Французский пресс с ячейками давления
Французский пресс для клеток под давлением или Френч-пресс , представляет собой аппарат, используемый в биологических экспериментах для разрушения плазматической мембраны клеток , путем пропускания их через узкий клапан под высоким давлением. [1] Френч-пресс также можно использовать для распада хлоропластов, гомогенатов животных тканей и других биологических частиц. Он способен разрушать клеточные стенки, оставляя нетронутым ядро клетки. Французская пресса была изобретена Чарльзом Стейси Френчом из Института Карнеги в Вашингтоне . [2] В прессе используется внешний гидравлический насос для приведения в движение поршня внутри цилиндра большего размера, содержащего образец жидкости. Затем образец под высоким давлением продавливается через игольчатый клапан . Когда образец проходит через клапан, жидкость испытывает напряжение сдвига и декомпрессию , вызывая разрушение клеток. Основные компоненты френч-пресса изготовлены из нержавеющей стали, чтобы предотвратить загрязнение проб.
Френч-пресс обычно используется для разрушения упругой плазматической мембраны и клеточных стенок бактерий и других микроорганизмов с целью выделения белков и других клеточных компонентов. [3] Разрушение клеток во френч-прессе приводит к образованию вывернутых наизнанку мембранных везикул, которые необходимы для многих in vitro биохимических анализов . Перед использованием клетку обычно охлаждают на ночь, чтобы сохранить ферментативную активность.
К недостаткам пресса можно отнести то, что он плохо приспособлен для обработки больших объемов проб, несколько затруднен в эксплуатации из-за большого веса узла (около 14 кг). Еще одним недостатком является то, что объем входных клеток не должен содержать крупных комков клеток, что требует этапа предварительной обработки (обычно путем обработки ультразвуком). Если комки клеток не удалить перед обработкой, произойдет засорение клапана, и перед продолжением обработки устройство необходимо тщательно очистить. В результате многие лаборатории по очистке белков обнаруживают, что использование лизоцима и обработки ультразвуком достаточно для обычной экспрессии бактериального белка.
Другие технологии, такие как обработка ультразвуком и шаровые мельницы , доступны для многих тех же целей и имеют свои преимущества и недостатки. Например, обработка ультразвуком может генерировать высокие силы сдвига, которые разбивают клеточную ДНК на мелкие фрагменты. Во френч-прессе усилие сдвига можно тщательно модулировать, регулируя давление поршня. Пресс обеспечивает один проход через точку максимальной силы сдвига, ограничивая повреждение деликатных биологических структур из-за многократного сдвига, как это происходит при других методах разрушения. [4]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Вандерхайден Г.Дж., Фэйрчайлд AC, Джаго Г.Р. (май 1970 г.). «Строительство лабораторного пресса для использования с французской ячейкой давления» . Прикладная микробиол . 19 (5): 875–7. дои : 10.1128/АЕМ.19.5.875-877.1970 . ПМК 376809 . ПМИД 5422315 .
- ^ Форк, Говинджи; С, Дэвид (2006). Чарльз Стейси Френч . Том. 88. Биографические мемуары Национальной академии наук. стр. 62–89.
- ^ Фанелли, Алекс (2016). «Развитие анализа» . Проверено 8 декабря 2017 г.
- ^ «Важные замечания по использованию датчиков давления во Франции» . Лаборатория птиц. Архивировано из оригинала 30 июля 2010 г. Проверено 13 ноября 2009 г.