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I. 背景と目的

微細藻類は、微生物サンプルの代表的な一群として、核酸およびタンパク質抽出研究において重要な役割を果たしています。しかし、その緻密な細胞壁構造と高い機械的強度のため、従来の破砕法では細胞を完全に溶解できないことが多く、これが下流のDNA、RNA、およびタンパク質抽出における収量と濃度に直接影響を及ぼします。

本実験では、微細藻類の液状懸濁液をサンプルとして使用しました。RNAの分解とタンパク質の変性を防ぐため、低温条件下で効率的な細胞破砕を行う必要がありました。従来の超音波破砕法は、長時間処理後でも効果が限られており、急激な温度上昇、低い効率、そして再現性の悪さが問題でした。

様々なサンプル調製方法を比較した結果、Welso社の全自動高速組織粉砕機が選定されました。高周波機械振動と極低温対応操作を組み合わせることで、このシステムは硬い微細藻類細胞壁を効率的かつ安定的に破砕することができ、高品質の核酸およびタンパク質抽出のための理想的な前処理ソリューションを提供します。

II. 装置

Welso 全自動高速組織粉砕機

本装置は、高周波振動、バッチ処理能力、優れた低温適合性を特徴としています。微生物、植物組織、その他の高強度サンプルの迅速かつ均一な均質化に適しています。

III. 材料および構成

2 mL × 24 ポジション金属アダプター × 1 セット

2 mL 粉砕チューブ

ジルコニア粉砕ビーズ（複数サイズの組み合わせ）：

0.1 mm

0.5 mm

1 mm

2 mm

IV. 実験手順

1. アダプターの予冷

使用前に金属アダプターを -80 °C の冷凍庫に 5 分間入れます。

頻繁に実験を行う場合は、次回の操作を容易にするため、アダプターは使用後すぐに -20 °C の冷凍庫に保管できます。

2. サンプル調製

適量の微細藻類懸濁液を 2 mL 粉砕チューブに移します。サンプルの特性に応じて、異なるサイズのジルコニアビーズを適切に組み合わせて添加し、チューブのキャップをしっかりと閉めます。

3. サンプルの装填

予冷した金属アダプターをグラインダーのスピンドルに取り付け、アダプターベースがドライブシャフトのスロットに完全にかみ合っていることを確認します。

適切なバランスを保つため、粉砕チューブをアダプタに対称かつ均等に挿入してください。

4. アダプタの固定

アダプタを圧力キャップで覆い、固定ナットを締めて、アダプタが水平位置にあることを確認します。

5. パラメータ設定と粉砕

周波数：70 Hz

粉砕時間：60秒

インターバル時間：20秒

サイクル数：4

パラメータは、微細藻類の種類、サンプル量、および実験要件に応じて調整できます。

設定が完了したら、粉砕プログラムを開始します。

6. サンプル採取

完了したら、装置を開き、粉砕チューブを取り外します。これで、サンプルから核酸またはタンパク質を直接抽出する準備が整います。

V. 注意事項

微細藻類は種によって細胞壁の組成や機械的強度が異なります。最適な破砕効率を得るには、ビーズサイズの組み合わせと操作パラメータを最適化することをお勧めします。

粉砕チューブは、適切なバランスを確保し、粉砕性能や装置の安定性に影響を与える可能性のある不均一な充填を防ぐために、対称的に充填する必要があります。

パラメータの選択に不明な点がある場合は、Welsoのテクニカルサポートまたは営業担当者にご相談ください。

VI. 性能評価

Welso全自動高速組織粉砕機を用いた240秒間の処理後、顕微鏡観察により、微細藻類の細胞構造が完全に破壊され、細胞壁がほぼ完全に溶解し、サンプルの均質性が大幅に向上したことが示されました。

従来の超音波破砕法と比較して、このアプローチは以下の利点を示します。

✔ 高い破砕効率

✔ 処理時間の大幅な短縮

✔ 低温条件下での再現性の向上

✔ バッチサンプル処理への優れた適合性

このソリューションは、微細藻類処理における「困難な細胞壁破壊と急激な温度上昇」という技術的課題を効果的に克服します。高品質の核酸およびタンパク質抽出のための信頼性の高い前処理方法を提供し、実験室の効率を大幅に向上させるため、微細藻類やその他の高強度微生物サンプルにとって理想的な選択肢となります。