Broyage cellulaire

Désintégration et broyage cellulaire

Application de la désintégration

De la désintégration douce des cellules mammifères cultivées pour l’isolement de virus, à la difficile désintégration des levures et autres champignons, Microfluidics propose des technologies pour répondre aux besoins variables et ambitieux de la désintégration cellulaire.

Les processeurs microfluidiseurs permettent une désintégration cellulaire extrêmement efficace (souvent > à 99 % de désintégration pour E. coli en un seul passage), avec récupération élevée de la teneur en protéines. L’intégrité protéinique est optimisée par l’élévation de la température basse du processeur microfluidiseur, couplée à un refroidissement très efficace, de submersion de la chambre d’interaction et en plaçant un échangeur de chaleur immédiatement en aval de la chambre d’interaction.

Ces fonctionnalités permettent aux chercheurs d’utiliser la pression la plus basse possible pour atteindre les taux de désintégration cibles tout en évitant la dénaturation des protéines.

Les avantages de la technologie microfluidiseur pour le broyage de cellules

• Récupération plus élevée de la teneur en protéines.
• Traitement des échantillons à vitesse de cisaillement constante et contrôlée.
• Garantie d’évolutivité de la chambre d’interaction pour les volumes de production.
• Aucune contamination – sans solution aqueuse et traitement à faible taux d’usure.
• Volume des échantillons à partir de 1 ml avec LV1 exclusif.

Avantages du traitement en continu par rapport à traitement par lots

• Optimisation du contrôle de température.
• La durée de séjour dans les zones de haute température est réduite au minimum (< 1 seconde). Les traitements de lot, tels que la sonication et le brouillage par billes soumettent les cellules à une énergie localisée élevée qui ne peut pas être facilement retirée.
• Le traitement en continu à pression constante assure que toutes les cellules reçoivent la même quantité d’énergie. Avec la sonication, les cellules à proximité de la sonde reçoivent exponentiellement plus d’énergie que les cellules le plus loin de la sonde.
• Avec les systèmes de traitement par lots, il y a peu de contrôle de l’uniformité de l’énergie pour chaque cellule.

Broyage cellulaire et applications représentatives

• Levures
• E. Coli
• Moisissures
• Algues -Bactéries
• Tissu mammifère
• Cellules d’insectes
• Champignons
• Penicillium
• Cellules méningocoques

Le broyage des cellules bactériennes

• Cellules les plus couramment utilisées pour la production de protéines simples
• Taux de croissance très élevés
• Peu/pas de
• Requière des taux de cisaillement moyens à élevés
• Habituellement ne requière que 1 seul passage sur un processeur microfluidiseur pour atteindre > 99% de rendement de désintégration

Désintégration cellulaire des cellules mammifères

• Effectué pour le Centre de thérapie génique de la NC State University pour libérer des vecteurs viraux des cellules embryonnaires renales humaines
• Les cellules traitées avec le processeur microfluidiseur avec 1 passage ont atteint un niveau élevé de protéines
• Conditions du procédé: 1 passage 535 bar (5000 psi)
• Chambre: H30Z (200 microns)
• Taux de cisaillement: 1.40 X 106 s-1

Broyage cellulaire des cellules d’algues

Comme l’approvisionnement en combustibles fossiles diminue, le besoin de sources d’énergie renouvelables augmente. Les biocarburants à base de cellules d’algues sont attrayants car ils se développent rapidement et peuvent directement convertir le CO2 en huiles de chaîne plus longues qui peuvent être facilement converties en biodiesels. Les cellules doivent être désintégrées pour accéder à l’huile, et parce qu’il existe une grande variété de cellules d’algues qui nécessitent des
vitesses de cisaillement différentes pour atteindre la désintégration, les processeurs microfluidiseur offrent la flexibilité et l’efficacité nécessaire à ce travail.

• Conditions du procédé : 1 passage 690 bar (10,000 psi)
• Chambre : H10Z (100 microns)
• Taux de cisaillement: 4.14 X 106 s-1

Désintégration des cellules de levure

• La récupération maximale des protéines solubles est atteinte au bout de 5 passages
• Les passages supplémentaires semblent entrainer un accroissement de protéines dénaturées par rapport à la lyse
• Conditions du procédé: 2070 bar (30,000 psi)
• Chambre: G10Z (87 microns)
• Taux de cisaillement par passage: 6.94 X106 s-1