微生物细胞的破碎.ppt

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　　标题： 微生物细胞的破碎

　　副标题： ATS高压细胞破碎机

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　　为了研究细胞的破碎，提高其破碎率，有必要了解各种微生物细胞壁的组成和结构(表1)：

　　一、细胞壁的组成和结构

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　　细菌破碎的主要阻力来自于肽聚糖的网状结构，网状结构越致密，破碎的难度越大，革兰氏阴性细菌网状结构不及革兰氏阳性细菌的坚固; 酵母细胞壁破碎的阻力也主要决定于壁结构交联的紧密程度和它的厚度; 由于霉菌细胞壁中含有几丁质或纤维素的纤维状结构，其强度比细菌和酵母菌的细胞壁有所提高。

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　　二、常用破碎方法

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　　高压均质法是大规模细胞破壁的首选 特别适合生物工程企业

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　　采用高压均质机(由高压泵和均质阀组成，ATS公司和APV公司, AVESTIN,GEA均有产品出售)。

　　高压均质法(High-pressure homogenization) ——大规模细胞破碎的常用方法

　　利用高压使细胞悬浮液通过针形阀，由于突然减压和高速冲击撞击环使细胞破碎，细胞悬浮液自高压室针形阀喷出时，每秒速度高达几百米，高速喷出的浆液又射到静止的撞击环上，被迫改变方向从出口管流出。细胞在这一系列高速运动过程中经历了剪切、碰撞及由高压到常压的变化，从而造成细胞破碎。

　　原理：

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　　标题： 高压均质的特点

　　正文： 效率高：最大有10吨/小时的流量，可以每天处理近100吨的发酵液。 破碎率高：大肠杆菌可以达100%，酵母及其它厚壁菌可达90%。 使用方便：高压均质机设备简单，单机操作，简单方便。 SIP和CIP：高压均质机是管路结构，可通过高压蒸汽灭菌及在为清洗。

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　　标题： ATS ENGINEERING INC

　　副标题： 专业的医药类高压均质机供应商

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　　标题： 国人厚德载物

　　正文： 国货自强不息

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　　标题： ATS 业绩

　　正文： 2008年1月ATS品牌的AH100系列和AH-PILOT系列通过欧盟CE认证。 2008年6月ATS品牌的高压均质机销量超过100台。 2008年4月ATS的生产型高压均质机AH08-100通过客户验收。

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　　标题： ATS 的定位

　　正文： ATS 是专业的生物医药类高压均质机供应商 ATS 是国内市场上质量最好，服务最优的高压均质机供应商 ATS 是国内市场上技术最领先的高压均质机供应商

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　　标题： ATS 的合作伙伴

　　正文： FBF ITLILA 意大利最大的高压均质机生产商 NORTHER LIPIDS 著名脂质体公司，世界唯一的高压挤出器公司 HARDMETAL GMBH 瑞士特制合金材料公司 TECHNO CERAMIC CO,.LTD 荷兰著名特制陶瓷材料公司 KOLER gmbh 德国著名特制合金材料公司

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　　标题： ATS的技术合作伙伴-意大利FBF

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　　标题： ATS的合作伙伴FBF

　　正文： 成立于1987年，位于意大利帕尔马 2002年来，每年生产近300台高压均质机 设备销往全世界50多个国家，有超过2000台设备在各地运行。

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　　标题： ATS的合作伙伴FBF

　　正文： 2002年开发了新的TITAN系列大型高压均质机，成为欧洲发展最迅速的高压均质机制造商。

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　　电机驱动 柱塞泵加压 均质点破碎 空穴效应 剪切效应 撞击效应

　　高压细胞破碎机工作原理

　　破碎发生点

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　　标题： 高压破碎的要点

　　正文： 压力：均质机的压力越高，空隙效应越大，破碎率越高。ATS的机器压力达1500bar。 阀结构：ATS专业的破碎阀结构，细胞冲击的速度远远高于其它均质机，撞击后破碎效率非常高。 温度控制：高压破碎会大量产热，ATS专利的在位冷却系统，将瞬间降低物料温度。

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　　标题： 技术要点-破碎阀

　　正文： 大肠杆菌破碎通过空隙效应，和撞击效应来实现。 ATS破碎专用阀，使细胞在速度最高点撞击挡圈，可以实现比普通阀高40%的撞击力;在同等压力下实现高破碎率。

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　　标题： 技术要点-在位冷却

　　通过以上公式可知，水性体系压力升高100bar，温度升高2.4度 压力在均质点释放，转化为热能，物料在均质点停留时间约3秒钟 ATS设计了带夹套冷却的均质模块，充分保证物料的生物活性

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　　标题： 最新内置盘管

　　内腔为-5度的冷却水。 冷却模块直接放入均质机的发热核心，均质模块内部。 物料出口温度低于5度。 ATS设计内置盘管，充分保证物料的生物活性

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　　标题： 典型应用-大肠杆菌1

　　革兰氏阴性短杆菌 发酵后，离心得到菌体 按15%~20%的菌体浓度，加入磷酸盐缓冲溶液。 开冷水机，将整机的温度降低。 加入物料，加压到800～1000bar的压力，破碎后的物料从出料管收集。 如果破碎率不够，做第二次破壁。

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　　标题： 典型应用-大肠杆菌2

　　正文： 细菌和放线菌是原核生物，细胞壁主要成分是肽聚糖，所以压力不用太高，600bar~800bar。 温度控制：在进入均质机前需要预冷到10度以下。物料在均质点用在位冷却，出料后用盘管冷却，达到全程温度控制。 粘度：进入均质机前，需要先剪切降低粘度。 颗粒：在进入均质机前，最好过滤物料，用滤网或者纱布。

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　　标题： 典型应用II-酵母菌

　　正文： 酵母菌和霉菌是真核生物，细胞壁成分是纤维素。 需要1200bar以上的压力。 一般需要使用破碎阀，并均质2~3遍。 温度控制非常重要 设备的稳定性和阀的寿命非常重要

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　　标题： 高压均质机的结构

　　正文： 驱动端：包括电机，传动结构，润滑结构，

　　均质端：均质阀结构，通过压力释放达到均质效果。

　　加压端：高压泵结构，产生带高压(>1000bar)的液体流。

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　　曲轴箱

　　电动机

　　皮带传动

　　齿轮箱

　　润滑油象

　　标题： 驱动端结构

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　　动力端包括高压泵和进出料阀门。 通过高压电机驱动活塞，吸入和喷射物料。

　　Example of pulsating load

　　Reciprocating pumping action

　　标题： 加压端结构

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　　通过手轮调节均质阀的间隙，以达到增加阻力，调节压力的作用。

　　物流出口

　　物料进口

　　旋转手柄调节狭缝间隙

　　均质阀狭缝 破碎发生点

　　均质阀组不是完全关闭的，有微小的间隙让物料流过。如果间隙越小，则高压泵要输出更大的压力使物料通过。

　　标题： 均质阀结构

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　　压力最大1500bar 流量15升/小时 破碎率达90%以上。 特制的冷却系统，可以物料很好的冷却，胞内物质的活性。 物料范围：30毫升～50升。

　　标题： 实验型细胞破碎机AH100B

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　　标题： AH100B的安装现场

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　　最大压力：1500bar 流量：15～40升/小时 物料量：50毫升～500升 特点：温度控制好 可配置2000升以下的发酵罐使用

　　标题： 中试型细胞破碎机AH-PILOT

　　独一无二的酵母菌破碎利器

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　　标题： AH-PILOT安装现场

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　　标题： 生产型细胞破碎机AH08

　　正文： 最大压力：1000bar 流量：100～160升/小时 物料量：50毫升～1000升 特点：流量大，温度控制好 配置：最大5000升以下的发酵罐使用 适合：大肠杆菌破壁，酵母菌破壁

　　性价比最高的生产型细胞破碎机

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　　标题： AH08的安装现场

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　　标题： 典型客户I

　　正文： 生物制药 上海拜奥生物技术--抗癌药物BCT-100 杭州九源基因--生长因子 上海恰尔生物--重组人凋亡素2 上海万兴生物--干扰素 上海恒瑞医药-- 细胞刺激因子 江苏万邦--胰岛素 厦门特宝生物--干扰素等 山东泉港药业--白介素2

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　　标题： 典型客户II

　　正文： 生物疫苗 中国医学科学院--艾滋病疫苗 上海汇生生物--甲肝疫苗 上海联合塞尔--霍乱疫苗 长春生物制品所--乙肝疫苗 兰州生物制品所--流脑疫苗 海南VTI研究院--艾滋病疫苗 浙江省医科院--戊肝疫苗

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　　标题： 典型客户III

　　正文： 生物试剂 北京试剂山水--试剂盒 上海蓝园生物--试剂原料 南京金斯特生物--试剂原料 上海普洛麦格生物--试剂

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　　酵母菌破碎前

　　酵母菌破碎后

　　1200bar×2

　　标题： 酵母菌破碎前后的电镜照片

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　　标题： 大肠杆菌破碎前后的电镜照片

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　　标题： 大肠杆菌破壁(600bar)离心后样品

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　　标题： 大肠杆菌破壁(600bar)后显微照片

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　　价格优势：设备性价比非常高。 服务优势：专业的售后服务团队，保证客户随时正常使用。 供货及时：常用型号及零配件都有库存，能够在最短的时间内为客户服务。 ATS公司提供的不仅是机器，还包括多年来在行业中积累的丰富经验

　　标题： ATS 的优势

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　　标题： 食品加工工艺研究专用机

　　正文： AH-PLIOT PLUS

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　　标题： AH-PLIOT PLUS

　　正文： 流量：60升/小时 最大压力：600bar 标准配置：流量控制系统，数字压力表，二级均质模块 可选配：进料温度控制，4升可升降夹套料杯，陶瓷均质阀 典型用户：DSM中国研究中心

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　　标题： AH-PLIOT优势

　　正文： 大流量，高效率工作 高精度数字压力表 进料温度控制 特别适合于：细胞破碎;制备均匀的纳米级乳液，纳米粒子，脂质体囊泡;乳品工程UHT，食品添加剂等等

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　　选择ATS

　　选择ATS，选择中国 选择优质售后服务团队 选择高品质的专业制造商

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　　标题： 您的支持是我们前进的动力!谢谢