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METODOS DE LISIS CELULAR, Guías, Proyectos, Investigaciones de Procesos de Separación Química

Métodos de lisis celular (mecánicos / no mecánicos)

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2018/2019

Subido el 27/03/2019

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micromáquinas
revisión
Una revisión de macroescala y métodos de lisis celular
microescala
Mohammed Shehadul Islam, Aditya Aryasomayajula y Ponnambalam Ravi Selvaganapathy *
Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de McMaster, Hamilton, ON L8S 4L7, Canadá; shehadul.islam@gmail.com
(MSI); aryasoma@mcmaster.ca (AA)
*Correspondencia: selvaga@mcmaster.ca; Tel .: + 1-905-525-9140 (Ext. 27435) Editores Académicos:
Aaron T. Ohta y Wenqi Hu
Recibido: 21 Enero 2017. Aceptado 3 de marzo de 2017 Publicado: 8 Marzo 2017
Resumen: La lisis de las células con el fin de extraer los ácidos nucleicos o proteínas dentro es una operación unitaria crucial en análisis Resumen: La lisis de las células con el fin de extraer los ácidos nucleicos o proteínas dentro es una operación unitaria crucial en análisis
biomolecular. Este artículo presenta una evaluación crítica de los diversos métodos que están disponibles tanto en la escala macro y micro
para la lisis celular. Varios tipos de células, la estructura de sus membranas se discuten inicialmente. A continuación, varios métodos que se
utilizan actualmente para lisar células en la macroescala se discuten y se comparan. Posteriormente, métodos populares para la lisis celular
escala micro y diferentes dispositivos uidic fl micro utilizados son detallada con sus ventajas y desventajas. Finalmente, una comparación de
diferentes técnicas utilizadas en la plataforma de micro fl uidics se ha presentado que será útil para seleccionar el método para una
aplicación particular.
palabras clave: lisis celular; métodos de lisis celular; uidics fl micro; lisis eléctrica; lisis mecánica; lisis térmicapalabras clave: lisis celular; métodos de lisis celular; uidics fl micro; lisis eléctrica; lisis mecánica; lisis térmica
1. Introducción
La lisis celular o la interrupción celular es un método en el que el límite o célula de membrana externa se descompone o se destruye con el fin
de liberar materiales inter-celulares, tales como ADN, ARN, proteína o orgánulos de una célula. La lisis celular es un funcionamiento de la unidad
importante para el diagnóstico molecular de patógenos, los inmunoensayos para punto de diagnóstico de atención, abajo procesos streaming como
puri proteína fi cación para el estudio de la función de proteínas y la estructura, el diagnóstico del cáncer, la detección de drogas, la determinación
del transcriptoma de ARNm y análisis de la composición de específica proteínas, lípidos y ácidos nucleicos individualmente o como complejos.
Sobre la base de la aplicación, la lisis celular puede ser clasificado como completa o parcial. lisis celular parcial se realiza en técnicas tales
como la fijación de parches, que se utiliza para pruebas de drogas y el estudio de las corrientes iónicas intracelulares [ 1 ]. En esta técnica, una como la fijación de parches, que se utiliza para pruebas de drogas y el estudio de las corrientes iónicas intracelulares [ 1 ]. En esta técnica, una como la fijación de parches, que se utiliza para pruebas de drogas y el estudio de las corrientes iónicas intracelulares [ 1 ]. En esta técnica, una
micropipeta de vidrio se inserta en la célula, la ruptura de la membrana de la célula parcialmente. lisis celular completa es la desintegración
completa de la membrana celular para el análisis de ADN, ARN y componentes subcelulares [ 2 ].completa de la membrana celular para el análisis de ADN, ARN y componentes subcelulares [ 2 ].completa de la membrana celular para el análisis de ADN, ARN y componentes subcelulares [ 2 ].
Diferentes métodos han sido desarrollados con el fin de lisar la célula. La naturaleza del método de lisis elegido es influenciada por la facilidad de
los pasos de purificación, las moléculas diana para el análisis, y la calidad de productos finales [ 3 ]. Los métodos de laboratorio y la lisis celular a escala los pasos de purificación, las moléculas diana para el análisis, y la calidad de productos finales [ 3 ]. Los métodos de laboratorio y la lisis celular a escala los pasos de purificación, las moléculas diana para el análisis, y la calidad de productos finales [ 3 ]. Los métodos de laboratorio y la lisis celular a escala
industrial se han desarrollado y utilizado desde hace muchos años. Hay algunas empresas que también han desarrollado equipos (por ejemplo,
desintegradores ultrasónicos y homogeneizadores) y productos químicos (reactivos, enzimas y detergentes) para lisar las células, que están disponibles
comercialmente. El mercado mundial de la lisis celular se estima en 2,35 mil millones de dólares en 2016 y se espera que llegue a 3,84 mil millones de
dólares para el año 2021 [ 4 ].dólares para el año 2021 [ 4 ].dólares para el año 2021 [ 4 ].
En últimos 25 años,, procesos bioanalíticos de accionamiento manual a base de laboratorio convencionales se han miniaturizado y
automatizado mediante la explotación de los avances en la microfabricación en la industria microelectrónica [ 5 ] Conduce a la aparición de automatizado mediante la explotación de los avances en la microfabricación en la industria microelectrónica [ 5 ] Conduce a la aparición de automatizado mediante la explotación de los avances en la microfabricación en la industria microelectrónica [ 5 ] Conduce a la aparición de
un nuevo campo conocido como uidics fl Micro. fl tecnología de micro uidic implica el manejo y manipulación de pequeños volúmenes de
fluidos (nanolitros a picolitros) en el
micromáquinas
2017,
8,
83; doi: 10.3390 / mi8030083
micromáquinas
2017,
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micromáquinas
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83; doi: 10.3390 / mi8030083 www.mdpi.com/journal/micromachines
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micromáquinas

revisión

Una revisión de macroescala y métodos de lisis celular

microescala

**Mohammed Shehadul Islam, Aditya Aryasomayajula y Ponnambalam Ravi Selvaganapathy *** Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de McMaster, Hamilton, ON L8S 4L7, Canadá; shehadul.islam@gmail.com (MSI); aryasoma@mcmaster.ca (AA) ***** Correspondencia: selvaga@mcmaster.ca; Tel .: + 1-905-525-9140 (Ext. 27435) Editores Académicos: Aaron T. Ohta y Wenqi Hu Recibido: 21 Enero 2017. Aceptado 3 de marzo de 2017 Publicado: 8 Marzo 2017

Resumen:Resumen: La lisis de las células con el fin de extraer los ácidos nucleicos o proteínas dentro es una operación unitaria crucial en análisisLa lisis de las células con el fin de extraer los ácidos nucleicos o proteínas dentro es una operación unitaria crucial en análisis biomolecular. Este artículo presenta una evaluación crítica de los diversos métodos que están disponibles tanto en la escala macro y micro para la lisis celular. Varios tipos de células, la estructura de sus membranas se discuten inicialmente. A continuación, varios métodos que se utilizan actualmente para lisar células en la macroescala se discuten y se comparan. Posteriormente, métodos populares para la lisis celular escala micro y diferentes dispositivos uidic fl micro utilizados son detallada con sus ventajas y desventajas. Finalmente, una comparación de diferentes técnicas utilizadas en la plataforma de micro fl uidics se ha presentado que será útil para seleccionar el método para una aplicación particular.

palabras clave:palabras clave: lisis celular; métodos de lisis celular; uidics fl micro; lisis eléctrica; lisis mecánica; lisis térmicalisis celular; métodos de lisis celular; uidics fl micro; lisis eléctrica; lisis mecánica; lisis térmica

1. Introducción La lisis celular o la interrupción celular es un método en el que el límite o célula de membrana externa se descompone o se destruye con el fin de liberar materiales inter-celulares, tales como ADN, ARN, proteína o orgánulos de una célula. La lisis celular es un funcionamiento de la unidad importante para el diagnóstico molecular de patógenos, los inmunoensayos para punto de diagnóstico de atención, abajo procesos streaming como puri proteína fi cación para el estudio de la función de proteínas y la estructura, el diagnóstico del cáncer, la detección de drogas, la determinación del transcriptoma de ARNm y análisis de la composición de específica proteínas, lípidos y ácidos nucleicos individualmente o como complejos.

Sobre la base de la aplicación, la lisis celular puede ser clasificado como completa o parcial. lisis celular parcial se realiza en técnicas tales como la fijación de parches, que se utiliza para pruebas de drogas y el estudio de las corrientes iónicas intracelulares [ 1 ]. En esta técnica, unacomo la fijación de parches, que se utiliza para pruebas de drogas y el estudio de las corrientes iónicas intracelulares [ 1 ]. En esta técnica, unacomo la fijación de parches, que se utiliza para pruebas de drogas y el estudio de las corrientes iónicas intracelulares [ 1 ]. En esta técnica, una micropipeta de vidrio se inserta en la célula, la ruptura de la membrana de la célula parcialmente. lisis celular completa es la desintegración completa de la membrana celular para el análisis de ADN, ARN y componentes subcelulares [ 2 ].completa de la membrana celular para el análisis de ADN, ARN y componentes subcelulares [ 2 ].completa de la membrana celular para el análisis de ADN, ARN y componentes subcelulares [ 2 ].

Diferentes métodos han sido desarrollados con el fin de lisar la célula. La naturaleza del método de lisis elegido es influenciada por la facilidad de los pasos de purificación, las moléculas diana para el análisis, y la calidad de productos finales [ 3 ]. Los métodos de laboratorio y la lisis celular a escalalos pasos de purificación, las moléculas diana para el análisis, y la calidad de productos finales [ 3 ]. Los métodos de laboratorio y la lisis celular a escalalos pasos de purificación, las moléculas diana para el análisis, y la calidad de productos finales [ 3 ]. Los métodos de laboratorio y la lisis celular a escala industrial se han desarrollado y utilizado desde hace muchos años. Hay algunas empresas que también han desarrollado equipos (por ejemplo, desintegradores ultrasónicos y homogeneizadores) y productos químicos (reactivos, enzimas y detergentes) para lisar las células, que están disponibles comercialmente. El mercado mundial de la lisis celular se estima en 2,35 mil millones de dólares en 2016 y se espera que llegue a 3,84 mil millones de dólares para el año 2021 [ 4 ].dólares para el año 2021 [ 4 ].dólares para el año 2021 [ 4 ].

En últimos 25 años,, procesos bioanalíticos de accionamiento manual a base de laboratorio convencionales se han miniaturizado y automatizado mediante la explotación de los avances en la microfabricación en la industria microelectrónica [ 5 ] Conduce a la aparición deautomatizado mediante la explotación de los avances en la microfabricación en la industria microelectrónica [ 5 ] Conduce a la aparición deautomatizado mediante la explotación de los avances en la microfabricación en la industria microelectrónica [ 5 ] Conduce a la aparición de un nuevo campo conocido como uidics fl Micro. fl tecnología de micro uidic implica el manejo y manipulación de pequeños volúmenes de fluidos (nanolitros a picolitros) en el

micromáquinasmicromáquinasmicromáquinasmicromáquinas 2017,2017,2017,2017, 8, 83; doi: 10.3390 / mi8030083 8, 83; doi: 10.3390 / mi8030083 8, 83; doi: 10.3390 / mi8030083 8, 83; doi: 10.3390 / mi8030083 www.mdpi.com/journal/micromachines

escala micrométrica y ofrece varias ventajas, que incluyen volumen de reactivo baja, alta relación de superficie a volumen, bajo coste y fácil manejo de pequeños volúmenes de líquidos que son adecuados para el análisis de células. Micro Devices fl uidic han mostrado una gran promesa en la lisis celular y en el análisis general de la célula debido a la escala de tamaño operativo similar [ 6 ]. Varios investigadores tienen developedmicrocelular y en el análisis general de la célula debido a la escala de tamaño operativo similar [ 6 ]. Varios investigadores tienen developedmicrocelular y en el análisis general de la célula debido a la escala de tamaño operativo similar [ 6 ]. Varios investigadores tienen developedmicro dispositivos uidic fl para lisar las células [ 7 ]. Los investigadores también han desarrollado técnicas individuales de lisis celular para el análisis soladispositivos uidic fl para lisar las células [ 7 ]. Los investigadores también han desarrollado técnicas individuales de lisis celular para el análisis soladispositivos uidic fl para lisar las células [ 7 ]. Los investigadores también han desarrollado técnicas individuales de lisis celular para el análisis sola célula [ 8 ]. Este documento analiza varios métodos de técnicas de lisis celular que se han utilizado tanto en escala macro y micro. Por último, uncélula [ 8 ]. Este documento analiza varios métodos de técnicas de lisis celular que se han utilizado tanto en escala macro y micro. Por último, uncélula [ 8 ]. Este documento analiza varios métodos de técnicas de lisis celular que se han utilizado tanto en escala macro y micro. Por último, un análisis de la competencia se ha realizado, lo que podría ser útil para seleccionar un proceso para la lisis celular dependiendo de la aplicación y la motivación de la lisis.

2. Visión general de la lisis celular Las células son la unidad fundamental de todos los organismos vivos. Al igual que en el cuerpo humano, las células también tienen un conjunto de órganos conocidos como orgánulos, que son responsables de la capacidad de la célula para realizar varios tipos de funciones. Además, la información genética para el desarrollo y funcionamiento de cualquier organismo está codificada en las secuencias de ADN o ARN que se encuentran dentro de la célula. La celda tiene un límite exterior llamada membrana celular, que encierra todos los contenidos. La membrana celular sirve como una barrera y regula el transporte de material entre el interior y exterior de la célula. La membrana celular debe ser interrumpido o destruido con el fin de acceder al ADN de dentro de la célula para el diagnóstico molecular, tales como para identificar patógenos [ 9 ]. Unao destruido con el fin de acceder al ADN de dentro de la célula para el diagnóstico molecular, tales como para identificar patógenos [ 9 ]. Unao destruido con el fin de acceder al ADN de dentro de la célula para el diagnóstico molecular, tales como para identificar patógenos [ 9 ]. Una representación esquemática del procedimiento de lisis celular se muestra en la figura 1 donde un detergente se utiliza para romper la membranarepresentación esquemática del procedimiento de lisis celular se muestra en la figura 1 donde un detergente se utiliza para romper la membranarepresentación esquemática del procedimiento de lisis celular se muestra en la figura 1 donde un detergente se utiliza para romper la membrana químicamente. Detergentes reaccionan con la formación de la membrana celular poros en la superficie de la membrana resulta en la liberación de componentes intracelulares tales como ADN, ARN, proteínas, etc.

micromáquinasmicromáquinasmicromáquinasmicromáquinas 2017,2017,2017,2017, 8, 83 8, 83 8, 83 8, 83 2 de 26

volumen, alta relación de superficie a volumen, bajo coste y fácil manejo de pequeños volúmenes de fluidos que son adecuados para el análisis de células. Los dispositivos microfluídicos han mostrado una gran promesa en la lisis celular y en el análisis general de la célula debido a la escala de tamaño operativo similar [6]. Varios investigadores han desarrollado dispositivos de microfluidos para lisar las células [7]. Los investigadores también han desarrollado técnicas individuales de lisis celular para el análisis de células individuales [8]. Este documento analiza varios métodos de técnicas de lisis celular que se han utilizado tanto en escala macro y micro. Por último, un análisis de la competencia se ha realizado, lo que podría ser útil para seleccionar un proceso para la lisis celular dependiendo de la aplicación y la motivación de la lisis.

2. Visión general de la lisis celular

Las células son la unidad fundamental de todos los organismos vivos. Al igual que en el cuerpo humano, las células también tienen un conjunto de órganos conocidos como orgánulos, que son responsables de la capacidad de la célula para realizar varios tipos de funciones. Además, la información genética para el desarrollo y funcionamiento de cualquier organismo está codificada en las secuencias de ADN o ARN que se encuentran dentro de la célula. La celda tiene un límite exterior llamada membrana celular, que encierra todos los contenidos. La membrana celular sirve como una barrera y regula el transporte de material entre el interior y exterior de la célula. La membrana celular debe ser interrumpido o destruido con el fin de acceder al ADN de dentro de la célula para el diagnóstico molecular, tales como para identificar patógenos [9]. Una representación esquemática del procedimiento de lisis celular se muestra en la Figura 1, donde se utiliza un detergente para romper la membrana químicamente. Detergentes reaccionan con la formación de la membrana celular poros en la superficie de la membrana resulta en la liberación de componentes intracelulares tales como ADN, ARN, proteínas, etc.

Figura 1.Figura 1. La lisis celular usando detergente para abrir la membrana celular y liberar los componentes intracelulares.La lisis celular usando detergente para abrir la membrana celular y liberar los componentes intracelulares. Reproducido con permiso del programa de educación Genómica.

2.1. Clasificación de tipos de células

Las células son de dos tipos: eucariotas (tales como células de mamífero) y procariotas (tales como bacterias). La principal

diferencia entre estos dos tipos es en su estructura y organización.

La Figura 2 ilustra la diferencia entre las células de mamífero y bacterias. Las células de mamíferos tienen un borde llamada membrana citoplasmática que encierra el contenido de la celda. En el caso de bacterias, hay múltiples capas que encierran el contenido celular y la más interior y más exterior de ellos se denominan la pared de la membrana plasmática y celular, respectivamente. Dependiendo del tipo de bacterias, el número de estas capas varía. En el caso de bacterias gram-positivas, la membrana plasmática está rodeado por otra membrana conocida como la pared celular o la capa de peptidoglicano, mientras que las bacterias gram-negativas, tales comobacterias gram-negativas, tales comobacterias gram-negativas, tales comoE. coli, consistir en una membrana citoplasmática, pared celular y una membrana externa. LaE. coli, consistir en una membrana citoplasmática, pared celular y una membrana externa. LaE. coli, consistir en una membrana citoplasmática, pared celular y una membrana externa. La composición de estas capas de células tales como la estructura y las propiedades, se han revisado extensamente [10-12].

Figura 1.Figura 1. La lisis celular usando detergente para abrir la membrana celular y liberar los componentes intracelulares. Reproducido conLa lisis celular usando detergente para abrir la membrana celular y liberar los componentes intracelulares. Reproducido con permiso del programa de educación Genómica.

2.1. Clasificación de tipos de células Las células son de dos tipos: eucariotas (tales como células de mamífero) y procariotas (tales como bacterias). La principal diferencia entre estos dos tipos es en su estructura y organización. Figura 2 ilustra la diferencia entre las células de mamífero y bacterias. Las células de mamíferos tienen un borde llamada membranaFigura 2 ilustra la diferencia entre las células de mamífero y bacterias. Las células de mamíferos tienen un borde llamada membranaFigura 2 ilustra la diferencia entre las células de mamífero y bacterias. Las células de mamíferos tienen un borde llamada membrana citoplasmática que encierra el contenido de la celda. En el caso de bacterias, hay múltiples capas que encierran el contenido celular y la más interior y más exterior de ellos se denominan la pared de la membrana plasmática y celular, respectivamente. Dependiendo del tipo de bacterias, el número de estas capas varía. En el caso de bacterias gram-positivas, la membrana plasmática está rodeado por otra membrana conocida como la pared celular o la capa de peptidoglicano, mientras que las bacterias gram-negativas, tales comoconocida como la pared celular o la capa de peptidoglicano, mientras que las bacterias gram-negativas, tales comoconocida como la pared celular o la capa de peptidoglicano, mientras que las bacterias gram-negativas, tales comoE. coli, consistir en unaE. coli, consistir en unaE. coli, consistir en una membrana citoplasmática, pared celular y una membrana externa. La composición de estas capas de células tales como la estructura y las propiedades, se han revisado extensamente [ 10 - 12 ].propiedades, se han revisado extensamente [ 10 - 12 ].propiedades, se han revisado extensamente [ 10 - 12 ].propiedades, se han revisado extensamente [ 10 - 12 ].propiedades, se han revisado extensamente [ 10 - 12 ].

micromáquinasmicromáquinasmicromáquinasmicromáquinas 2017,2017,2017,2017, 8, 83 8, 83 8, 83 8, 83 4 de 27

2.1.2. Pared celular

La presión osmótica se desarrolla dentro de la célula debido a la diferencia de concentración de solutos a través de la membrana. porLa presión osmótica se desarrolla dentro de la célula debido a la diferencia de concentración de solutos a través de la membrana. porE.E. coli, esta presión se estima alrededor de 2 atm [ 15 ]. Para resistir estas presiones, las bacterias contiene una pared celular o capa decoli, esta presión se estima alrededor de 2 atm [ 15 ]. Para resistir estas presiones, las bacterias contiene una pared celular o capa decoli, esta presión se estima alrededor de 2 atm [ 15 ]. Para resistir estas presiones, las bacterias contiene una pared celular o capa decoli, esta presión se estima alrededor de 2 atm [ 15 ]. Para resistir estas presiones, las bacterias contiene una pared celular o capa de peptidoglicano, que también contribuye a la forma y la rigidez de la célula. Esta capa se compone de dos derivados de azúcares llamadospeptidoglicano, que también contribuye a la forma y la rigidez de la célula. Esta capa se compone de dos derivados de azúcares llamadosNORTE-NORTE- acetilglucosamina yacetilglucosamina yacetilglucosamina yacetilglucosamina yacetilglucosamina yacetilglucosamina yacetilglucosamina yacetilglucosamina yacetilglucosamina yNORTE- ácido acetilmurámico, así como un pequeño grupo de aminoácidos que consiste enNORTE- ácido acetilmurámico, así como un pequeño grupo de aminoácidos que consiste enNORTE- ácido acetilmurámico, así como un pequeño grupo de aminoácidos que consiste enNORTE- ácido acetilmurámico, así como un pequeño grupo de aminoácidos que consiste enNORTE- ácido acetilmurámico, así como un pequeño grupo de aminoácidos que consiste enNORTE- ácido acetilmurámico, así como un pequeño grupo de aminoácidos que consiste enNORTE- ácido acetilmurámico, así como un pequeño grupo de aminoácidos que consiste enNORTE- ácido acetilmurámico, así como un pequeño grupo de aminoácidos que consiste enNORTE- ácido acetilmurámico, así como un pequeño grupo de aminoácidos que consiste en L-L-L-L-L-L-L-L-L- alanina,alanina,alanina,alanina,alanina,alanina,alanina,alanina,alanina, RE-RE-RE-RE-RE-RE-RE-RE-RE- alanina yalanina yalanina yalanina yalanina yalanina yalanina yalanina yalanina y RE-RE-RE-RE-RE-RE-RE-RE-RE- ácidoácidoácidoácidoácidoácidoácidoácidoácido glutamico. La estructura básica de esta capa de peptidoglicano es una hoja delgada donde los derivados de azúcar mencionados anteriormente están conectados entre sí por enlace glicosídico formando una cadena de glucano. Estas cadenas están reticuladas por el aminoácido y toda la estructura da la rigidez de células en todas las direcciones. La fuerza de esta estructura depende de la frecuencia de las cadenas y su reticulación. En las bacterias gram-positivas, capa de peptidoglicano constituye 50% -80% de la envoltura celular y 10% de esta capa se asocia con ácido teicoico que proporciona una mayor resistencia estructural a la rotura [ dieciséis ]. Por el contrario, 10% -20% de la envoltura celular de las bacteriasteicoico que proporciona una mayor resistencia estructural a la rotura [ dieciséis ]. Por el contrario, 10% -20% de la envoltura celular de las bacteriasteicoico que proporciona una mayor resistencia estructural a la rotura [ dieciséis ]. Por el contrario, 10% -20% de la envoltura celular de las bacterias gram-negativas se compone de un 1,2 a 2,0 nm de espesor capa de peptidoglicano [ dieciséis ].gram-negativas se compone de un 1,2 a 2,0 nm de espesor capa de peptidoglicano [ dieciséis ].gram-negativas se compone de un 1,2 a 2,0 nm de espesor capa de peptidoglicano [ dieciséis ].

2.1.3. Membrana externa

Además de la capa de peptidoglicano, hay otra capa en las bacterias gram-negativas conocidas como la membrana externa. Esta capa está hecha de lipopolisacárido que contiene polisacáridos, lípidos y proteínas. Se aísla la capa de peptidoglicano desde el entorno exterior y aumenta la firmeza fi estructural de las bacterias. La membrana externa no es permeable a las enzimas.

Mientras que el enfoque del documento es la alteración del límite de la celda, esta breve discusión con respecto a tipos de células y sus estructuras de selección es crítico en la selección de los métodos y materiales apropiados para la lisis. En la siguiente sección, se explican las diferentes técnicas de lisis celular.

3. Clasificación de los métodos de lisis celulares

Un número de métodos, como se representa en la figura 5 , Se han establecido para lisar las células enUn número de métodos, como se representa en la figura 5 , Se han establecido para lisar las células enUn número de métodos, como se representa en la figura 5 , Se han establecido para lisar las células en la escala macro y micro y estos métodos se pueden clasificar principalmente como técnicas mecánicas y no mecánicas.

2.1.2. Pared celular La presión osmótica se desarrolla dentro de la célula debido a la diferencia de concentración de solutos a través de la membrana. porporporE. coli, esta presión se estima alrededor de 2 atm [15]. Para resistir estas presiones, las bacterias contiene una pared celular o capa deE. coli, esta presión se estima alrededor de 2 atm [15]. Para resistir estas presiones, las bacterias contiene una pared celular o capa deE. coli, esta presión se estima alrededor de 2 atm [15]. Para resistir estas presiones, las bacterias contiene una pared celular o capa de peptidoglicano, que también contribuye a la forma y la rigidez de la célula. Esta capa se compone de dos derivados de azúcares llamadospeptidoglicano, que también contribuye a la forma y la rigidez de la célula. Esta capa se compone de dos derivados de azúcares llamadosNORTE-NORTE- acetilglucosamina y NORTE- ácido acetilmurámico, así como un pequeño grupo de aminoácidos que consiste enNORTE- ácido acetilmurámico, así como un pequeño grupo de aminoácidos que consiste enNORTE- ácido acetilmurámico, así como un pequeño grupo de aminoácidos que consiste enNORTE- ácido acetilmurámico, así como un pequeño grupo de aminoácidos que consiste enNORTE- ácido acetilmurámico, así como un pequeño grupo de aminoácidos que consiste enNORTE- ácido acetilmurámico, así como un pequeño grupo de aminoácidos que consiste en L-L-L-L-L-L- alanina,alanina,alanina,alanina,alanina,alanina, RE-RE-RE-RE-RE-RE- alanina yalanina yalanina yalanina yalanina yalanina y RE-RE- ácido glutamico.ácido glutamico. La estructura básica de esta capa de peptidoglicano es una hoja delgada donde los derivados de azúcar mencionados anteriormente están conectados entre sí por enlace glicosídico formando una cadena de glucano. Estas cadenas están reticuladas por el aminoácido y toda la estructura da la rigidez de células en todas las direcciones. La fuerza de esta estructura depende de la frecuencia de las cadenas y su reticulación. En las bacterias gram-positivas, capa de peptidoglicano constituye 50% -80% de la envoltura celular y 10% de esta capa está asociada con ácido teicoico que proporciona una mayor resistencia estructural a la rotura [16]. Por el contrario, 10% -20% de la envoltura celular de las bacterias gram-negativas se compone de una 1,2 a 2,0 capa de peptidoglicano de espesor nm [16].

2.1.3. Membrana externa

Además de la capa de peptidoglicano, hay otra capa en las bacterias gram-negativas conocidas como la membrana

externa. Esta capa está hecha de lipopolisacárido que contiene polisacáridos, lípidos y proteínas. Se aísla la capa de

peptidoglicano desde el entorno exterior y aumenta la firmeza estructural de las bacterias. La membrana externa no es

permeable a las enzimas.

Mientras que el enfoque del documento es la alteración del límite de la celda, esta breve discusión con respecto a tipos de células y sus estructuras de selección es crítico en la selección de los métodos y materiales apropiados para la lisis. En la siguiente sección, se explican las diferentes técnicas de lisis celular.

3. Clasificación de los teléfonos métodos de lisis

Un número de métodos, como se representa en la Figura 5, se han establecido para lisar células en la escala macro y micro y

estos métodos se pueden clasificar principalmente como técnicas mecánicas y no mecánicas.

Figura 5.Figura 5. Clasificación de los métodos de lisis celular.Clasificación de los métodos de lisis celular.

3.1. La lisis mecánica

En la lisis mecánica, la membrana celular se rompe físicamente hacia abajo mediante el uso de la fuerza de corte. Este método es el más popular y está disponible en el mercado a causa de una combinación de alto rendimiento y una mayor eficiencia de lisis. Los diferentes tipos de técnicas de lisis mecánica se discuten a continuación.

Figura 5.Figura 5. Clasificación de los métodos de lisis celular.Clasificación de los métodos de lisis celular.

3.1. La lisis mecánica

En la lisis mecánica, la membrana celular se rompe físicamente hacia abajo mediante el uso de la fuerza de corte. Este método es el más popular y está disponible comercialmente a causa de una combinación de alto rendimiento y más alta de lisis e fi ciencia. Los diferentes tipos de técnicas de lisis mecánica se discuten a continuación.

3.1.1. Homogeneizador de alta presión Homogeneizador de alta presión (HPH) es uno de los equipos más ampliamente utilizado para la interrupción microbiana a gran escala. En este método, las células en los medios de comunicación son forzados a través de una válvula de fi ce ori utilizando alta presión. La alteración de la membrana se produce debido a la fuerza de alto cizallamiento en el orificio cuando la célula se somete a compresión mientras que entra en el ce ori fi y expansión después de la descarga. Figura 6 muestra un ejemplo de un sistema de HPH disponible comercialmente. En este sistema, se emplean dosy expansión después de la descarga. Figura 6 muestra un ejemplo de un sistema de HPH disponible comercialmente. En este sistema, se emplean dosy expansión después de la descarga. Figura 6 muestra un ejemplo de un sistema de HPH disponible comercialmente. En este sistema, se emplean dos tanques de almacenamiento que se alternan la alimentación y permitir múltiples pasadas del homogeneizado. Una bomba de desplazamiento positivo se utiliza para dibujar la suspensión celular. Dependiendo de los tipos de las células, se requiere 15-150 MPa [ 3 , 17 ].se utiliza para dibujar la suspensión celular. Dependiendo de los tipos de las células, se requiere 15-150 MPa [ 3 , 17 ].se utiliza para dibujar la suspensión celular. Dependiendo de los tipos de las células, se requiere 15-150 MPa [ 3 , 17 ].se utiliza para dibujar la suspensión celular. Dependiendo de los tipos de las células, se requiere 15-150 MPa [ 3 , 17 ].se utiliza para dibujar la suspensión celular. Dependiendo de los tipos de las células, se requiere 15-150 MPa [ 3 , 17 ].

micromáquinasmicromáquinasmicromáquinasmicromáquinas 2017,2017,2017,2017, 8, 83 8, 83 8, 83 8, 83 5 de 26 3.1.1. Homogeneizador de alta presión Homogeneizador de alta presión (HPH) es uno de los equipos más ampliamente utilizado para la interrupción microbiana a gran escala. En este método, las células en los medios de comunicación son forzados a través de una válvula de orificio utilizando alta presión. La alteración de la membrana se produce debido a la fuerza de alto cizallamiento en el orificio cuando la célula se somete a compresión mientras que entra en el orificio y la expansión en la descarga. La figura 6 muestra un ejemplo de un sistema de HPH disponible comercialmente. En este sistema, se emplean dos tanques de almacenamiento que se alternan la alimentación y permitir múltiples pasadas del homogeneizado. Una bomba de desplazamiento positivo se utiliza para dibujar la suspensión celular. Dependiendo de los tipos de las células, se requiere 15-150 MPa [3,17].

La Figura 6.La Figura 6. Ejemplo de un sistema homogeneizador de alta presión. Reproducido con permiso de [18].Ejemplo de un sistema homogeneizador de alta presión. Reproducido con permiso de [18]. Sauer et al. [19] propuso un modelo para relacionar la cantidad de proteína liberada por homogeneizador a la presión aplicada paraparaE. coli.E. coli.

En

  • = (1)

dóndedóndedóndedóndedóndedóndedóndedóndedóndedóndedóndeR es proteína liberada,R es proteína liberada,R es proteína liberada,R es proteína liberada,R es proteína liberada,R es proteína liberada,R es proteína liberada,R es proteína liberada,R es proteína liberada,R es proteína liberada,R es proteína liberada,RRRRRRRRRRR metrometrometrometrometrometrometrometrometrometrometro es el máximo imo pr Otein disponible para su liberación,es el máximo imo pr Otein disponible para su liberación,es el máximo imo pr Otein disponible para su liberación,es el máximo imo pr Otein disponible para su liberación,es el máximo imo pr Otein disponible para su liberación,es el máximo imo pr Otein disponible para su liberación,es el máximo imo pr Otein disponible para su liberación,es el máximo imo pr Otein disponible para su liberación,es el máximo imo pr Otein disponible para su liberación,es el máximo imo pr Otein disponible para su liberación,es el máximo imo pr Otein disponible para su liberación,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa,nortenortenortenortenortenortenortenortenortenortenorte es el número de pasadas,es el número de pasadas,es el número de pasadas,es el número de pasadas,es el número de pasadas,K es la constante de velocidad yK es la constante de velocidad yK es la constante de velocidad yK es la constante de velocidad yK es la constante de velocidad yuna es el exponente de la presión.una es el exponente de la presión.una es el exponente de la presión.una es el exponente de la presión.una es el exponente de la presión. Puesto que la liberación de la proteína es independiente de la concentración de biomasa, una mayor concentración de células puede ser interrumpido al mismo tiempo. Sin embargo, la generación de calor es un problema en este método. Los sistemas de refrigeración se pueden utilizar para minimizar el calor generado. Augenstein et al. [20] informó de la degradación de algunos enzimas durante la homogeneización debido a la alta presión. Una combinación de métodos de lisis, por ejemplo tratamiento químico junto con la homogeneización, ha demostrado mejores resultados [18].

3.1.2. Molino del grano molino de perlas, también conocido como procedimiento del lecho de latido, es un método de lisis celular mecánica escala de laboratorio ampliamente utilizado. Las células se rompieron mediante agitación diminutas cuentas de vidrio, acero o cerámica, que se mezclan junto con la suspensión de células a altas velocidades. Las perlas chocan con las células romper abierto la membrana celular y la liberación de los componentes intracelulares por la fuerza de cizallamiento. Este proceso se ve influida por muchos parámetros, como diámetro de la perla y la densidad, concentración de células y la velocidad de agitador. perlas más pequeñas con una gama de 0,25-0,5 mm son más eficaces y recomendadas para la lisis [3,21]. Usando esta técnica, varios tipos de células pueden ser lisadas por ejemplo levaduras y bacterias [22,23]. membrana de la célula puede llegar a ser totalmente desintegrado por este método que confirma que las moléculas intracelulares se liberan. Así, la eficacia de este método de lisis de células es muy alta. Sin embargo, la desintegración completa produce desechos de células pequeñas y de este modo la separación y purificación de

La Figura 6.La Figura 6.La Figura 6.La Figura 6. Ejemplo de un sistema homogeneizador de alta presión. Reproducido con permiso de [ 18 ].Ejemplo de un sistema homogeneizador de alta presión. Reproducido con permiso de [ 18 ].Ejemplo de un sistema homogeneizador de alta presión. Reproducido con permiso de [ 18 ].Ejemplo de un sistema homogeneizador de alta presión. Reproducido con permiso de [ 18 ].

Sauer et al. [ 19 ] Propuesto un modelo para relacionar la cantidad de proteína liberada por homogeneizador a la presión aplicada paraSauer et al. [ 19 ] Propuesto un modelo para relacionar la cantidad de proteína liberada por homogeneizador a la presión aplicada paraSauer et al. [ 19 ] Propuesto un modelo para relacionar la cantidad de proteína liberada por homogeneizador a la presión aplicada paraSauer et al. [ 19 ] Propuesto un modelo para relacionar la cantidad de proteína liberada por homogeneizador a la presión aplicada paraE.E.E.E. coli. En

(((RRR metrometrometro RRRR metrometrometrometro - - - - RRRR

=== PNK PNK PNK unaunauna (1)

dóndedóndedóndedóndedóndedóndedóndedóndeR es proteína liberada,R es proteína liberada,R es proteína liberada,R es proteína liberada,R es proteína liberada,R es proteína liberada,R es proteína liberada,R es proteína liberada,RRRRRRRR metrometrometrometrometrometrometrometro es la proteína máxima disponible para la liberación,es la proteína máxima disponible para la liberación,es la proteína máxima disponible para la liberación,es la proteína máxima disponible para la liberación,es la proteína máxima disponible para la liberación,es la proteína máxima disponible para la liberación,es la proteína máxima disponible para la liberación,es la proteína máxima disponible para la liberación,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa,PAG es la presión en MPa, norte es el número de pasadas,norte es el número de pasadas,norte es el número de pasadas,norte es el número de pasadas,norte es el número de pasadas,norte es el número de pasadas,K es la constante de velocidad yK es la constante de velocidad yK es la constante de velocidad yK es la constante de velocidad yK es la constante de velocidad yK es la constante de velocidad yuna es el exponente de la presión.una es el exponente de la presión.una es el exponente de la presión.una es el exponente de la presión.una es el exponente de la presión.una es el exponente de la presión. Puesto que la liberación de la proteína es independiente de la concentración de biomasa, una mayor concentración de células puede ser interrumpido al mismo tiempo. Sin embargo, la generación de calor es un problema en este método. Los sistemas de refrigeración se pueden utilizar para minimizar el calor generado. Augenstein et al. [ 20 ] Informó de la degradación de algunos enzimas durante la homogeneización debido a la altapara minimizar el calor generado. Augenstein et al. [ 20 ] Informó de la degradación de algunos enzimas durante la homogeneización debido a la altapara minimizar el calor generado. Augenstein et al. [ 20 ] Informó de la degradación de algunos enzimas durante la homogeneización debido a la alta presión. Una combinación de métodos de lisis, por ejemplo tratamiento químico junto con la homogeneización, ha demostrado mejores resultados [ 18 ].presión. Una combinación de métodos de lisis, por ejemplo tratamiento químico junto con la homogeneización, ha demostrado mejores resultados [ 18 ].presión. Una combinación de métodos de lisis, por ejemplo tratamiento químico junto con la homogeneización, ha demostrado mejores resultados [ 18 ].

3.1.2. Molino del grano molino de perlas, también conocido como procedimiento del lecho de latido, es un método de lisis celular mecánica escala de laboratorio ampliamente utilizado. Las células se rompieron mediante agitación diminutas cuentas de vidrio, acero o cerámica, que se mezclan junto con la suspensión de células a altas velocidades. Las perlas chocan con las células romper abierto la membrana celular y la liberación de los componentes intracelulares por la fuerza de cizallamiento. Este proceso es influida por muchos parámetros, como diámetro de la perla y la densidad, concentración de células y la velocidad de agitador. perlas más pequeñas con una gama de 0,25-0,5 mm son más eficaces y recomendadas para la lisis [ 3 , 21 ].de células y la velocidad de agitador. perlas más pequeñas con una gama de 0,25-0,5 mm son más eficaces y recomendadas para la lisis [ 3 , 21 ].de células y la velocidad de agitador. perlas más pequeñas con una gama de 0,25-0,5 mm son más eficaces y recomendadas para la lisis [ 3 , 21 ].de células y la velocidad de agitador. perlas más pequeñas con una gama de 0,25-0,5 mm son más eficaces y recomendadas para la lisis [ 3 , 21 ].de células y la velocidad de agitador. perlas más pequeñas con una gama de 0,25-0,5 mm son más eficaces y recomendadas para la lisis [ 3 , 21 ]. Usando esta técnica, varios tipos de células pueden ser lisadas por ejemplo levaduras y bacterias [ 22 , 23 ]. membrana de la célula puede llegar a serUsando esta técnica, varios tipos de células pueden ser lisadas por ejemplo levaduras y bacterias [ 22 , 23 ]. membrana de la célula puede llegar a serUsando esta técnica, varios tipos de células pueden ser lisadas por ejemplo levaduras y bacterias [ 22 , 23 ]. membrana de la célula puede llegar a serUsando esta técnica, varios tipos de células pueden ser lisadas por ejemplo levaduras y bacterias [ 22 , 23 ]. membrana de la célula puede llegar a serUsando esta técnica, varios tipos de células pueden ser lisadas por ejemplo levaduras y bacterias [ 22 , 23 ]. membrana de la célula puede llegar a ser totalmente desintegrado por este método confirmando que las moléculas intracelulares se liberan. Por lo tanto, la deficiencia ef de este método de lisis de células es muy alta. Sin embargo, la desintegración completa produce desechos de células pequeñas y de este modo la separación y purificación de la muestra se vuelve más difícil. Además, la generación de calor se produce en este proceso debido a la colisión entre perlas y células. Este calor elevada puede degradar proteínas y ARN.

E. coli en grandes cantidades (100 mg) en aproximadamente 2 h. En su método, laE. coli en grandes cantidades (100 mg) en aproximadamente 2 h. En su método, laE. coli en grandes cantidades (100 mg) en aproximadamente 2 h. En su método, laE. coli en grandes cantidades (100 mg) en aproximadamente 2 h. En su método, laE. coli se tratan previamente con lisozima antes de pasar a travésE. coli se tratan previamente con lisozima antes de pasar a travésE. coli se tratan previamente con lisozima antes de pasar a travésE. coli se tratan previamente con lisozima antes de pasar a través de un juego de bobinas de intercambio de calor a 70de un juego de bobinas de intercambio de calor a 70de un juego de bobinas de intercambio de calor a 70 ◦ ◦ ◦ C para lisar las células. Utilizaron bomba peristáltica y dos bobinas de calentamiento aC para lisar las células. Utilizaron bomba peristáltica y dos bobinas de calentamiento aC para lisar las células. Utilizaron bomba peristáltica y dos bobinas de calentamiento a temperatura constante y evitar el uso de la etapa de centrifugación que les permitió desarrollar un fl continua y controlable ow a través del protocolo para lisar las células a un alto rendimiento y la obtención de grandes cantidades de ADN plásmido. lisis térmica es un método atractivo en la escala micro utilizado en muchos dispositivos uidic fl micro. La alta relación de superficie a volumen en dispositivos uidic fl micro ayuda en la lisis celular mediante la disipación rápida del calor y la ruptura de las membranas celulares con eficacia. Estas técnicas se tratan más adelante en la Sección 5 .mediante la disipación rápida del calor y la ruptura de las membranas celulares con eficacia. Estas técnicas se tratan más adelante en la Sección 5 .mediante la disipación rápida del calor y la ruptura de las membranas celulares con eficacia. Estas técnicas se tratan más adelante en la Sección 5.

La cavitación La cavitación es una técnica que se utiliza para la formación y la posterior ruptura de cavidades o burbujas. Estas cavidades pueden formarse mediante la reducción de la presión local que puede realizarse mediante el aumento de la velocidad, vibración ultrasónica, etc. Posteriormente, la reducción de presión hace que el colapso de la cavidad o burbuja. Esta fluctuación de presión es del orden de 1,000 MPa [ 3 ].[ 3 ].[ 3 ]. Durante el colapso de una burbuja, una gran cantidad de energía mecánica se libera en forma de una onda de choque que se propaga a través de los medios de comunicación. Dado que esta onda de choque tiene una alta energía, se ha utilizado para desintegrar la membrana celular. Ultrasónico y métodos hidrodinámicos han sido utilizados para la generación de cavitación utilizado para romper las células.

Cavitación ultrasónica es una técnica basada laboratorio ampliamente conocido por rotura de las células. Ultrasonic vibración (15- kHz) se puede utilizar para generar una onda de presión sonora [ 5 ]. Se ha demostrado que la interrupción es independiente de lakHz) se puede utilizar para generar una onda de presión sonora [ 5 ]. Se ha demostrado que la interrupción es independiente de lakHz) se puede utilizar para generar una onda de presión sonora [ 5 ]. Se ha demostrado que la interrupción es independiente de la concentración de biomasa y proporcional a la entrada de alimentación. Esta técnica también produce residuos celulares muy pequeña que podría ser un problema para procesos posteriores. Además, se genera gran cantidad de calor que debe ser disipado. También se han reportado enzimas que salen de las células después de cavitación ultrasónica que se degrade [ 30 ].reportado enzimas que salen de las células después de cavitación ultrasónica que se degrade [ 30 ].reportado enzimas que salen de las células después de cavitación ultrasónica que se degrade [ 30 ].

Para superar los problemas asociados con la cavitación ultrasónica, como una elevada necesidad de potencia y de alta energía para disipar el problema del calor, cavitación hidrodinámica se ha utilizado para romper la membrana celular [ 31 ]. cavitación hidrodinámica sedisipar el problema del calor, cavitación hidrodinámica se ha utilizado para romper la membrana celular [ 31 ]. cavitación hidrodinámica sedisipar el problema del calor, cavitación hidrodinámica se ha utilizado para romper la membrana celular [ 31 ]. cavitación hidrodinámica se produce mediante el bombeo de la suspensión celular a través de un canal estrecho que se traduce en un aumento de la velocidad. Lee et al. [ 32 ] Han demostrado el uso de la cavitación hidrodinámica como un método fi ciente para romper la membrana celular de las células para[ 32 ] Han demostrado el uso de la cavitación hidrodinámica como un método fi ciente para romper la membrana celular de las células para[ 32 ] Han demostrado el uso de la cavitación hidrodinámica como un método fi ciente para romper la membrana celular de las células para extraer los lípidos. Ellos informan de que la energía requerida para la extracción de lípidos de las células utilizando la técnica de cavitación hidrodinámica era 3 MJ / kg, que es 10 veces más e fi ciente en comparación con sonicación en términos de consumo de energía. En otro estudio realizado por Capocellia et al. [ 33 ] Los métodos cavitación acústica e hidrodinámicas se compararon para la ruptura celularestudio realizado por Capocellia et al. [ 33 ] Los métodos cavitación acústica e hidrodinámicas se compararon para la ruptura celularestudio realizado por Capocellia et al. [ 33 ] Los métodos cavitación acústica e hidrodinámicas se compararon para la ruptura celular microbiana. Sus resultados de la simulación demuestran que la cavitación hidrodinámica es un orden de magnitud más e fi ciente que el método de cavitación acústica para la ruptura celular.

choque osmótico Cuando la concentración de sal que rodea una célula se cambia de repente de tal manera que hay una diferencia de concentración entre el interior y el exterior de la célula, la membrana celular se vuelve permeable al agua debido a la ósmosis. Si la concentración de sal es menor en la solución circundante, el agua entra en la célula y la célula se hincha y posteriormente ráfagas. Esta técnica es adecuada para células de mamífero debido a la frágil estructura de membrana; sin embargo, las proteínas periplásmicas pueden ser liberados en el caso de bacterias gram-negativas [ 34 ]. Chen et al. [ 35 ] En comparación procedimiento de choque osmótico y sonicación para la recuperación debacterias gram-negativas [ 34 ]. Chen et al. [ 35 ] En comparación procedimiento de choque osmótico y sonicación para la recuperación debacterias gram-negativas [ 34 ]. Chen et al. [ 35 ] En comparación procedimiento de choque osmótico y sonicación para la recuperación debacterias gram-negativas [ 34 ]. Chen et al. [ 35 ] En comparación procedimiento de choque osmótico y sonicación para la recuperación debacterias gram-negativas [ 34 ]. Chen et al. [ 35 ] En comparación procedimiento de choque osmótico y sonicación para la recuperación de creatinasa recombinante a partir decreatinasa recombinante a partir decreatinasa recombinante a partir deE. coli. Encontraron procedimiento de choque osmótico resultó en una recuperación creatinasa 60% y 3.9E. coli. Encontraron procedimiento de choque osmótico resultó en una recuperación creatinasa 60% y 3.9E. coli. Encontraron procedimiento de choque osmótico resultó en una recuperación creatinasa 60% y 3. veces la purificación en comparación con sonicación. También observaron que cuando las células fueron pretratadas con catión divalente (Caveces la purificación en comparación con sonicación. También observaron que cuando las células fueron pretratadas con catión divalente (Ca 2+2+ o Mgo Mgo Mg 2+)2+)2+) la deficiencia ef del método de choque osmótico puede ser mejorado al 75% y 4,5 veces de purificación. Otro estudio realizado porla deficiencia ef del método de choque osmótico puede ser mejorado al 75% y 4,5 veces de purificación. Otro estudio realizado porla deficiencia ef del método de choque osmótico puede ser mejorado al 75% y 4,5 veces de purificación. Otro estudio realizado por Byreddy et al. [ 36 ] Mostró que el método de choque osmótico resultó en el más alto rendimiento de lípidos a partir de cepas deByreddy et al. [ 36 ] Mostró que el método de choque osmótico resultó en el más alto rendimiento de lípidos a partir de cepas deByreddy et al. [ 36 ] Mostró que el método de choque osmótico resultó en el más alto rendimiento de lípidos a partir de cepas de thraustochytrium en comparación con la molienda con nitrógeno líquido, agitación con vórtex talón y métodos de sonicación.

3.2.2. La disrupción celular Química métodos de lisis química utilizan tampones de lisis para alterar la membrana celular. tampones de lisis rompen la membrana celular cambiando el pH. Detergentes también se pueden añadir a tampones de lisis celular para solubilizar las proteínas de la membrana y a la ruptura de la membrana celular para liberar su contenido. lisis química puede ser clasificado como de lisis alcalina y la lisis de detergente.

La lisis alcalina En lisis alcalina, OHEn lisis alcalina, OHEn lisis alcalina, OHEn lisis alcalina, OHEn lisis alcalina, OH - - - - - iones son el componente principal utilizado para lisar la membrana celular [ 37 ]. El tampón de lisis consiste eniones son el componente principal utilizado para lisar la membrana celular [ 37 ]. El tampón de lisis consiste eniones son el componente principal utilizado para lisar la membrana celular [ 37 ]. El tampón de lisis consiste eniones son el componente principal utilizado para lisar la membrana celular [ 37 ]. El tampón de lisis consiste eniones son el componente principal utilizado para lisar la membrana celular [ 37 ]. El tampón de lisis consiste en hidróxido de sodio y dodecil sulfato de sodio (SDS). el OHhidróxido de sodio y dodecil sulfato de sodio (SDS). el OHhidróxido de sodio y dodecil sulfato de sodio (SDS). el OH - - - ion reacciona con la membrana celular y rompe los enlaces de éster deion reacciona con la membrana celular y rompe los enlaces de éster deion reacciona con la membrana celular y rompe los enlaces de éster de ácido-glicerol grasos y, posteriormente, hace que la membrana permeable a las células y la SDS solubiliza las proteínas y de la membrana. El intervalo de pH de 11.5 a 12.5 es preferible para la lisis celular [ 3 , 38 ]. Aunque este método es adecuado para todos los tipos de células, este proceso es muy lento y toma11.5 a 12.5 es preferible para la lisis celular [ 3 , 38 ]. Aunque este método es adecuado para todos los tipos de células, este proceso es muy lento y toma11.5 a 12.5 es preferible para la lisis celular [ 3 , 38 ]. Aunque este método es adecuado para todos los tipos de células, este proceso es muy lento y toma11.5 a 12.5 es preferible para la lisis celular [ 3 , 38 ]. Aunque este método es adecuado para todos los tipos de células, este proceso es muy lento y toma11.5 a 12.5 es preferible para la lisis celular [ 3 , 38 ]. Aunque este método es adecuado para todos los tipos de células, este proceso es muy lento y toma alrededor de 6 a 12 h. Este método se utiliza principalmente para el aislamiento de ADN plasmídico de las bacterias [ 39 , 40 ].alrededor de 6 a 12 h. Este método se utiliza principalmente para el aislamiento de ADN plasmídico de las bacterias [ 39 , 40 ].alrededor de 6 a 12 h. Este método se utiliza principalmente para el aislamiento de ADN plasmídico de las bacterias [ 39 , 40 ].alrededor de 6 a 12 h. Este método se utiliza principalmente para el aislamiento de ADN plasmídico de las bacterias [ 39 , 40 ].alrededor de 6 a 12 h. Este método se utiliza principalmente para el aislamiento de ADN plasmídico de las bacterias [ 39 , 40 ].

La lisis de detergente Detergentes también llamados tensioactivos tienen la capacidad de interrumpir las interacciones hidrófobas-hidrófilas. Puesto que la membrana celular es una capa bi-lípido hecho de ambas moléculas hidrófobas e hidrófilas, los detergentes se pueden usar a desintegrarse ellos. Los detergentes son capaz de interrumpir las interacciones de lípidos en lípidos, lípido-proteína y proteína-proteína. Sobre la base de su carga capacidad de carga, que se pueden dividir en catiónicos, aniónicos y detergentes no iónicos. Los detergentes se más ampliamente utilizados para la lisis de células de mamífero. Para lisar las células bacterianas, en primer lugar la pared celular tiene que ser roto con el fin de acceder a la membrana celular. Los detergentes se utilizan a menudo junto con lisozimas para las bacterias de lisis (por ejemplo, levadura). Mesa 2 enumera todos los detergentes de acuerdo con su carga y propiedades. Fuera de los tres tipos de detergentes,levadura). Mesa 2 enumera todos los detergentes de acuerdo con su carga y propiedades. Fuera de los tres tipos de detergentes,levadura). Mesa 2 enumera todos los detergentes de acuerdo con su carga y propiedades. Fuera de los tres tipos de detergentes, detergentes no iónicos son en su mayoría prefieren ya que provocan la menor cantidad de daño a las proteínas y enzimas. 3 - [(3-colamidopropil) dimetilamonio] -1-propanosulfonato (CHAPS) y 3 - [(3-colamidopropil) dimetilamonio] -2-hidroxi-1-propanosulfonato (CHAPSO), un detergente de ion híbrido, es uno de los más populares detergentes no iónicos. Otros detergentes no iónicos incluyen la serie Tween Triton-X y. detergente iónico tal como SDS es ampliamente utilizada para lisar las células debido a su alta afinidad para unirse a las proteínas y desnaturalizar ellos rápidamente. Se utiliza en la electroforesis en gel y técnicas de transferencia Western. La parte hidrófila de un detergente aniónico es principalmente un sulfato o grupo carboxílico mientras que para detergente catiónico es un grupo amonio. Aparte de detergentes iónicos y no iónicos, agentes caotrópicos también se pueden utilizar para la lisis celular. Estos incluyen urea, guanidina y ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) que puede romper la estructura del agua y hacer que sea menos hidrófilo y no por el debilitamiento de las interacciones hidrófobas. Un paso purificación adicional tiene que estar en cooperado en el protocolo de lisis celular utilizando detergentes [ 41 ].detergentes [ 41 ].detergentes [ 41 ].

Tabla 2.Tabla 2.Tabla 2.Tabla 2. Lista de algunos detergentes y sus propiedades. Una lista completa de los detergentes se puede encontrar aquí [ 42 ].Lista de algunos detergentes y sus propiedades. Una lista completa de los detergentes se puede encontrar aquí [ 42 ].Lista de algunos detergentes y sus propiedades. Una lista completa de los detergentes se puede encontrar aquí [ 42 ].Lista de algunos detergentes y sus propiedades. Una lista completa de los detergentes se puede encontrar aquí [ 42 ].

Detergente Cargar propiedades dodecil sulfato de sodio (SDS) aniónico agente de lisis fuerte. Bueno para la mayoría de las células. No es adecuado para la extracción deproteínas sensibles. Triton X (100, 114) No iónicos agente de lisis suave. Bueno para el análisis de proteínas. NP-40 No iónicos agente de lisis suave. Bueno para el aislamiento de proteínas citoplasmáticas y no lasproteínas nucleares. Tween (20, 80) No iónicos agente de lisis suave. Bueno para la lisis celular y aislamiento de proteínas. bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB) catiónica Generalmente se usa para el aislamiento de ADN de la planta. CHAPS, CHAPSO zwitteriónico agente de lisis suave. Bueno para el aislamiento de proteínas.