نحوه عملکرد مختل کننده سلولی

اختلال سلولی یک ابزار آزمایشی رایج است که برای شکستن سلول های بیولوژیکی و آزادسازی مواد درون سلولی استفاده می شود.اصل کار سلول شکن بر اساس اصل شکست فیزیکی و نوسان مکانیکی است و هدف از شکستن سلول با تامین انرژی کافی برای تخریب ساختار سلول ها محقق می شود.

اصل کار اختلال سلولی در زیر به تفصیل معرفی خواهد شد.اجزای اصلی مختل کننده سلول شامل کنترل کننده سرعت، محفظه خرد کن، گوی خرد کن و خط لوله نمونه و ... می باشد که در این میان از کنترل کننده سرعت برای کنترل سرعت چرخش محفظه خرد کن استفاده می شود که محفظه ای برای نگهداری می باشد. نمونه‌ها و توپ‌های خردکننده، و توپ‌های خردکننده با برخورد با نمونه‌ها، سلول‌ها را می‌شکنند.قبل از استفاده از مختل کننده سلول، ابتدا باید محیط مختل کننده مناسب انتخاب شود.رسانه های سنگ شکن رایج عبارتند از مهره های شیشه ای، مهره های فلزی و دانه های کوارتز.

ملاحظات اصلی در انتخاب یک محیط سنگ شکن، ماهیت نمونه و هدف از خرد کردن است.برای مثال، برای سلول‌های شکننده، می‌توان از دانه‌های شیشه‌ای کوچک‌تر برای اختلال استفاده کرد.برای سلول های سخت تر، مهره های فلزی سخت تری را می توان انتخاب کرد.در طول فرآیند خرد کردن، نمونه مورد نظر را در سطل خرد کن قرار داده و مقدار مناسبی از محیط خرد کن را اضافه کنید.سپس سرعت چرخش محفظه سنگ شکن توسط کنترل کننده سرعت کنترل می شود تا محیط سنگ شکن و نمونه دارای برخورد مکانیکی مداوم باشند.این برخوردها می تواند ساختار سلول را از طریق انتقال انرژی، متلاشی شدن غشاء و اندامک های سلولی و آزادسازی مواد درون سلولی مختل کند.

فرآیند کار مختل کننده سلول عمدتاً شامل عوامل کلیدی زیر است: سرعت چرخش، اندازه و چگالی محیط خرد کردن، زمان خرد کردن و دما.اولین مورد سرعت چرخش است.انتخاب سرعت چرخش باید با توجه به انواع سلول ها و ویژگی های نمونه تنظیم شود.

به طور کلی، برای سلول های نرم، سرعت چرخش بالاتری را می توان انتخاب کرد تا دفعات برخورد را افزایش دهد و در نتیجه سلول ها را به طور موثرتری مختل کند.برای سلول‌های سفت‌تر، چون استحکام بیشتری دارند، می‌توان سرعت چرخش را کاهش داد تا اختلال در نمونه کاهش یابد.

دومی اندازه و چگالی محیط خرد کن است.اندازه و چگالی محیط خرد کن مستقیماً بر اثر خرد کردن تأثیر می گذارد.رسانه‌های مخرب کوچک‌تر می‌توانند نقاط برخورد بیشتری را فراهم کنند و به هم زدن ساختارهای سلولی آسان‌تر شوند.محیط خرد کن بزرگتر به زمان خرد کردن طولانی تری نیاز دارد.

علاوه بر این، چگالی محیط خرد کردن نیز بر نیروی برخورد تأثیر می گذارد، چگالی بیش از حد ممکن است منجر به تکه تکه شدن بیش از حد نمونه شود.زمان وقفه یک پارامتر مهم برای اختلال سلولی است.انتخاب زمان خرد کردن باید با توجه به نوع نمونه و اثر خرد کردن تعیین شود.به طور معمول، هر چه زمان اختلال طولانی‌تر باشد، سلول‌ها به طور کامل‌تر مختل می‌شوند، اما همچنین می‌تواند به سایر قسمت‌های نمونه آسیب برساند.آخرین مورد کنترل دما است.تاثیر دما بر تکه تکه شدن سلول را نمی توان نادیده گرفت.دمای بیش از حد بالا ممکن است باعث دناتوره شدن پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک در سلول ها شود و در نتیجه بر اثر قطعه قطعه شدن تأثیر بگذارد.بنابراین توصیه می شود در شرایط برودتی، اختلال سلولی انجام شود که با استفاده از چیلر یا کار بر روی یخ می توان این اختلال را کاهش داد.

مختل کننده های سلولی نقش مهمی در تحقیقات بیولوژیکی دارند.با کنترل معقول پارامترهایی مانند سرعت چرخش، اندازه و چگالی محیط خرد کن، زمان و دما خرد کردن، می توان به خرد کردن کارآمد سلول ها دست یافت.پس از شکسته شدن سلول ها، انواع مختلفی از مواد در سلول ها به دست می آید، مانند پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، آنزیم ها و غیره که مقدمه مهمی برای تجزیه و تحلیل و تحقیقات بعدی فراهم می کند.به طور خلاصه، مختل کننده سلول یک ابزار آزمایشی مهم است و اصل کار آن بر اساس اصل شکست فیزیکی و ارتعاش مکانیکی است.اختلال کارآمد سلول ها را می توان با کنترل پارامترهای مختلف مانند سرعت چرخش، اندازه و چگالی محیط اختلال، زمان اختلال و دما به دست آورد.مختل کننده سلولی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد و راحتی و پشتیبانی را برای محققان در تحقیقات مرتبط در زمینه زیست شناسی فراهم می کند.