RUPTURA CELULAR
DELGADO VAZQUEZ LESLI VERONICA
RODRIGUEZ SANTIAGO MIGUEL ANGEL
TAFOLLA FERNANDEZ ROSALINDA
METODOS DE RUPTURA CELULAR
A. METODOS QUIMICOS
•Tratamiento con álcalis
•Tratamiento con lisozima + EDTA
•Empleo de detergentes
Tratamiento con álcalis
Tratamiento con lisozima +
EDTA
Empleo de
detergentes
B. METODOS MECANICOS
•Molino de Perlas de alta velocidad
•Molino Mezclador MM200
•Sonicación
•Homogeneización de alta presión
•Prensa francesa
•Microfluidizador
SONICACION
 Aplicación de frecuencia superiores a 20 kHz o 10
kHz
 Aparición de áreas de rarefaccion y
compresión→cavitacion→daño celular
 Aplicación continua o discontinua
Sistema DUMO ultralyzer
UP-100H SONICADOR
(POTENCIA 100W)
30 KHz
INSTRUMENTO
BAÑO DE ULTRASONIDOS
MARCA
COLE-PARMER
MODELO
8890E-MT
UIP1000hd (20kHz, 1000W)
Molino de Perlas de alta velocidad
 Cámara de Molienda
 Agitador
 Flecha giratoria
 Discos, barras ó anillos
 Perlas de vidrio
 El material celular se
introduce por uno de los
extremos de la cámara
 El agitador produce el
movimiento de la masa celular
y de las perlas de vidrio
 Los discos tienen
perforaciones cubiertas por
membranas para que pase el
material celular pero impedir
el paso de las perlas
 Los discos pueden
colocarse en la flecha
en forma
CONCÉNTRICA ó
EXCENTRICA
 Disponibilidad en el mercado

Diferentes relaciones de Longitud : Diámetro las más
óptimas son entre 1:2,5 y 1:3,5

Volúmenes que varían entre 50 ml y 250 litros para equipos
chicos

Flujos de hasta 2000 litros/hora
Mecanismo de Desintegración Celular
Fuerzas de corte
+
Frecuencia de colisiones
+
Fuerza de Colisiones
_____________________
Desintegración Celular
Molino Mezclador MM200
Parámetros Operacionales
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
Velocidad del agitador
Velocidad de alimentación de la suspensión celular
Diseño del agitador
Tamaño de las perlas de vidrio
Carga de las perlas de vidrio
Concentración celular
Temperatura
Homogeneizador de alta presión
Los homogeneizadores de alta presión
son los equipos mas ampliamente
utilizados para el rompimiento celular a
gran escala.
Homogeneizador Manton-Gaulin
 Una bomba de pistón de alta presión
(1-2 lab, 3-5 ind)
 Una válvula
Con una bomba de alimentación (1-5 bar) se transporta la
suspensión a la bomba de alta presión donde es comprimida
hasta 600 bar.
La válvula se abre cuando la presión excede cierto valor. La
suspensión es liberada a gran velocidad y choca contra un
anillo de impacto.
Mecanismo de desintegración
En la válvula las células se someten a turbulencia, cavitación y esfuerzos
de corte líquido. La fuerza del choque sobre el anillo es la causa principal
del rompimiento.
El método de rompimiento no es selectivo.
No es efectivo para algunas bacterias Gram-positivas de pared celular muy
gruesa.
Parámetros operacionales
1. Presión de operación
2. Diseño de la válvula
3. Concentración celular
4. Temperatura
Parámetros operacionales
 Presión: para rompimiento eficiente debe ser superior a 350
bar (aunque depende del producto).
-A mayor presión mayor liberación de proteínas.
-Siempre se trabaja >30 Mpa
-La presión más usada es 55 MPa
Válvula
 Diseño de la válvula: por encima de 200 bar .La válvula de
cuchilla libera mayor cantidad de enzima que la plana
 Concentración de la suspensión
 Temperatura: La temperatura tiene un doble
efecto, dado que ha mayor temperatura:
• Se reduce la viscosidad, lo cual es positivo para el
proceso, pero se puede desnaturalizar el producto
SE DEBE BUSCAR UNA TEMPERATURA OPTIMA.
Número de Pasadas
 A medida que aumenta el número de pasadas aumenta la
proteína liberada.
PRENSA FRANCESA
 Las células pasan a través de poros pequeños con
una presión muy elevada, las células se rompen al
cambio brusco de presión
Celda Estandar
de 35 ml y 40Kpsi
Celda miniatura
de 3,7 ml y 20Kpsi
Kit de llenado rápido
MICROFLUIDIZADOR
 Es un homogeneizador de alta presión.
 Utiliza una bomba de alta presión y una cámara
especial de rompimiento.
Diagrama del
Microfluidizador
 La suspensión celular se divide en dos corrientes.
Representación esquemática de la cámara de rompimiento
Parámetros Operacionales
1.
Temperatura de Operación
2. Tamaño de los restos celulares
3. Concentración celular
Temperatura de Operación
 Generalmente cuando se trabaja con altas
presiones, es necesario enfriar el sistema.
 El microfluidizador permite mantener
incrementos de temperatura menores a 20º C
Tamaño de los restos celulares
 El microfluidizador produce restos celulares de
mayor tamaño, generando suspensiones de menor
viscosidad.
Concentración celular
 Con E. coli, se encontró que el microfluidizador
puede romper células que se encuentren en
soluciones cuyas concentraciones varían.
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Homogeneizador Manton