APV是高壓細(xì)胞破碎機(jī)的***，開發(fā)和制造高壓細(xì)胞破碎機(jī)已經(jīng)有120多年的歷史，是高壓細(xì)胞破碎機(jī)行業(yè)的***和技術(shù)規(guī)范的制定者，擁有****的技術(shù)及**的質(zhì)量品質(zhì)。APV在美國、德國均有工廠，是世界有名的高壓細(xì)胞破碎機(jī)生產(chǎn)商。在2007年APV成為美國SPX集團(tuán)的成員，APV為生化科技應(yīng)用領(lǐng)域提供了各種規(guī)格的高壓細(xì)胞破碎機(jī)產(chǎn)品。所以APV高壓細(xì)胞破碎機(jī)技術(shù)發(fā)展歷史，也是高壓細(xì)胞破碎機(jī)的發(fā)展歷史、APV的所有產(chǎn)品均通過ISO9001質(zhì)量認(rèn)證，醫(yī)藥級產(chǎn)品通過美國FDA認(rèn)證和cGMP認(rèn)證。
目前國內(nèi)對高壓細(xì)胞破碎機(jī)的研究局限于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的研究, 僅對某種結(jié)構(gòu)的破碎閥的細(xì)胞破碎效果進(jìn)行驗(yàn)證與分析, 或是選擇結(jié)構(gòu)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)研究的局限性使這種分析不夠**。高壓細(xì)胞破碎機(jī)是目前生物工程領(lǐng)域廣泛使用的一種細(xì)胞破碎機(jī)。作者結(jié)合近期國外對高壓細(xì)胞破碎機(jī)的理論研究工作,應(yīng)用半經(jīng)驗(yàn)半理論的方法,分析探討了高壓細(xì)胞破碎機(jī)的細(xì)胞破碎理論。
高壓細(xì)胞破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理：
高壓細(xì)胞破碎機(jī)由高壓泵和破碎閥兩部分組成,高壓泵通常采用柱塞往復(fù)泵,其結(jié)構(gòu)與一般柱塞泵相同。破碎閥安裝在柱塞泵的排出管路上,一般由閥芯和閥座構(gòu)成,閥芯和閥座的結(jié)構(gòu)形式對破碎效果、能耗以及閥的磨損影響極大。國外對破碎閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量研究,設(shè)計(jì)出許多不同結(jié)構(gòu)的破碎閥,研究主要圍繞下列2個(gè)問題進(jìn)行：
1，在較低操作壓力下提高破碎效果，即是提高細(xì)胞破碎率，2，提高閥的使用壽命。
為此，在1990年，德國APV開發(fā)出SEO型細(xì)胞破碎閥，解決以上2個(gè)問題，經(jīng)過20多年的實(shí)際使用，獲得用戶的廣泛認(rèn)可。
高壓細(xì)胞破碎機(jī)工作原理：
高壓細(xì)胞破碎機(jī)有一個(gè)或數(shù)個(gè)往復(fù)運(yùn)動的柱塞，物料在柱塞作用下進(jìn)入可調(diào)節(jié)壓力大小的閥組中，經(jīng)過特定寬度的限流縫隙（工作區(qū)）后，瞬間失壓的物料以極高的流速（1000米/秒，*高可達(dá)1500米/秒）噴出，碰撞在閥組件之一的碰撞環(huán)上，產(chǎn)生三種效應(yīng)：
空穴效應(yīng)：被柱塞壓縮的物料內(nèi)積聚了極高的能量，通過限流縫隙時(shí)瞬間失壓，造成高能釋放引起空穴爆炸，致使物料強(qiáng)烈粉碎細(xì)化。（主要應(yīng)用于細(xì)胞破碎）
撞擊效應(yīng)：物料通過可調(diào)節(jié)限流縫隙的以上述極高的線速度，噴射到用特殊材料制成的碰撞環(huán)上，造成物料粉碎。（主要應(yīng)用于細(xì)胞破碎）
剪切效應(yīng)：高速物料通過泵腔內(nèi)通道和閥口狹縫時(shí)會產(chǎn)生剪切效應(yīng)。（主要應(yīng)用于乳化）經(jīng)過這三種效應(yīng)處理過的物料可均勻細(xì)化到0.1μm-2μm粒徑。
德國APV公司APV2000型高壓細(xì)胞破碎機(jī)在生物工程領(lǐng)域的應(yīng)用
一，細(xì)胞破碎（大腸桿菌，酵母菌等）
利用大腸桿菌、酵母菌的菌種進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，然后提取細(xì)胞內(nèi)酶、蛋白質(zhì)等活性的產(chǎn)物是生物工程中的重要技術(shù)。而其中很重要的一步工藝就是細(xì)胞破碎。
二，保持細(xì)胞活性
保持細(xì)胞活性的*重要參數(shù)是溫度和時(shí)間，物料在高壓細(xì)胞破碎閥內(nèi)部的約0.01秒的瞬間，在高壓泵的作用下，能力釋放根據(jù)柏努利方程，溫度會上升到大約30～40℃。通過細(xì)胞破碎閥后在循環(huán)冷卻機(jī)的作用下，溫度在2~3秒作用會下降到10℃以下，所以物料在30～40℃的條件下僅僅維持*多3秒鐘，不會對生物活性物質(zhì)有任何影響。
三，高的細(xì)胞破碎率
以前通用的技術(shù)是500～600bar左右進(jìn)行反復(fù)多次破碎，設(shè)備體積和能耗都很大?，F(xiàn)在德國APV推出新型的SEO型細(xì)胞破碎閥，可以提供更大的壓力破碎技術(shù)。研究表明，在1000bar的操作壓力下破碎大腸桿菌，一次的破碎率可達(dá)91％，2次的破碎率可達(dá)96％。2次以上的破碎次數(shù)可以獲得更高的破碎率。
使用德國APV的高壓細(xì)胞破碎機(jī)，用來破碎酵母細(xì)胞，如：畢赤酵母、啤酒酵母、漢遜酵母，操作壓力1050bar-1200bar，破碎2次，細(xì)胞破碎率在93％以上。在中國大陸，目前德國APV的高壓細(xì)胞破碎機(jī)是酵母細(xì)胞破壁的優(yōu)選設(shè)備。
四、APV高壓細(xì)胞破碎機(jī)應(yīng)用范圍：
·細(xì)胞破碎、酵母細(xì)胞破碎（畢赤酵母、釀酒酵母、漢遜酵母等）、大腸桿菌破碎、結(jié)核桿菌破壁、絲狀**破碎、人工倍體細(xì)胞破壁、動物細(xì)胞破碎、動物組織細(xì)胞破碎、Vero細(xì)胞破碎、花粉破碎、植物細(xì)胞、藻類破碎提取胞內(nèi)蛋白及核酸等
五、APV高壓細(xì)胞破碎機(jī)的主要特點(diǎn)：
1，SEO型細(xì)胞破碎閥的獨(dú)特設(shè)計(jì)
2，酵母細(xì)胞破碎（畢赤酵母、釀酒酵母、漢遜酵母等）、大腸桿菌破碎等研發(fā)及生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。
3，德國APV的高壓細(xì)胞破碎機(jī)的細(xì)胞破碎閥材料為氧化鋯陶瓷合金，陶瓷閥的使用壽命是高密度硬質(zhì)合金或碳化鎢材料細(xì)胞破碎閥的使用壽命6倍以上。
4，采用電機(jī)驅(qū)動，而非氣動方式，不使用壓縮空氣調(diào)節(jié)細(xì)胞破碎閥，避免了空氣經(jīng)壓縮產(chǎn)生的水份進(jìn)入高壓泵和細(xì)胞破碎閥調(diào)節(jié)腔，而導(dǎo)致高壓細(xì)胞破碎機(jī)無法正常運(yùn)行。
5，采用德國APV的高壓細(xì)胞破碎機(jī)，進(jìn)行細(xì)胞破碎一次破碎可以達(dá)到90％以上，釋放的蛋白活性高。
6，可進(jìn)行在線清洗（CIP）和在線蒸汽**（SIP），完全符合FDA要求。
7，德國APV的高壓細(xì)胞破碎機(jī)按照ISO9001質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，**標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行歐洲的CE**標(biāo)準(zhǔn)。
8，德國APV的高壓細(xì)胞破碎機(jī)采用柱塞潤滑及冷卻水系統(tǒng)，高壓細(xì)胞破碎機(jī)可以24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)及工作，與生產(chǎn)型的結(jié)構(gòu)一樣，所以不會出現(xiàn)放大效應(yīng)
9，德國APV的高壓細(xì)胞破碎機(jī)是生產(chǎn)歷史*長、質(zhì)量*好、性價(jià)比*高的高壓細(xì)胞破碎機(jī)
10，噪音分貝：50dB，不會對工作環(huán)境造成嘈音污染，對工作環(huán)境友好
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