子为黑色的适配器时,按【)转子为黑色的适配器时,按【ROTOR】键获得正确的转子数。转子数。((2)转子为蓝色的适配器时,直接按【)转子为蓝色的适配器时,直接按【OPERATION】键。】键获得正确的】键。  确定将转子盖盖好并拧紧,锁好旋钮。确定将转子盖盖好并拧紧,锁好旋钮。  确定转子的轴销和驱动轴销没有重叠。确定转子的轴销和驱动轴销没有重叠。 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法二、操作二、操作1. 设定操作条件。设定操作条件。 检查速度、时间、温度、加速检查速度、时间、温度、加速和减速的设置和减速的设置。和减速的设置和减速的设置。。。显示面板如右图上半部分所示。显示面板如右图上半部分所示。 按任意一个光标键使设定区显示出来。如右图下半部分所示。示出来。如右图下半部分所示。按任意一个光标键使设定区显 按光标键将光标移动到需要改变设置值的栏目里。变设置值的栏目里。按光标键将光标移动到需要改 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法 用数字键进行设置:用数字键进行设置:如:速度如:速度 22,000 rpm 时间时间 2 min. and 30 sec.温度温度 4 ℃℃加速加速 9加速加速 9减速减速 722002:034 设置好后按【设置好后按【ENTER】键。】键。97 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法2. 开始离心。开始离心。按【按【START】键。】键。3. 停止离心。停止离心。按【按【STOP】键。】键。4. 取出样品。取出样品。5. 关掉电源开关。关掉电源开关。 离心机运行过程中发出任何离心机运行过程中发出任何警报,必须马上采取正确的警报,必须马上采取正确的措施停止离心并按【措施停止离心并按【CE】键消除警报。消除警报。】键 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法2.1.2 细胞破碎2.1.2 细胞破碎许多生物产物在细胞培养过程中不能分泌到胞外的培养液中,而保许多生物产物在细胞培养过程中不能分泌到胞外的培养液中,而保留在细胞内。留在细胞内。例如例如例如例如:青霉素酰化酶青霉素酰化酶:青霉素酰化酶青霉素酰化酶、碱性磷酸酶等胞内酶碱性磷酸酶等胞内酶、碱性磷酸酶等胞内酶碱性磷酸酶等胞内酶;部分外源基因表达产物;部分外源基因表达产物;植物细胞产物等。植物细胞产物等。;细胞破碎就是使目标产物选择性地释放到液相中,然后破碎的细胞破碎就是使目标产物选择性地释放到液相中,然后破碎的细胞或其碎片利用前面讲到的固液分离方法(主要是离心法)除细胞或其碎片利用前面讲到的固液分离方法(主要是离心法)除去,这样得到的上清液才能用于进一步的分离纯化。去,这样得到的上清液才能用于进一步的分离纯化。 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法动物细胞:没有细胞壁,只有细胞膜,易于破碎动物细胞:没有细胞壁,只有细胞膜,易于破碎植物细胞和微生物细胞:细胞膜外有一层坚固的细植物细胞和微生物细胞:细胞膜外有一层坚固的细胞壁,破碎困难胞壁,破碎困难破碎细胞的目的破碎细胞的目的就是使细胞壁和细胞膜受到不同程度的破就是使细胞壁和细胞膜受到不同程度的破坏(增大通透性)或破碎,释放其中的目标产物。坏(增大通透性)或破碎,释放其中的目标产物。 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法2.1.2.1 细胞破碎原理2.1.2.1 细胞破碎原理细胞破碎主要采用各种机械破碎法和化学破碎法,或机械破碎法和细胞破碎主要采用各种机械破碎法和化学破碎法,或机械破碎法和化学破碎法的结合。化学破碎法的结合。机械破碎法机械破碎法:细胞所受的机械作用力主要有压缩力和剪切力。:细胞所受的机械作用力主要有压缩力和剪切力。化学破碎法化学破碎法:又称化学渗透,是利用化学或生化试剂(酶)改变细:又称化学渗透,是利用化学或生化试剂(酶)改变细胞壁或细胞膜的结构,增大胞内物质的溶解速率;或者完全溶解细胞壁或细胞膜的结构,增大胞内物质的溶解速率;或者完全溶解细胞壁,形成原生质体后,在渗透压作用下使细胞膜破裂而释放胞内胞壁,形成原生质体后,在渗透压作用下使细胞膜破裂而释放胞内物质。物质。 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法2.1.2.2 2.1.2.2 细胞破碎法细胞破碎法 机械破碎:机械破碎:1.高压匀浆高压匀浆2.珠磨珠磨3.撞击破碎撞击破碎4.超声波破碎法超声波破碎法强烈强烈 化学和生物化学渗透:化学和生物化学渗透:1.酸碱处理酸碱处理2.化学试剂处理化学试剂处理3.酶溶酶溶 物理渗透法:物理渗透法:1.渗透压冲击法渗透压冲击法2.冻结冻结-融化法融化法温和温和温和温和 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法2.1.2.3 选择细胞破碎法的原则2.1.2.3 选择细胞破碎法的原则((1)仅破坏或破碎存在目标产物的位置周围)仅破坏或破碎存在目标产物的位置周围 目标产物存在于细胞膜附近时,可以采用较温和的方法;目标产物存在于细胞膜附近时,可以采用较温和的方法; 目标产物存在于细胞质内时目标产物存在于细胞质内时 目标产物存在于细胞质内时目标产物存在于细胞质内时,则需要采用强烈的机械破碎法则需要采用强烈的机械破碎法,则需要采用强烈的机械破碎法则需要采用强烈的机械破碎法。((2)选择性溶解目标产物)选择性溶解目标产物。 目标产物处于与细胞膜或细胞壁结合的状态时,要调整溶液目标产物处于与细胞膜或细胞壁结合的状态时,要调整溶液pH、离子强度或添加目标产物具有亲和性的试剂如螯合剂、表面活性剂等,使目标产物或添加目标产物具有亲和性的试剂如螯合剂、表面活性剂等,使目标产物容易释放。注意使用的溶液性质应使其他杂质不易溶出。容易释放。注意使用的溶液性质应使其他杂质不易溶出。、离子强度 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法2.1.2.4 超声破碎法与超声破碎仪介绍2.1.2.4 超声破碎法与超声破碎仪介绍 超声波破碎法:利用发射超声波破碎法:利用发射15 ~ 25 kHz的超声波探头处理细胞悬浮液。的超声波探头处理细胞悬浮液。 超声破碎机理:在超声波作用下液体发生空化作用,空穴的形成、增超声破碎机理:在超声波作用下液体发生空化作用,空穴的形成、增大和闭合产生极大的冲击波和剪切力大和闭合产生极大的冲击波和剪切力大和闭合产生极大的冲击波和剪切力大和闭合产生极大的冲击波和剪切力,使细胞破碎使细胞破碎,使细胞破碎使细胞破碎。。 超声波细胞破碎效率:与细胞种类、浓度和超声波的声频、声能有关。超声波细胞破碎效率:与细胞种类、浓度和超声波的声频、声能有关。超声波破碎法是很强烈的破碎方法,适用于多数微生物的破碎。超声波破碎法是很强烈的破碎方法,适用于多数微生物的破碎。超声破碎法的有效能量利用率极低,操作过程产生大量的热,因此操作需要在超声破碎法的有效能量利用率极低,操作过程产生大量的热,因此操作需要在冰水或有外部冷却的容器中进行。由于对冷却的要求相当苛刻,所以不易放大冰水或有外部冷却的容器中进行。由于对冷却的要求相当苛刻,所以不易放大。,主要用于实验室规模的细胞破碎,主要用于实验室规模的细胞破碎。 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法 超声波细胞破碎仪原理超声波细胞破碎仪原理:将电能通过换能器转换为声能,这种能:将电能通过换能器转换为声能,这种能量通过液体介质量通过液体介质(如水如水)而变成一个个密集的小气泡,这些小气泡而变成一个个密集的小气泡,这些小气泡迅速炸裂,产生的象小炸弹一样的能量,从而起到破碎细胞等物迅速炸裂,产生的象小炸弹一样的能量,从而起到破碎细胞等物质的作用质的作用(“空穴作用”)。空穴作用”)。( 能用于各种动植物细胞、病毒细胞、细菌及组织的破碎,也可用能用于各种动植物细胞、病毒细胞、细菌及组织的破碎,也可用于各类无机物质的破碎重组,同时可用来乳化、分离、匀化、提于各类无机物质的破碎重组,同时可用来乳化、分离、匀化、提取、消泡清洗及加速化学反应等。取、消泡清洗及加速化学反应等。 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法超声破碎仪使用说明:超声破碎仪使用说明:以实验室的以实验室的超声破碎仪超声破碎仪CV-33为例为例一、重要的安全事项一、重要的安全事项1、换探头的时候,一定要钳住转换杆,绝对不能钳住探头。、换探头的时候,一定要钳住转换杆,绝对不能钳住探头。2、确定超声仪是用三相插座正确接地。、确定超声仪是用三相插座正确接地。3、超声时存在高压,所以不要去掉罩箱。、超声时存在高压,所以不要去掉罩箱。4、决不要去触摸正在振荡的探头。、决不要去触摸正在振荡的探头。5、决不能把微探头针放在空气中超过、决不能把微探头针放在空气中超过10秒钟。6、使用微探头时振幅必须低于、使用微探头时振幅必须低于40%。7、当温度超过、当温度超过100℃或连续工作℃或连续工作30 min时,必须让转换杆在空气中冷却一段时间。一段时间。秒钟。。时,必须让转换杆在空气中冷却 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法二、使用前的准备二、使用前的准备1、确定振幅设置完全是逆时针方向。、确定振幅设置完全是逆时针方向。2、把电源线插到插座上。、把电源线、如果转换杆和探头还没组装,先检查转换杆和探头咬合面的清洁程、如果转换杆和探头还没组装,先检查转换杆和探头咬合面的清洁程度度提供提供度度,然后一定要使用,然后一定要使用提供提供的扳手的扳手把4、确定夹紧了转换杆而不是探头。、确定夹紧了转换杆而不是探头。把把把探头正探头正确确确确地装装装到转换转换转换杆上。杆上。地装到转换注意事项注意事项:1、不能将超声破碎仪放置于过冷或过热的环境里长时间使用。最好等到室温条件下再使用。等到室温条件下再使用。2、在探头和转换杆,以及微探头等之间不能加任何垫圈垫片,也不能使用任何润滑油。能使用任何润滑油。:、不能将超声破碎仪放置于过冷或过热的环境里长时间使用。最好、在探头和转换杆,以及微探头等之间不能加任何垫圈垫片,也不 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法探头和转换杆组装示意图探头和转换杆组装示意图 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法三、操作过程三、操作过程1、注意事项、注意事项不要把液体撒到转换杆上。不要把液体撒到转换杆上。不要让振荡中的微探头针碰到除了样品以外的任何东西。不要让振荡中的微探头针碰到除了样品以外的任何东西。当样品包含有机溶剂或低表面张力的液体时,不要使用带有可替换针尖当样品包含有机溶剂或低表面张力的液体时,不要使用带有可替换针尖的探头。的探头。探头没有接上可替换的针尖,或附加的微型针尖时,决不能通电。探头没有接上可替换的针尖,或附加的微型针尖时,决不能通电。 2.1 2.1 细胞分离和破碎方法细胞分离和破碎方法2、AMPLITUDE:唯一一个在超声破碎仪使用前必须设置的参数。唯一一个在超声破碎仪使用前必须设置的参数。(其他参数如时间和脉冲,在连续操作中没必要设置。)(其他参数如时间和脉冲,在连续操作中没必要设置。)Ampl显示的是最大强度振幅的百分比,例如:设置振幅强度为设置振幅强度为 40% ,在显示屏上显示的是,在显示屏上显示的是 Ampl 40%。。显示的是最大强度振幅的百分比,例如: 2.2 2.2 干燥干燥干燥干燥技术技术干燥(干燥(Drying):利用热能除去目标产物的浓缩悬浮液或结晶(沉淀):利用热能除去目标产物的浓缩悬浮液或结晶(沉淀)产品中湿分(水分或有机溶剂)的单元操作。产品中湿分(水分或有机溶剂)的单元操作。通常是生物产物成品化前的最后下游加工过程。通常是生物产物成品化前的最后下游加工过程。干燥的质量直接影响产品的质量和价值。干燥的质量直接影响产品的质量和价值。 2.2 2.2 干燥干燥干燥干燥技术技术干燥过程中必须注意的两个问题干燥过程中必须注意的两个问题1、生物产物多为热敏性物质,而干燥是设计热量传递的扩散分离过、生物产物多为热敏性物质,而干燥是设计热量传递的扩散分离过程,所以在干燥过程中必须严格控制操作温度和操作时间,要根程,所以在干燥过程中必须严格控制操作温度和操作时间,要根据特定产物的热敏性,采用不使该物质热分解、着色、失活和变据特定产物的热敏性,采用不使该物质热分解、着色、失活和变性的操作温度,并在最短的时间内完成干燥处理。性的操作温度,并在最短的时间内完成干燥处理。2、干燥操作必须在洁净的环境中进行,防止干燥过程中以及干燥前、干燥操作必须在洁净的环境中进行,防止干燥过程中以及干燥前后的微生物污染,因此,选用的干燥设备必须满足无菌操作的要后的微生物污染,因此,选用的干燥设备必须满足无菌操作的要求。求。 2.2 2.2 干燥干燥干燥干燥技术技术干燥的分类干燥的分类干燥操作:干燥操作:通过向湿物料提供热能促使水分蒸发,蒸发的水气由气流通过向湿物料提供热能促使水分蒸发,蒸发的水气由气流带走或真空泵抽出,从而达到物料减湿进而干燥的目的。带走或真空泵抽出,从而达到物料减湿进而干燥的目的。根据向湿物料传热的方式不同:根据向湿物料传热的方式不同:传导干燥传导干燥对流干燥对流干燥辐射干燥辐射干燥介电干燥介电干燥工业上应用的主要方式工业上应用的主要方式 2.2 2.2 干燥干燥干燥干燥技术技术传导干燥:载热体(如空气、水蒸气、烟道气等)不与湿物料直传导干燥:载热体(如空气、水蒸气、烟道气等)不与湿物料直接接触,而是通过热导介质(如不锈钢)以传导的方接接触,而是通过热导介质(如不锈钢)以传导的方式传给湿物料。因此传导干燥又称为式传给湿物料。因此传导干燥又称为间接加热干燥间接加热干燥。。对流干燥:载热体以对流方式与湿物料颗粒(或液滴)直接接对流干燥:载热体以对流方式与湿物料颗粒(或液滴)直接接触,向湿物料对流传热,因此对流干燥又称触,向湿物料对流传热,因此对流干燥又称直接加热干燥。干燥。对流干燥的载热体同时又是载湿体。对流干燥的载热体同时又是载湿体。直接加热 2.2 2.2 干燥干燥干燥干燥技术技术干燥设备及其应用干燥设备及其应用依产物的性质、存在形式(溶液或固体)和含水量采用各种不同的依产物的性质、存在形式(溶液或固体)和含水量采用各种不同的干燥方式和设备。干燥方式和设备。生物产物干燥过程常用的干燥器:生物产物干燥过程常用的干燥器:盘架干燥器盘架干燥器■■气流干燥器气流干燥器冷冻干燥器冷冻干燥器■■流化床干燥器流化床干燥器传送带干燥器传送带干燥器■■喷雾干燥器喷雾干燥器转筒干燥器转筒干燥器 2.2 2.2 干燥干燥干燥干燥技术技术冷冻干燥器操作实例说明:以冷冻干燥器操作实例说明:以LGJ-10型型为例为例冷冻干燥机是将含水物品预先冻结,然后使其水分在真空状态下升华冷冻干燥机是将含水物品预先冻结,然后使其水分在真空状态下升华而获得干燥物品的一种技术方法。而获得干燥物品的一种技术方法。经过冷冻干燥后物品原有的化学、生物特性基本不变,易于长期保存,加水后能恢复到冻干前的形态,并能保持其原有的生化特性。存,加水后能恢复到冻干前的形态,并能保持其原有的生化特性。冷冻干燥机在化工、食品、医药、生物制品等领域都有广泛应用。冷冻干燥机在化工、食品、医药、生物制品等领域都有广泛应用。经过冷冻干燥后物品原有的化学、生物特性基本不变,易于长期保LGJ-10型冷冻干燥机是一种小型冷冻干燥设备,尤其适用于实验室样品的实验及少量生产。品的实验及少量生产。型冷冻干燥机是一种小型冷冻干燥设备,尤其适用于实验室样 2.2 2.2 干燥干燥干燥干燥技术技术仪器主要特点仪器主要特点1、温度、真空度均为数字显示,准确、直观。1、温度、真空度均为数字显示,准确、直观。2 2、、干燥室外罩采用透明材料干燥室外罩采用透明材料,2 2、、干燥室外罩采用透明材料干燥室外罩采用透明材料,,可以清楚观察物料冷冻干可以清楚观察物料冷冻干,可以清楚观察物料冷冻干可以清楚观察物料冷冻干燥的全过程。燥的全过程。3、主机配有真空泵电源插座,不需另接电源,主机与线、主机配有真空泵电源插座,不需另接电源,主机与真空泵采用快卸法兰连接。空泵采用快卸法兰连接。 2.2 2.2 干燥干燥干燥干燥技术技术使用条件使用条件正常工作条件:正常工作条件:环境温度环境温度10 ℃-30 ℃10 ℃-30 ℃相对湿度相对湿度 70%电源电压 单相电源电压 单相 ac220V 10% 50 Hz 2%  工作环境应没有导电尘埃、爆炸性、腐蚀性气体及强电磁场干扰。及强电磁场干扰。工作环境应没有导电尘埃、爆炸性、腐蚀性气体 2.2 2.2 干燥干燥干燥干燥技术技术操作方法操作方法1、预处理:在进行冷冻干燥前,必须先将欲干燥处理的物品置于1、预处理:在进行冷冻干燥前,必须先将欲干燥处理的物品置于低温冰箱中进行预冻处理,使其在共晶点温度以下冰低温冰箱中进行预冻处理,使其在共晶点温度以下冰冻结实冻结实冻结实冻结实,然后再进行冷冻干燥操作然后再进行冷冻干燥操作,然后再进行冷冻干燥操作然后再进行冷冻干燥操作。2、开机操作:2、开机操作:(1)确认电源符合要求,插上电源。(1)确认电源符合要求,插上电源。(2)持续总开关约3秒钟,温度显示窗显示当前温度。按制冷机(2)持续总开关约3秒钟,温度显示窗显示当前温度。按制冷机开关,主机开始预冷,显示窗显示冷阱盘管温度。为使冷开关,主机开始预冷,显示窗显示冷阱盘管温度。为使冷阱盘管具有充分的吸附水分能力,预冷时间应不少于阱盘管具有充分的吸附水分能力,预冷时间应不少于30 min。。。 2.2 2.2 干燥干燥干燥干燥技术技术(3)预冷结束后,取下干燥室有机玻璃罩,将已预冻处理好的待(3)预冷结束后,取下干燥室有机玻璃罩,将已预冻处理好的待干燥物品置于冻干架的托盘中,再将玻璃罩重新罩好。干燥物品置于冻干架的托盘中,再将玻璃罩重新罩好。(4)将主机正面下发的放气(水)阀沿顺时针方向旋紧,按线)将主机正面下发的放气(水)阀沿顺时针方向旋紧,按真空计、真空泵开关,冷冻干燥过程开始进行。当物料厚度不超计、真空泵开关,冷冻干燥过程开始进行。当物料厚度不超过过10 mm时,冷冻干燥过程约需时,冷冻干燥过程约需24 h。。(5) 冷冻干燥过程结束后,顺时针旋转压盖装置手柄,对瓶装物料冷冻干燥过程结束后,顺时针旋转压盖装置手柄,对瓶装物料压盖密封,然后将压盖装置手柄还原(无压盖装置的无需此操压盖密封,然后将压盖装置手柄还原(无压盖装置的无需此操作)。作)。 2.2 2.2 干燥干燥干燥干燥技术技术注意:注意:(1)真空表出厂时零点已调好,无需进行核正;(1)真空表出厂时零点已调好,无需进行核正;(2)开线Pa均为正常,无需进行调节。正常,无需进行调节。均为3、关机操作:3、关机操作:(1)按真空泵开关,使真空泵停止运转,然后逆时针旋开放气(1)按真空泵开关,使真空泵停止运转,然后逆时针旋开放气放水阀,使空气缓慢进入冷阱(显示窗指示真空度回升回放水阀,使空气缓慢进入冷阱(显示窗指示真空度回升回复大气状态)。复大气状态)。(2)依次关真空计、制冷机开关,最后按总开关约(2)依次关真空计、制冷机开关,最后按总开关约3秒钟关机。秒钟关机。 2.2 2.2 干燥干燥干燥干燥技术技术(3)取下有机玻璃罩,将物品取出保存。(3)取下有机玻璃罩,将物品取出保存。(4)清理冷阱内的冰块、水分和杂质,妥善保养设备,不使用(4)清理冷阱内的冰块、水分和杂质,妥善保养设备,不使用时应使主机放气(水)阀处于开启状态。时应使主机放气(水)阀处于开启状态。4、注意事项:4、注意事项:(1)该仪器采用风冷冷凝式制冷系统,当环境温度高或空气流(1)该仪器采用风冷冷凝式制冷系统,当环境温度高或空气流通差时,有可能影响制冷系统技术指标。通差时,有可能影响制冷系统技术指标。(2)冻干机有机玻璃罩与主机冷阱靠橡胶密封圈进行密封,使(2)冻干机有机玻璃罩与主机冷阱靠橡胶密封圈进行密封,使用时应保证密封圈的清洁。用时应保证密封圈的清洁。 2.2 2.2 干燥干燥干燥干燥技术技术(3)冻干室有机玻璃罩决不能用有机溶剂清洗,其底面为光洁(3)冻干室有机玻璃罩决不能用有机溶剂清洗,其底面为光洁密封接触面,最好不要直接接触其他硬物,以免造成损密封接触面,最好不要直接接触其他硬物,以免造成损伤,影响真空度。伤,影响线)操作过程中勿频繁开关制冷系统,如因操作失误造成压缩(4)操作过程中勿频繁开关制冷系统,如因操作失误造成压缩机停止运转,应等待5分钟后方可再次启动,以免损坏压缩机停止运转,应等待5分钟后方可再次启动,以免损坏压缩机。机。 2.2 2.2 干燥干燥干燥干燥技术技术可能出现的故障及排除方法可能出现的故障及排除方法序号序号故障现象故障现象故障原因故障原因排除方法排除方法打开总开关打开总开关打开总开关打开总开关,亮,温度显示窗无显示亮,温度显示窗无显示指示灯不指示灯不,指示灯不指示灯不A:电源未接通电源未接通B:熔断器熔断熔断器熔断C:控制器损坏控制器损坏A:接通电源接通电源B:更换熔断器更换熔断器C:通知专业人员维修通知专业人员维修12打开制冷机开关,压缩机不启动机不启动打开制冷机开关,压缩A:压缩机启动时间间隔短时间间隔短B:控制器损坏控制器损坏C:压缩机损坏压缩机损坏压缩机启动A:停机停机5分钟后再开机分钟后再开机B:通知专业人员维修通知专业人员维修C:通知专业人员维修通知专业人员维修 2.2 2.2 干燥干燥干燥干燥技术技术可能出现的故障及排除方法可能出现的故障及排除方法序号序号故障现象故障现象故障原因故障原因排除方法排除方法33压缩机运转,压缩机运转,但达不到技术但达不到技术但达不到技术但达不到技术指标要求指标要求A:环境温度高,空气流通差环境温度高,空气流通差B:制冷机泄露制冷机泄露B:制冷机泄露制冷机泄露C:温度显示系统故障温度显示系统故障A:满足正常工作条件满足正常工作条件B:通知专业人员维修通知专业人员维修B:通知专业人员维修通知专业人员维修C:通知专业人员维修通知专业人员维修4真空泵运行,但真空度达不到技术指标要求求真空泵运行,但真空度达不到技术指标要A:放气(水)阀未关紧放气(水)阀未关紧B:真空管接头未卡紧真空管接头未卡紧C:主机与冻干室密封不严主机与冻干室密封不严D:真空泵油混浊真空泵油混浊E:有其它漏气部位有其它漏气部位A:关紧放气(水)阀关紧放气(水)阀B:卡紧接头卡紧接头C:清洁密封圈并保证有机玻璃罩底面光洁平整洁平整D:更换真空泵油更换真空泵油E:回厂维修回厂维修清洁密封圈并保证有机玻璃罩底面光