乳酸杆菌破壁难?SCIENTZ-150 高压均质给出完美解决方案

2026-07-10 13:19:18 宁波新芝生物科技股份有限公司



做乳酸杆菌的人,迟早会面对一个问题:



菌,破了没?

细胞壁肽聚糖层致密坚韧,要拿到胞内蛋白、完整多糖或高质量后生元,破壁是绕不过去的第一道坎。

超声?局部过热,放大不好做。珠磨?介质残留,检测环节容易出异常信号。两种方式各有局限,核心矛盾其实就一个——既要破得彻底,又要尽量保护内容物活性,还要能稳定放大。

高压均质是业内公认更接近“标准答案”的路径。不引入外来介质,靠流体自身的力量完成破壁,过程更干净、数据更可靠。


01


1500bar,把“打不开”的菌体一次瓦解

实验型高压均质机SCIENTZ-150


SCIENTZ-150的核心是一组精密配合的均质阀组件。物料在陶瓷柱塞驱动下升压至设定值,强制通过微米级狭缝,瞬间完成三件事:



剪切力:

高速流体通过狭缝时产生极端剪切场,直接撕裂细胞壁


空化效应:

压力骤降形成气泡,溃灭时释放局部冲击波,从内部击穿膜结构


碰撞冲击

高速射流撞击冲击环,补充一道机械破碎能量

三者叠加,不是“挤”过去,而是“撕”开、“爆”开、“撞”开。对于肽聚糖层厚实、韧性强的乳酸杆菌,这套机制能把完整菌体处理到粒径≤100nm的均匀状态,破碎率大于95%。


02


小试友好,不浪费珍贵菌株



新药研发早期,候选菌株往往量少价高。传统设备进样量动辄上百毫升,还没开始正式实验,菌种储备已经耗掉大半。


SCIENTZ-150对小体积样品友好,一轮“破碎→提取→检测”的完整闭环,仅需少量菌液即可完成。工艺参数摸索阶段,可以低成本、低消耗地快速跑通条件,确认后可通过变频流量控制系统调节流量(6-12L/h),工艺逻辑一脉相承,无需重头建方法。


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低温不是附加功能,是标配


值得一提的是,SCIENTZ-150的内置冷却器结构设计已获得发明专利,从底层技术上保障了温控的可靠性与效率。

高压下温升不可避免,而乳酸杆菌的胞内蛋白、多糖等目标物大多不耐热。

SCIENTZ-150的温控策略是全程干预:冷却接头进出口与恒温槽相接,冷却介质紧贴均质头工作,有效控制均质物料温度上升。配合最高产品温度90℃的耐受上限,可根据样品特性灵活设定工艺窗口。对于要求更高的应用,配合3-4℃冷却水可将样品温度维持在10-15℃,最大限度保留生物活性。


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实验流程


预冷:

恒温槽提前预冷至设定温度

清洗排空:

酒精→加压纯水(300bar)→常压纯水,各1遍

上样均质:

压力900-1200bar,循环3次

收样检测:

分光光度计或显微镜评估破碎效果

清洗封存:

加压纯水清洗4-5遍,乙醇封存防菌



进料要求:颗粒≤500μm,粘度≤2000cP,温度≤90℃。常规菌悬液完全适配。

整个过程不引入研磨介质,无需频繁更换耗材,操作节奏清晰可控。在线排气功能一键操作,排气后自动恢复所调节压力;内置排空阀结构可彻底排空物料,避免批次间交叉污染。设备与物料接触部分采用316L不锈钢材质,符合食品药品卫生标准。


从微量样品的方法开发,到中试批量的稳定输出——新芝SCIENTZ-150解决的不仅是“能不能破”的问题,更是“能不能稳定、干净、可放大”的问题。




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