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超聲波細胞破碎機的工作原理基于超聲波在液體中的空化作用，換能器將電能量通過變幅桿在工具頭頂部液體中產生高強度剪切力，形成高頻的交變水壓強，使空腔膨脹、爆炸將細胞擊碎。此外，由于超聲波在液體中傳播時產生劇烈地擾動作用，使顆粒產生很大的加速度，互相或與器壁碰撞而擊碎或重組。
細胞膜將胞內包含物與環境分開，從而保證了細胞的完整性。細胞膜的彈性使細胞能夠適應外界環境滲透壓的急劇變化。在生命科學的研究中，通常要研究細胞內的大分子，如蛋白質、核算、酶等，所以要設法將胞內的物質釋放出來，這個過程叫細胞破碎或裂解(ce11 disruption or 1ysis)。破碎方法的好壞會影響到產率和產物的正確功能狀態。破碎方法選擇不正確還可能使目的蛋白降解，無法獲得想要的蛋白。因此，破碎方法是開展工作的重要一步。目前常用的主要的細胞破碎技術如下。
超聲波細胞破碎機注意事項：
1.一定要將超聲波細胞破碎儀的變幅桿插入樣品后才能開機，絕空載。
2.超聲波細胞破碎儀的探頭入水要居中，不要貼壁。超聲波是縱波，插入太深不容易形成對流，影響破碎效率。
3.超聲波細胞破碎儀參數的設置
1)時間：時間設定應以超聲時間短，超聲次數多為原則，可延長超聲機子以及探頭的壽命。
2)超聲功率：不宜太大，以免樣品飛濺或起泡沫。
3)容器選擇：樣品量的多少決定容器的大小，這樣有利于樣品在超聲中對流，提高破碎效率。
4.日常保養：用完后用酒精擦洗探頭或用清水進行超聲！
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