Homojenizasyon ile E. coli Lizisi

Oral aşılardan imün-modülatörlerine kadar biyoteknoloji ve farmasötik araştırma, geliştirme ve analizinde geniş bir uygulama yelpazesi sunan bakteriyel lizatlar, yaşam bilimleri endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Hücre lizatlarının Escherichia coli (E. coli) hücrelerinden hazırlanmasında örneğin sonikasyon, homojenizasyon, enzimatik liziz ve dondurma/öğütme gibi farklı metotlar kullanılabilmektedir.

Ancak homojenizatörler, yüksek miktarda bakteri lizizi için en yaygın kullanılan aygıtlardır. Bir hücre süspansiyonu, homojenizasyon valfının dakikalık ölçme deliğinden yüksek basınçta pompalanır; daha sonra süspansiyon üzerindeki basınç aniden serbest bırakılır ve bunun sonucu olarak türbülansa ve -yüksek basınçla birlikte - hücreleri parçalayan sıvı parçalanmasına neden olan ani bir genleşme gerçekleşir.

Bu prosesteki ana yıkıcı faktör, numuneye uygulanan basınç ve akabinde vana boyunca gerçekleşen basınç düşüşüdür. Bu işlem bir darbeye ve yırtılma baskısına neden olarak hücrelerin işletim basıncı ile orantılı olarak kırılmasını sağlar.

Diğer metotlarla kıyaslandığında homojenizasyon hem kolay hem de etkili olup, daha yüksek oranda hücre bozulması sağlar. Modern GEA homojenizatörleri devamlı olarak çalışabilmekte ve böylece büyük miktarlarda hücrenin yüksek işletme basıncında işlenmesini sağlamaktadır ve hücre süspansiyonuna deoksiribonükleaz (DNase) eklenmesine gerek kalmamaktadır.

Tipik uygulamalar için önerilen basınç, tek aşamalı homojenizatörde 600-1000 bar olup; yeterli liziz sağlanması için genellikle çok sayıda (2-3) geçiş gerekir. Yüksek işleme basınçlarının, işletme sıcaklığında artışa neden olacağı unutulmamalıdır. Bu nedenle hücrelerin, köpüklenmeye bağlı olarak proteinlerin etkisizleşmesini önlemek için kullanım öncesinde (4 °C) soğutulması gerekir.

Kırılgan hücre kültürlerine nazik bir şekilde davranılması için GEA'da fermentörler, separatörler, dekanterler ve çapraz-akışlı filtreleme teknolojisi bulunmaktadır. Canlı mikro-organizmalara dikkatli bir şekilde davranılmasının, sterilitenin ve etkinliğin, ekonomik, güvenli ve etkili bir işlemenin ön şartları olduğunun bilincindeyiz.