基于空间环境下细胞内生物大分子物质提取装置的研制

摘要

生物样品的分离纯化始终是生命科学研究中的重要环节.在常规分离方法中,往往用到离心、萃取等操作,然而在空间微重力条件下,常规的方法无法进行,需要采用特定的方法和技术手段进行研究.本研究以实现空间环境下细胞内生物大分子蛋白质的分离为目标,研制一种可以自动化一体化的装置,可以对细胞样品进行清洗、裂解并释放内容物,然后在超滤分离池中将生物大分子和小分子化合物进行分离.通过对分离获得的大分子蛋白进行定量来确定仪器装置的最佳运行条件.结果表明,所研制的装置通过泵组件按照一定的频率进行正向与反向切换,可使裂解体系在分离膜上进行反复的往返振动,从而产生使裂解液与细胞进行充分的接触,这有效提高了细胞裂解的程度,提高了大分子蛋白的回收率.考察了截留分子量为5KD和8KD的大分子蛋白在不同条件下的浓度和回收率,通过条件优化及综合考虑确定了装置的最佳运行条件为:裂解反应时间为45min,泵流速为3ml/min,切换频率为每隔3min切换一次,每次运行10s获得的蛋白质回收率较好,最高可达73％.