Дезинтеграция клеток в биотехнологии. Учебное пособие. Шапхаев Э.Г - 17 стр.

мембрану. Для случая холодного удара выражение (1) имеет                сти, клетка, нагревшись, и выйдя из рабочей зоны, попадает
вид:                                                                    в холодную жидкость и разрушается по схеме холодового
                       I в = С∆Т ,                    (8)               удара.
где С - коэффициент термостатической фильтрации, ∆Т -                          В завершении главы можно отметить, что несмотря
период температуры.                                                     на модельный характер теории, она позволяет осмыслить
       Причем величина и знак скачка температуры на мем-                современные данные по биофизике дезинтеграции клеток,
бране зависят от размера клеток, скорости охлаждения сус-               правильно охарактеризовать течение процессов дезинтегра-
пензии и теплопроводности и начальной температуры про-                  ции и качественно и полуколичественно изучить их меха-
топлазмы. При малоинтенсивной (докавитационная интен-                   низмы.
сивность) ультразвуковой обработки клеток, важным явля-                        Теория механизмов дезинтеграции микробных кле-
ется вязкость протоплазмы, как фактора разогрева клетки и               ток позволяет вычленить физико-механические процессы,
среды ультразвуком, а также упругие свойства клеточных                  которые представляют собой совокупность явлений физи-
стенок. Для случая обработки клеток «докавитационным»                   ческой, физико-химической, физико-механической, хими-
ультразвуком было получено                                              ческой и биохимической природы. Данная теория намечает,
                                                                        некоторые пути к созданию теоретических основ инженер-
                     k ⋅ N s ⋅ tπR 2
                ∆Т =                                  (9)               ных расчетов основных видов физико-механических дезин-
                          mп Сп                                         теграторов клеток. Поскольку теория описывает процессы в
где ∆Т - прирост температуры протоплазмы, k- калориче-                  клетках и их органеллах, появляются благоприятные пер-
ский эквивалент работы, NS - плотность потока мощности                  спективы расчетов и конструирования дезинтеграторов на
ультразвуковой волны, t - время обработки, R - радиус клет-             основе изученного принципа его действия, причем дезинте-
ки, mn - масса протоплазмы, Сn - теплоемкость протоплаз-                граторов узкоспециального назначения, например для из-
мы.                                                                     влечения органелл. Наконец можно сказать, что изложенная
       Полученное значение скачка температуры определя-                 теория позволяет впервые на единой научной основе обоб-
ет тепловой микромасштабный эффект, который обычно                      щить значительный по объему эмпирический опыт физико-
является быстропротекающим и может иметь место при                      механической дезинтеграции и разрозненные эксперимен-
иных методах дезинтеграции. Они могут играть важную                     тальные исследования по биофизике дезинтеграции клетки,
роль в баллистических и ультразвуковых методах дезинте-                 а также представить эти научно-практические данные в ви-
грации, при использовании которых клетка может нахо-                    де, удобном для инженерной практики.
диться в резко неоднородных полях температур и скоро-
стей. То же можно отметить и в случае гидроэкструзионной                     2.7. Некоторые трибологические особенности
дезинтеграции клеток. Микробная клетка в рабочей щели                              процесса деформации и разрушения микроб-
гидроэкструзионного дезинтегратора пребывает весьма ко-                           ных оболочек под действием внешних факто-
роткое время ∼10-6 с, но благодаря интенсивному воздейст-                         ров.
вию со стороны неоднородно движущейся рабочей жидко-

                                                              35   36