线粒体提取装置

    专利查询2026-07-28  10


    本发明属于生物实验设备,具体涉及一种线粒体提取装置。


    背景技术:

    1、在既往的研究中,对线粒体的研究大多数限定在细胞水平,而随着近几年线粒体相关技术的飞速发展,对线粒体的研究已经逐渐深入到亚细胞器水平。在亚细胞器水平上研究线粒体的功能变化,需要将线粒体从细胞中完整地分离提取出来。现有技术中提取细胞中的物质,例如:蛋白质、外泌体等,通常采用裂解液或者消化酶等生物化学的方式破坏细胞膜,使细胞内部的物质释放出来。但是通过该方式破坏细胞膜时,往往会对细胞内同样具有膜结构的细胞器产生不可控的损伤,而线粒体就是具有膜结构的细胞器,导致提取出来的线粒体难以保持功能的完整性。

    2、因此,在提取细胞中的线粒体时,一般采用研磨设备对细胞进行处理,现有研磨设备包括旋转研磨设备以及超声波研磨设备,其中旋转研磨设备使用研磨头对容器中的细胞进行破碎,由于研磨头的外径与容器的内径相同,实现容器中的细胞都处于容器的内侧底部与研磨头的端部之间,使得研磨头能够利用剪切力、摩擦力使细胞的细胞膜破碎,超声波研磨设备是利用超声元件带动研磨球在容器中的缓冲液中运动,研磨球运动时与缓冲液中的细胞发生碰撞、摩擦从而使细胞的细胞膜破碎。具体是将细胞放入研磨设备的容器中,通过动力元件带动研磨头旋转或超声波带动研磨球在容器中的缓冲液中运动,使细胞膜破碎释放细胞中的物质,再从缓冲液中将线粒体分离出来,能够使提取获得的线粒体功能保持完整。然而研磨头或研磨球在对细胞进行破碎时,由于连续不断的摩擦会造成温度升高,而高温会使细胞破碎释放出来的线粒体失去活性,导致提取出来的线粒体无法进行实验研究。

    3、目前,现有技术中为了解决研磨细胞导致线粒体失活的情况,采用在容器的外侧设置降温结构或将整个研磨设备放置于低温密闭空间中,使容器和其内部的细胞以及释放的线粒体等物质都处于低温环境中,从而避免提取出来的线粒体失去活性。上述解决办法不仅会使得释放出来的线粒体处于低温环境,而且使得未破碎的细胞也处于低温环境,而低温会使细胞膜的流动性下降以及细胞膜中的脂质变得更加稳定,导致细胞的细胞膜破碎难度增加,降低对细胞的破碎效果。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明提供了一种线粒体提取装置,以便解决现有技术中的不足,本发明在使得提取出来的线粒体保持活性时,能够避免低温使得细胞膜的流动性下降影响细胞的破碎效果。

    2、本发明的技术方案是:一种线粒体提取装置,包括机架,旋转动力部2设置在所述机架上,研钵竖直设置在所述机架上,所述研钵与旋转动力部的输出轴连接,用于带动研钵绕其周向旋转,研磨头同轴设置在所述研钵中,所述研磨头的尾部与机架固定连接,以对研钵中的细胞进行研磨使其破碎,研磨头的外径与研钵的内径之比为0.8-0.95:1,以使研钵的内壁与研磨头之间充满缓冲液,细胞破碎释放的物质通过离心移动至研钵与研磨头之间缓冲液的上层,多个制冷元件等间距环绕设置在所述研磨头靠近其尾部的一侧,以对缓冲液上层的物质进行降温。

    3、优选的,所述研钵的底部竖直设有弹性伸缩杆,所述弹性伸缩杆的一端与机架连接,另一端与旋转动力部的输出轴连接,所述机架上设置有驱动机构,所述驱动机构的输出端与弹性伸缩杆连接,以带动弹性伸缩杆沿竖直方向来回伸缩。

    4、优选的,所述驱动机构包括:支撑板以及多个连接杆,所述支撑板水平固设在机架上,所述弹性伸缩杆穿过支撑板与研钵连接,弹性伸缩杆沿竖直方向与支撑板滑动连接,多个所述连接杆以弹性伸缩杆为中心环绕竖直固设在研钵的底部,连接杆的另一端与支撑板的上侧抵接,支撑板的上侧以弹性伸缩杆为中心环绕开设有多个凹槽,弹性伸缩杆的移动轨迹经过凹槽。

    5、优选的,所述支撑板的上侧开设有环形滑槽,凹槽分别位于所述环形滑槽的底部,环形滑槽与凹槽平滑过渡。

    6、优选的,所述研磨头上套装有环形件,所述环形件位于制冷元件的正下方,环形件的外侧与研钵的内壁抵接,环形件上等间距环绕竖直开设有多个通孔。

    7、优选的,所述通孔的内径由靠近制冷元件的一侧向另一侧逐渐增大。

    8、优选的,所述制冷元件为电动制冷带,研磨头的外侧等间距环绕开设有多个安装沉槽,电动制冷带一一对应固设在安装沉槽中,电动制冷带的宽度由靠近环形件的一端向另一端逐渐增大。

    9、优选的,所述安装沉槽呈螺旋状,电动制冷带的厚度大于安装沉槽的深度。

    10、优选的,所述研磨头的外径由靠近环形件的一侧向另一侧逐渐减小。

    11、与现有技术相比,本发明提供的一种线粒体提取装置,通过机架上的旋转动力部带动研钵绕其周向旋转,研磨头与研钵配合对其内部的细胞进行挤压研磨,使细胞的细胞膜破碎释放线粒体,利用研磨头的外径与研钵的内径之比为0.8-0.95:1,在保证研磨头对细胞研磨效果的同时,研钵绕其周向旋转时使细胞破碎释放的线粒体等物质利用离心力向缓冲液的上层移动,从而将细胞破碎释放的线粒体等物质与未破碎的细胞进行分离,再利用制冷元件对处于缓冲液上层的线粒体等物质进行降温,避免提取出来的线粒体由于高温而失活,而未破碎的细胞与制冷元件相隔一段距离,降低低温对细胞膜流动性及细胞膜中脂质的影响,从而提高对细胞的破碎效果。



    技术特征:

    1.一种线粒体提取装置,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的线粒体提取装置,其特征在于,所述研钵(3)的底部竖直设有弹性伸缩杆(11),所述弹性伸缩杆(11)的一端与机架(1)连接,另一端与旋转动力部(2)的输出轴连接,所述机架(1)上设置有驱动机构,所述驱动机构的输出端与弹性伸缩杆(11)连接,以带动弹性伸缩杆(11)沿竖直方向来回伸缩。

    3.根据权利要求2所述的线粒体提取装置,其特征在于,所述驱动机构包括:支撑板(12)以及多个连接杆(13),所述支撑板(12)水平固设在机架(1)上,所述弹性伸缩杆(11)穿过支撑板(12)与研钵(3)连接,弹性伸缩杆(11)沿竖直方向与支撑板(12)滑动连接,多个所述连接杆(13)以弹性伸缩杆(11)为中心环绕竖直固设在研钵(3)的底部,连接杆(13)的另一端与支撑板(12)的上侧抵接,支撑板(12)的上侧以弹性伸缩杆(11)为中心环绕开设有多个凹槽(121),弹性伸缩杆(11)的移动轨迹经过凹槽(121)。

    4.根据权利要求3所述的线粒体提取装置,其特征在于,所述支撑板(12)的上侧开设有环形滑槽(122),凹槽(121)分别位于所述环形滑槽(122)的底部,环形滑槽(122)与凹槽(121)平滑过渡。

    5.根据权利要求1所述的线粒体提取装置,其特征在于,所述研磨头(4)上套装有环形件(6),所述环形件(6)位于制冷元件(5)的正下方,环形件(6)的外侧与研钵(3)的内壁抵接,环形件(6)上等间距环绕竖直开设有多个通孔(61)。

    6.根据权利要求5所述的线粒体提取装置,其特征在于,所述通孔(61)的内径由靠近制冷元件(5)的一侧向另一侧逐渐增大。

    7.根据权利要求5所述的线粒体提取装置,其特征在于,所述制冷元件(5)为电动制冷带,研磨头(4)的外侧等间距环绕开设有多个安装沉槽(41),电动制冷带一一对应固设在安装沉槽(41)中,电动制冷带的宽度由靠近环形件(6)的一端向另一端逐渐增大。

    8.根据权利要求7所述的线粒体提取装置,其特征在于,所述安装沉槽(41)呈螺旋状,电动制冷带的厚度大于安装沉槽(41)的深度。

    9.根据权利要求1所述的线粒体提取装置,其特征在于,所述研磨头(4)的外径由靠近环形件(6)的一侧向另一侧逐渐减小。


    技术总结
    本发明涉及一种线粒体提取装置,属于生物实验设备技术领域,包括机架,旋转动力部设置在机架上,研钵竖直设置在机架上,研钵与旋转动力部的输出轴连接,研磨头同轴设置在研钵中,研磨头的外径与研钵的内径之比为0.8‑0.95:1,多个制冷元件等间距环绕设置在所述研磨头靠近其尾部的一侧,本发明通过研磨头与研钵配合对其内部的细胞进行挤压研磨,研钵绕其周向旋转时使细胞破碎释放的线粒体等物质利用离心力会向缓冲液的上层移动,对释放的线粒体等物质与未破碎的细胞进行分离,利用制冷元件对线粒体等物质进行降温,避免提取出来的线粒体由于高温而失活,未破碎的细胞与制冷元件相隔一段距离,降低低温对细胞膜流动性的影响,提高研磨对细胞的破碎效果。

    技术研发人员:冯雪飞,张玲,郭艳琳,翟元芳,邹斌斌,孟小燕,赵书慧
    受保护的技术使用者:山西医科大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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