Põhiline erinevus ultrahelitöötluse ja homogeniseerimise vahel seisneb selles, et ultrahelitöötlus on rakkude lõhkumise tehnika, mis kasutab kudede ja rakkude lõhkumiseks helienergiat, samas kui homogeniseerimine on raku lõhkumise tehnika, mis kasutab rakumembraanide purustamiseks peamiselt füüsilist jõudu.
Biomolekulide, nende reaktsioonide ja muu rakusisu analüüsimiseks on vaja kudesid lõhkuda rakkude vabastamiseks ja rakke lõhkuda, et nende sisu vabastada. Rakkude lüüsimiseks on erinevaid tehnikaid. Ultrahelitöötlus ja homogeniseerimine on kaks sellist tehnikat. Ultrahelitöötlus kasutab rakkude lõhustamiseks helienergiat või ultrahelilaineid, homogeniseerimisel aga mehaanilist jõudu.
Mis on ultrahelitöötlus?
Sonication on rakkude katkestamise meetod, mille puhul kõrgsageduslikud helilained nihutavad rakke. Teisisõnu kasutab ultrahelitöötlus rakkude purustamiseks helienergiat. Sarnaselt homogeniseerimisega on ultraheliga töötlemine ka rakkude füüsiline lõhkumise tehnika. Ultrahelitöötlus on kõige tõhusam bakterite, pärmseente, seente, vetikate ja imetajarakkude hävitamisel. Kõrgsageduslike helilainete rakendamisel tekitab see palju soojust. Seetõttu on vaja ultrahelitöötlust läbi viia jahedates tingimustes, eriti kastes proovi jäävanni. Ultrahelitöötlus sobib kõige paremini proovide jaoks, mille maht on alla 100 ml.
Joonis 01: ultrahelitöötlus
Sonicator on ultrahelitöötluses kasutatav seade. Võrreldes teiste meetoditega on rakkude lüüsimine ultraheliga kiire ja hõlpsasti hallatav.
Mis on homogeniseerimine?
Homogeniseerimine on teine rakkude füüsikaline lõhkumise meetod, mis kasutab rakkude purustamiseks mehaanilist jõudu. Rakkudele ja kudedele rakendatava jõu toimel purunevad rakkude rakumembraanid. Mehaaniline homogeniseerimine, helmeste homogeniseerimine ja lihvimine on mitut tüüpi homogeniseerimistehnikad.
Joonis 02: Homogeniseerimine
Mehaanilisel homogeniseerimisel kasutatakse homogenisaatorit. Helmeste homogeniseerimisel kasutatakse klaas- või metallhelmeid õrna hõõrdumise pealekandmiseks. Jahvatamisel kasutatakse mootorit ja nuia. Veelgi enam, jahvatamisel külmutatakse proovi sageli vedela lämmastikuga.
Millised on ultrahelitöötluse ja homogeniseerimise sarnasused?
- Sonication ja homogenization on kaks meetodit, mida kasutatakse rakkude katkestamisel.
- Mõlemad meetodid on füüsilised meetodid.
- Lisaks on mõlemad meetodid kiired ja lihtsad.
- Need meetodid on tõhusad bakterite, pärmi, seente, vetikate ja imetajate rakkude hävitamisel.
- Kuid mõlema meetodi puhul võib esineda valkude denatureerumist ja agregatsiooni.
- Lisaks võib reprodutseeritavus mõlema meetodi puhul erineda.
Mis vahe on ultrahelitöötlusel ja homogeniseerimisel?
Sonication on rakkude lüüsi meetod, mis kasutab rakkude lõhustamiseks helienergiat, samas kui homogeniseerimine on rakkude lüüsi füüsiline meetod, mis kasutab rakkude purustamiseks füüsilist jõudu. Niisiis, see on peamine erinevus ultrahelitöötluse ja homogeniseerimise vahel. Lisaks kasutatakse ultraheliga töötlemisel sonikaatorit, homogeniseerimisel aga homogenisaatorit.
Lisaks lüüsib ultrahelitöötlus rakud väga kiiresti, samas kui homogeniseerimine võtab rakkude lüüsimiseks rohkem aega kui ultrahelitöötlus. Seetõttu võime seda käsitleda ka ultrahelitöötluse ja homogeniseerimise erinevusena. Lisaks on ultrahelitöötluse intensiivsust üsna lihtne reguleerida, võimaldades erinev alt homogeniseerimisest rakumembraane õrn alt või järsult katkestada.
Allpool toodud infograafik võtab kokku ultrahelitöötluse ja homogeniseerimise erinevuse.
Kokkuvõte – ultrahelitöötlus vs homogeniseerimine
Sonication ja homogenization on kaks füüsikalist rakkude lõhkumise meetodit, mida laborites sageli kasutatakse. Ultrahelitöötlus kasutab rakkude purustamiseks ultrahelilaineid, homogeniseerimisel aga rakkude lõhkumiseks mehaanilist jõudu. Seega on see peamine erinevus ultrahelitöötluse ja homogeniseerimise vahel. Ultrahelitöötlus tekitab rohkem soojust kui homogeniseerimine. Seetõttu on vaja ultrahelitöötlust läbi viia jahedates tingimustes. Lisaks sobib ultrahelitöötlus kõige paremini proovidele, mille maht on alla 100 ml, erinev alt homogeniseerimisest.
