كيف يعمل معطل الخلية

مُعطل الخلايا هو أداة تجريبية شائعة الاستخدام تستخدم لتفتيت الخلايا البيولوجية وإطلاق مواد داخل الخلايا.يعتمد مبدأ عمل قاطع الخلايا على مبدأ التكسير الجسدي والتذبذب الميكانيكي، ويتم تحقيق غرض تكسير الخلايا من خلال توفير طاقة كافية لتدمير بنية الخلايا.

سيتم عرض مبدأ عمل مُعطل الخلية بالتفصيل أدناه.تشتمل المكونات الرئيسية لجهاز تعطيل الخلية على جهاز التحكم في السرعة، وغرفة التكسير، وكرة التكسير، وخط أنابيب العينات، وما إلى ذلك. ومن بينها، يتم استخدام جهاز التحكم في السرعة للتحكم في سرعة دوران حجرة التكسير، وهي عبارة عن حاوية للتخزين العينات وكرات السحق، وتقوم كرات السحق بتكسير الخلايا عن طريق اصطدامها بالعينات.قبل استخدام مُعطل الخلية، يجب تحديد وسيلة التعطيل المناسبة أولاً.وسائط التكسير شائعة الاستخدام هي الخرز الزجاجي والخرز المعدني وخرز الكوارتز.

الاعتبارات الرئيسية عند اختيار وسيلة التكسير هي طبيعة العينة والغرض من التكسير.على سبيل المثال، بالنسبة للخلايا الهشة، يمكن استخدام حبات زجاجية أصغر للتعطيل؛بالنسبة للخلايا الأكثر صعوبة، يمكن اختيار الخرز المعدني الأكثر صلابة.أثناء عملية التكسير، ضع العينة المراد سحقها في صندوق التكسير، وأضف كمية مناسبة من وسط التكسير.بعد ذلك، يتم التحكم في سرعة دوران غرفة التكسير بواسطة جهاز التحكم في السرعة، بحيث يكون لوسط التكسير والعينة تصادم ميكانيكي مستمر.يمكن لهذه الاصطدامات أن تعطل بنية الخلية من خلال نقل الطاقة، وتفكك أغشية الخلايا والعضيات، وإطلاق المواد داخل الخلايا.

تشتمل عملية عمل جهاز تعطيل الخلية بشكل أساسي على العوامل الرئيسية التالية: سرعة الدوران وحجم وكثافة وسط التكسير ووقت التكسير ودرجة الحرارة.الأول هو سرعة الدوران.يجب تعديل اختيار سرعة الدوران وفقًا لأنواع الخلايا المختلفة وخصائص العينة.

بشكل عام، بالنسبة للخلايا اللينة، يمكن اختيار سرعة دوران أعلى لزيادة تكرار الاصطدامات وبالتالي تعطيل الخلايا بشكل أكثر كفاءة.بالنسبة للخلايا الأكثر صلابة، نظرًا لأنها أكثر صلابة، يمكن تقليل سرعة الدوران لتقليل تعطل العينة.

والثاني هو حجم وكثافة وسط التكسير.سيؤثر حجم وكثافة وسط التكسير بشكل مباشر على تأثير التكسير.يمكن للوسائط التخريبية الأصغر حجمًا أن توفر المزيد من نقاط الاصطدام، مما يسهل تعطيل الهياكل الخلوية.تتطلب وسائط التكسير الأكبر وقتًا أطول للتكسير.

بالإضافة إلى ذلك، فإن كثافة وسط التكسير ستؤثر أيضًا على قوة الاصطدام، فقد تؤدي الكثافة العالية جدًا إلى تجزئة العينة بشكل مفرط.يعد وقت التعطيل معلمة مهمة لتعطل الخلايا.يجب تحديد اختيار وقت التكسير وفقًا لنوع العينة وتأثير التكسير.عادة، كلما زاد وقت التعطيل، كلما تم تعطيل الخلايا بشكل أكثر شمولاً، ولكنه يمكن أن يتسبب أيضًا في تلف أجزاء أخرى من العينة.والأخير هو التحكم في درجة الحرارة.لا يمكن تجاهل تأثير درجة الحرارة على تجزئة الخلية.قد تؤدي درجة الحرارة المرتفعة بشكل مفرط إلى تمسخ البروتينات والأحماض النووية في الخلايا، مما يؤثر على تأثير التجزئة.ولذلك، فمن المستحسن إجراء تعطيل الخلايا في ظل الظروف المبردة، والتي يمكن تقليلها باستخدام مبرد أو التشغيل على الجليد.

تلعب معطلات الخلايا دورًا مهمًا في الأبحاث البيولوجية.من خلال التحكم المعقول في المعلمات مثل سرعة الدوران وحجم وكثافة وسط التكسير ووقت التكسير ودرجة الحرارة، يمكن تحقيق التكسير الفعال للخلايا.بعد تكسير الخلايا، يمكن الحصول على أنواع مختلفة من المواد الموجودة في الخلايا، مثل البروتينات والأحماض النووية والإنزيمات وغيرها، والتي توفر فرضية مهمة للتحليل والبحث اللاحق.باختصار، يعد جهاز تعطيل الخلايا أداة تجريبية مهمة، ويعتمد مبدأ عمله على مبدأ الكسر الفيزيائي والاهتزاز الميكانيكي.يمكن تحقيق التعطيل الفعال للخلايا من خلال التحكم في معلمات مختلفة مثل سرعة الدوران وحجم وكثافة وسط التعطيل ووقت التعطيل ودرجة الحرارة.يتم استخدام مُعطل الخلايا على نطاق واسع، مما يوفر الراحة والدعم للباحثين في الأبحاث ذات الصلة في مجال علم الأحياء.