UH-B系列超声波细胞粉碎仪/匀质仪使用说明书（三）

七、超声波细胞破碎仪的使用 100W、250W、500W、800W机型探头与转换器的连接如图所示： (图三) 钛合金聚能杆及变幅杆 超声波细胞粉碎仪的振幅随输出功率大小变化而变化，但它是由面板上旋钮控制的。随着对探头运动的阻力加大，所需要的功率也增加。电源装置检测出这种需要，自动地增加被破碎对象输出的功率，以保持探头振子端的振幅恒定。粘度越高、探头浸入越深、探头直径越大、或者压力越大对探头运动的阻力就越大，向探头发送的功率也越高。顺时针旋转Intensity（振幅）控制钮并不一定向样品输送更大的功率，只有在对探头运动的阻力足够高时，超声波细胞粉碎仪才会输出其最大功率。 本仪器具有样品温度监测保护功能。使用时只需将温度传感器插入样品中，另一端接入传感器插孔即可。通过拨码开关的“+”、“-”按钮预设保护温度。当传感器监测到的样品温度达到预设的保护温度时，即切断仪器的超声输出，同时在仪器前面板上Run/Stop键位发出红色闪光信号，直至检测温度恢复到保护点以下（红色闪光消失）之后方可再次人工启动。 八、注意事项： 电源部分未连接变换器时不得接通电源开关。 不得让微振子端在空气中振动10秒钟以上。 除样品之外不得让任何物品接触振动的探头。 妥善保管探头对于保持正常的破碎效果很重要。持久的空化作用会引起振动端侵蚀，输出功率降低，但在功率显示带上却显示不出来。探头端越平滑光亮，传送至样品中的功率也就越高。在探头上出现的任何侵蚀都会加快进一步的侵蚀速度。因此，我们建议，每使用5或6个小时后检查一次探头端，需要时用抛光布或者砂轮进行抛光。因为探头调谐至特定的频率，去掉表面的污垢会使探头维持该特定频率。这种操作可以反复地进行，直到把Intensity控制钮设到定到最大值时，如还不能达到所需的“空化”强度，则可以用小型镙丝微调面板上的“Tune”中调谐元件直至输出强度最大。如还不能达到应该的强度时，则可以考虑更换新的“Tip”或是变幅杆。 九、操作建议和技术 破碎细胞 单细胞有机体（微生物）含有半透性坚韧的细胞外壁，包围原浆（细胞）膜和细胞质。细胞质由核酸、蛋白、碳水化合物、脂质、酶、有机离子、维生素、色素、包涵体，以及80%的水组成。要从细胞内分离和提取任何这些成分，必须破碎细胞壁和原浆膜。有时细胞可以分泌出所需要的物质，但是在多数情况下，必须用超声波破碎细胞壁才可以放出这些物质。 微生物对超声波分解的灵敏度差别较大。例如，最容易分解的是杆状微生物（杆菌），而球形微生物（球菌）要难于分解得多。分枝杆菌属特别难于破碎的菌种，结核菌就是其中一种。一般地说，动物细胞比植物细胞易于破碎，红血球比肌细胞要易于破碎得多，因为红细胞没有坚硬的细胞壁。在进行超声波处理时，样品中的分子运动一般会引起温度上升，特别是在容积较小的情况下温度上升更快。因为高温影响空化进程的进行，所以应当尽可能保持样品在低温下处理，最好是在接近冰点的温度下进行破碎，比如可以通过把样品浸入在冰盐水浴中进行破碎，还可通过使用脉冲超声波处理，也就是说主样品承受几个瞬时的超声波簇，从而减缓温度的上升。 还可以通过增加液压（一般来说15~60psi）和增加粘度的方法促进细胞破碎。处理微生物时，加入0.05至0.5毫米直径的玻璃珠，由于集中空化释放的能量和物理碾压作用，可以促进细胞破碎。在破碎孢子和酵母菌时，玻璃珠几乎是不可缺少的。推荐的比例是一个体积玻璃珠，两个体积液体。 在处理难破碎的细胞时用溶菌酶之类的酶进行预处理比较好，比如用蜗牛酶预处理酵母、溶葡球菌酶预处理葡萄球菌、 胶原蛋白酶预处理皮肤和软骨，透明酯酸胰蛋白酶预处理肝和肾。 如果不能够使用酶，可以考虑以下的处理过程：在-70℃把样品冷冻过夜，在进行超声波破碎前溶成冰水；应当尽可能把组织切得非常细小使之能够在水中移动；皮肤及肌肉之类的坚韧组织应当先用搅切机之类的仪器均浆处理10秒钟，并且在超声波处理时封闭装在小容器中，如果对实验没有影响，也可以采用冷冻后再磨碎的方法；如果希望不破坏亚细胞颗粒，应当把震幅设置得较低，而处理时间作相应的延长。 降低气溶现象 把探头插至样品表面以下足够深处，以抑制气溶现象或者发泡现象。发泡可能会严重地降低空化作用并且可造成蛋白质变性。在低功率下对样品进行处理、没有起泡现象发生，其效果比在高功率下处理、有起泡现象好得多。降低功率、延长时间，使用较小的容器以及降低液体的温度一般可以防止气溶现象和发泡现象。不要使用抗泡沫剂或者表面活性剂。 在空化时会形成自由基。如果任其积累，自由基会与蛋白质、多糖及核酸反应而破坏样品中的成分。尽管在较短的处理时间下自由基的形成一般对样品不会造成很大影响，但如果准备长时间对样品进行处理，添加某些自由基清除物，诸如N20、半胱氨酸、还原氨酸、还原谷胱甘肽、二硫苏糖醇或者其它SH之类的化合物，是有益的。用氦气及氢气之类的气体进行保护或者在样品中投入小块干冰一般会抑制自由基的形成。 容器的选择 因为能量释放密度最大的情况刚好发生在探头下面，所以应当把样品尽可能地靠近端头。自由运动的细胞反复地在探头下面循环，以达到最好的处理效果。由于固体易于被超声波排开，破碎固体颗粒时，应当把探头放在与其直径相适应的容器中，较小的容器可以限制固体颗粒的移动。处理小体积的样品推荐使用圆锥形试管。尽管塑料试管可以使用，但是不锈钢试管比塑料试管更加有效，因为它们不吸收振动能量。 如果探头与容器接触会使输出功率损失，并使细微的玻璃粒进入液体中。虽然这些玻璃粒不会对样品的化学成分产生影响，但是在离心时会形成薄薄的灰色杂质层。如果探头必须与固体样品接触，请使用不锈钢试管。微型Tip只能与液体接触，不得与其它物体接触，因为在接触点产生的应力会引起微型Tip破裂。虽然直径较大的探头与容器接触时不会破裂，但是会造成容器破裂。 在每次使用前，把探头或微型Tip放在水（或者酒精）中，接通电源数秒，以去除残余物。 预防粘连现象 为防止粘连现象发生，可采用硅处理方法处理试管：彻底清洗和干燥试管，涂复硅酮，然后风干。探头或变幅杆可以浸入开水中消毒，或用灭菌剂消毒。 高粘度和高浓度的溶液进行破碎会比较困难。5,000CPS和15%的浓度一般为破碎极限。如果样品浓稠得不易倾倒或者不易流动，就不适于用超声波处理。