Ruptura Celular

EQUIPO DE ROMPIMIENTO
CELULAR
Molino de Perlas de Alta Velocidad
o Homogeneizadores de de Alta Presión
o Microfluidizadores
o Sonicador
o

Huerta Hernández Christian Jhoana
Pluma Téllez Arturo

MOLINO DE PERLAS DE ALTA VELOCIDAD.
Equipo
 Cámara de mezclado
 Agitador

Imagen 1. Esquema de un molino de perlas

MOLINO DE PERLAS.
Equipo
 Impulsores *
 Perlas de vidrioImagen 3. Mecanismo de ruptura

Imagen 2. Diferentes arreglos de impulsores.
a) Concéntrico. b) excéntrico.

MOLINO DE PERLAS.
Relación longitud y diámetro  1 : 2.5 y 1 : 3.5
Volumen de la cámara  50ml, 250 L, 2000 l/h

Principales Parámetros de Operación
o

o
o
o
o

o
o

Velocidad del agitador
Velocidad de alimentación
Diseño del agitador
Tamaño de las perlas de vidrioCarga de las perlas de vidrio
Concentración celular
Temperatura

MOLINO DE PERLAS. VELOCIDAD DEL
AGITADOR
o

o

Responsable de la transferencia de energía y de
la activación de las perlas en la cámara.
Velocidad periférica normalizada.(U)

Dm : Diámetro _ promedio _ de _ los _ anillos mm
e : Diámetro _ de _ la _ flecha mm

Dm N

m
U

60 x100
s

d : Diámetro _ de _los _ anillos _ del _ agitador mm
N : Velocidad _ angular _ del _ agitador rpm



d2
Dm  2 e 

4
2

MOLINO DE PERLAS. VELOCIDAD DE
ALIMENTACIÓN


Flujo permisible . Q (Vol.m, Carg. p, U)

Grafico 1. Molino de perlas. a) Efecto de la velocidad del agitador sobre la liberación de enzima y proteína intracelular en S. Cerevisiae.
b) Efecto del flujo de la alimentaciónsobre la liberación de fumarasa en S. Cerevisiae (o) y B. ammoniagenes (*)

MOLINO DE PERLAS. TIEMPOS DE
RESIDENCIA.
Un molino LME 20 con respuesta a un pulso de colorante,
usando tres tipos de diferentes de agitadores con la
misma cámara.

Grafico 2. Efecto de la geometría
del tipo de agitador sobre el tiempo
de
residencia, a un flujo de alimentación
de 180 L/h. (+) de postes,
(o) dediscos excéntricos, y
(*) discos dobles.

MOLINO DE PERLAS. PERLAS DE VIDRIO.
Perlas libre de plomo con una dimensión de : 0.2 y 15 mm.
(protoplasma)-- Bacteria --- 0.5 mm --- Levadura -(periplasma)
La carga de perlas:
Carga baja  Poca eficiencia.
Carga alta  Mayor consumo de potencia.
Expresión para calcular la carga:
Vp : Volumen _ lecho _ de _ perlas
Va : Vol _ del _ agitador
Vt :Vol . _ de _ la _ cámara _ de _ perlas
Vc  Vt  Va : Vol _ vacío _ del _ molino _ sin_ perlas

C

Vp
Vc

SONICACIÓN

Imagen. Cavitación transitoria:
1) Desplazamiento eficaz por piezo-eléctrico
2) Generación de una onda de presión.
3) Implosión de burbujas.
4) Resonancia.

SONICACIÓN: CLASIFICACIÓN & PARÁMETROS
TÉCNICOS
Directos

Indirectos

Imagen Sonificador marcaQsonica
Ultralyzer
mod. Q700

Frecuencia : 20 – 25khz
Potencia de salida de 100 W – 700 W
Volumen de procesamiento 2ul – 1.500 ml

imagen. Sistema DUMO

SONICACIÓN: SONDA DE TAMAÑO VS VOL. DE
MUESTRA.

Factor crítico.
 Depende de tipo de muestra.
 Volumen a tratar.
 Acumulación de calor.
 Dimensiones del recipiente.
 La adición de una barra o perlas.

SONICACIÓN:
o

o
oo
o
o
o
o
o

Diámetro de la punta
1/16 "(2mm)
5/64 "(2mm)
1/8 "(3 mm)
1/4 "(6 mm)
1/2 "(12 mm)
3/4 "(19 mm)
1 "(25 mm)
1 "con refuerzo
Puntas de Zafiro y Titanio

Rango de volumen
200 ul - 2 ml
200 ul - 2 ml
500 ul - 15ml
5 ml - 50 ml
20ml - 250ml
100ml - 500ml
200 ml - 1.000 ml
500 ml - 1.500 ml

HOMOGENEIZADORES DE ALTA
PRESIÓN
Los homogeneizadores de alta presiónson los
equipos
de
rompimiento
celular
mas
ampliamente utilizados para el rompimiento
celular a gran escala. (Manton-Gaulin)

Constan de dos partes principales:
o
o

Bomba de pistón de alta presión
Válvula

El número de pistones depende del tamaño del
homogeneizador;
• Laboratorio: uno o dos pistones
• Industrial: tres a cinco

•

Se somete al caldo de cultivo a una...