RUPTURE DES CELLULES – BROYAGE CELLULAIRE 

Rupture des cellules et ou broyage cellulaire : Une application où le Microfluidizer® Excelle.  Nous allons voir ici certaines notions de base liées à la rupture et au processus de broyage cellulaire.

Qu’est-ce que le broyage cellulaire ?

Le broyage cellulaire est le processus de rupture des cellules (autrement connu sous le nom de lyse) afin d’obtenir le composé intracellulaire (communément appelé lysat). Il existe une variété de composants intracellulaires qui peut être recherchée par le broyage cellulaire, y compris les protéines et les vecteurs viraux qui ne sont pas exprimés extracellulairement.

Le broyage cellulaire est une étape essentielle de la fabrication de nombreux produits biologiques comme les enzymes, les acides nucléiques, les antigènes pour les vaccins et les vecteurs viraux qui fournissent des gènes pour les vaccins de prochaine génération ou la thérapie génique. Le broyage de la membrane cellulaire désigne spécifiquement la perturbation, ou lyse, de la membrane cellulaire.

Qu’est-ce qu’une lyse cellulaire ?

La lyse cellulaire désigne la dégradation d’une cellule afin d’accéder au fluide intracellulaire, ou lysat. Lorsqu’une cellule est lysée, la membrane cellulaire et/ou la paroi sont généralement brisées, ce qui permet à la personne qui a lysé la cellule d’accéder à ce lysat.

Quelles sont les méthodes de perturbation mécanique des cellules ?

Les méthodes courantes utilisées pour la perturbation des cellules mécaniques en plus de l’utilisation d’un processeur Microfluidizer® sont la sonication, l’homogénéisation à haute pression et la French press.

Les processeurs Microfluidizer® utilisent une Chambre d’interaction à géométrie fixe qui contient un micro-canal, en combinaison avec une pression élevée (jusqu’à 30 000 psi) afin de créer le taux de cisaillement approprié pour lyser les cellules. Les processeurs Microfluidizer® se concentrent sur le traitement à pression constante qui garantit des résultats uniformes et reproductibles. De plus, bien que cette méthode à haute énergie puisse entraîner une augmentation de la température, ce qui peut endommager certains composants intracellulaires, des options de contrôle de la température sont disponibles pour refroidir immédiatement l’échantillon. Une multitude d’entreprises utilisent des processeurs Microfluidizer® pour le broyage cellulaire et ne voient ainsi aucun  problème de dénaturation des protéines.

Le Bead milling ou broyage à billes est le processus de passage des particules à travers une chambre contenant des petites billes, généralement faites de céramique ou de métal, qui travaillent pour broyer les particules. Lors du traitement des cellules, ce mécanisme de broyage peut être utilisé pour les lyser. Toutefois, cette méthode présente des problèmes de contrôle de la température et de contamination par les billes elles-mêmes.

La sonication utilise les forces des ondes ultrasoniques pour rompre les cellules. Bien que cela puisse être une méthode efficace pour rompre les cellules, des problèmes se posent autour du contrôle de la température et de l’évolutivité. Les rendements sont faibles.

Les High pressure homogenizers  ou homogénéisateurs haute pression sont généralement des systèmes à soupapes qui utilisent les forces d’impacts qui résultent du forçage du matériau à travers un petit orifice à haute pression afin de perturber les cellules. Le contrôle de la température dans ces systèmes peut être difficile. De plus, le système priorise le débit plutôt qu’une pression constante, qui peut conduire à des résultats de traitement incohérents. De nombreux utilisateurs des machines HHP les abandonnent après deux ans au profit du Microfluidizer, plus fiable

La French press est similaire aux homogénéisateurs haute pression car elle utilise le même concept. Cependant, l’utilisation d’une presse française est un processus très manuel, qui n’est pas approprié en production et ne dispose pas d’un bon contrôle de la température. Les taux de rendements sont globalement 50% inférieur au Microfluidizer®

Récupération plus élévée en protéines avec le Microfluidizer

Les avantages de la technologie Microfluidizer®:

• Récupération plus élevée de la teneur en protéines (souvent > à 99% de désintégration poue E.colie en un seul passage
• Traitement des échantillons à taux de cisaillements constants et controlés
• Augmentation limitée de la température de l’échantillon lors du traitement grace à une pression de procédé plus basse.
• Mise à l’échelle garantie

Ressources – Notes d’applications

Nous disposons d’une gamme de ressources axée sur la lyse cellulaire et l’homogénéisation ainsi que des notes d’application. Vous pouvez télécharger les notes de l’application à partir de l’onglet application :  – Lyse cellulaire pour la thérapie génique.