植物細(xì)胞組織破碎，通常有，高剪切均質(zhì)破碎/玻璃勻漿器破碎/液氮研磨破碎/超聲波破碎等。今天我們就常用的高剪切均質(zhì)破碎和玻璃勻漿破碎進(jìn)行簡要說明和對(duì)比。
高剪切均質(zhì)破碎植物組織
使用高剪切均質(zhì)機(jī)破碎植物組織是一種高效、快速的機(jī)械破碎方法，適用小體積到大量樣品處理或?qū)|(zhì)化要求較高的實(shí)驗(yàn)（如蛋白質(zhì)提取、代謝組學(xué)、核酸分離等）。其原理是通過高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與定子產(chǎn)生強(qiáng)烈的剪切力，使組織在短時(shí)間內(nèi)破碎成勻漿。
樣品預(yù)處理
新鮮植物組織（如葉片、根、莖等）切成小塊，樣品的直徑要小于分散刀頭直徑的1/2。
若樣品較硬（如種子、木質(zhì)部），可先進(jìn)行預(yù)破碎（可選擇WIGGENS的WMA系列組織到隨機(jī)）再均質(zhì)。
樣品與緩沖液比例建議 1:5~1:10（w/v）（如 1 g組織 + 5~10 mL 緩沖液）。
均質(zhì)操作
根據(jù)樣品量選擇合適的均質(zhì)機(jī)和分散刀頭小量樣品。（WIGGENS的D-130型均質(zhì)機(jī)可以在1.5ml離心管中處理樣品，處理量0.2-1ml。 D500系列均質(zhì)機(jī)處理量0.5L-8L。）
低速啟動(dòng)（5000~10000 rpm）初步破碎組織，避免飛濺。
高速剪切（15000~25000 rpm）處理 10~60 秒（可間歇操作，如 10 秒開 / 10 秒停，防止過熱）。
推薦使用帶有擾流板的均質(zhì)杯，擾流板可以減少均質(zhì)時(shí)間提高均質(zhì)效率。
清洗設(shè)備
均質(zhì)完畢后，需要對(duì)分散刀頭和分散杯進(jìn)行清洗，防止殘留物堵塞或腐蝕。推薦使用WIGGENS超聲波清洗機(jī)。
根據(jù)樣品特性進(jìn)行均質(zhì)操作
柔軟組織（如葉片）：較低轉(zhuǎn)速（10000~15000 rpm）即可。
纖維/堅(jiān)硬組織（如根、種子）：需更高轉(zhuǎn)速（20000~30000 rpm）或延長處理時(shí)間。
多酚/多糖含量高的植物（如茶葉、果實(shí)）：易氧化或形成粘稠勻漿，可添加 PVP（聚乙烯吡咯烷酮） 或 β-巰基乙醇 減少干擾。
溫度控制
冰浴操作，避免局部過熱導(dǎo)致蛋白變性。如樣品量較大，可分批次處理。
安全防護(hù)
戴 護(hù)目鏡/面罩，防止樣品飛濺。
確保分散頭浸入液體，避免空轉(zhuǎn)損壞設(shè)備。
手持式均質(zhì)機(jī)適合小量樣品破碎
臺(tái)式均質(zhì)器適合大量樣品破碎
帶有擾流板的分散杯，提高樣品破碎效率
超聲波清洗機(jī)用于轉(zhuǎn)子和分散杯
玻璃勻漿器破碎植物組織
使用玻璃勻漿器破碎植物組織是一種常見的實(shí)驗(yàn)室方法，適用于細(xì)胞破碎、細(xì)胞器釋放或勻漿制備。
樣品預(yù)處理：使用蒸餾水或緩沖液清潔植物組織（如葉片、根等），切成小塊（約0.5 cm2），若組織較硬，可先液氮冷凍后研磨成粉末，再轉(zhuǎn)入勻漿器。
將組織塊或粉末與適量裂解緩沖液（如PBS、Tris-HCl等，含蛋白酶抑制劑）加入勻漿器內(nèi)管中，液體體積不超過1/3容量。
可根據(jù)需要選擇手動(dòng)勻漿或電動(dòng)勻漿。手動(dòng)勻漿，手握研杵垂直旋轉(zhuǎn)，上下輕柔研磨（10-20次），避免氣泡產(chǎn)生；或左右旋轉(zhuǎn)研磨（適用于韌性組織）；電動(dòng)勻漿：控制低速（500-1000 rpm），短時(shí)間間歇操作（避免過熱）。
如有必要，操作過程需要對(duì)勻漿器進(jìn)行預(yù)冷，操作要進(jìn)行冰上操作，減少蛋白，核酸等降解。
玻璃勻漿器切記操作傾斜或用力過猛，容易導(dǎo)致玻璃勻漿器過度磨損或破裂
如果提取的細(xì)胞器破裂，需要減少勻漿次數(shù)或更換間隙更大的勻漿器
使用后立即用去離子水沖洗，酒精擦拭或使用超聲波清洗機(jī)清洗，防止殘留物干結(jié)。
雙杵玻璃勻漿器有不同的杵缽的間隙，用于細(xì)胞器提取或核酸/蛋白提取
中空研杵的類型，可在中空部位加冰，用于低溫勻漿
WOHS頂置電機(jī)可用于電動(dòng)玻璃勻漿器
高剪切均質(zhì)和玻璃勻漿器處理植物組織樣品的對(duì)比：
方法 | 適用場景 | 優(yōu)缺點(diǎn) |
高剪切均質(zhì)機(jī) | 小批量/大批量、快速破碎 | 高效，但可能產(chǎn)熱 |
玻璃勻漿器 | 小樣本、溫和破碎 | 溫和但效率低 |
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