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有谁还不知道冻干保护剂的类型及机理

来源：宁波新芝生物科技股份有限公司分类：维修保养 2023-11-23 12:44:43 0阅读次数

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冷冻干燥技术发展悠久，适用于多类型样品（如菌种、药物和果蔬等）的保存或脱水，该技术具有应用场景广泛、样品无损干燥、活性物质功能水平稳定等特点，集成冷冻干燥技术的各类型冻干机可在生物工程、医学领域、食品工程、材料化工等多个领域发挥作用。

在实际使用场景中，用户可根据样品类型、样品量、保存方式选择冻干机种类；如根据样品量大小选择实验型、中试型或生产型冻干机；根据承载容器类型（西林瓶、茄型瓶、广口瓶等）选择压盖型或外挂型冻干机等。

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但对于用户而言，根据样品状态选择到合适冻干机型号后，仍会出现一些使用问题，具体表现为：

冻干粉表面出现裂缝

冻干菌粉复苏率低

冻干蛋白功能性下降

▲出现裂缝的冻干菌粉

以乳酸菌为例，保持较高存活率是乳酸菌冻干粉充分发挥其功能的重要保障，在冷冻和干燥过程中菌粉失活的原因有以下几个方面：

细胞膜通透性增加

膜流动性降低

酶及蛋白质类物质变性

遗传物质改变

大量研究表明：有很多因素会对乳酸菌冻干存活率产生影响，具体包括：细胞生理状态、细胞大小、菌液浓度、pH值以及 冷冻保护剂 等，但保护剂对菌体的保护效果较为突出。保护剂对于菌体冻干过程中各生理机能的稳定性有很大的保护作用，优良的冻干保护剂可以改善菌体冻干时的环境，能较好地缓解菌体在冷冻干燥过程中受到的各种损伤。最大限度的保留菌体原有的各种生理生化特性和生物活性。

冻干保护剂分类的方法有很多，较传统的按其渗透性可以分为三类，即渗透性保护剂、半渗透性保护剂及非渗透性保护剂。

渗透性保护剂

▲甘油球棍模型

渗透性保护剂 指可以很容易的透过细胞膜进入细胞内部发挥作用的物质，如甘油就是一种典型的渗透性保护剂，它可以提高细胞膜的流动性，从而抑制细胞内冰晶的形成，进而实现对菌体的保护。

半渗透性保护剂

▲蔗糖

半渗透性保护剂 指能穿过细胞壁而不能穿过细胞膜发挥作用的物质，其能诱导菌体质壁分离，抑制冰晶的形成，如单糖、蔗糖、氨基酸等。

非渗透性保护剂

▲海藻糖结构式

非渗透性保护剂 指被排除在细胞外部，在细胞外侧为菌体提供保护的物质，包括多糖、海藻糖、脱脂乳等大分子，这类保护剂通过在细胞壁外侧形成保护层实现对菌体的保护，从而减轻细胞的损伤。

按冻干保护剂的化学结构可以分为 有机保护剂 和 无机保护剂，由于有机保护剂所特有的结构与乳酸菌的有效抗冷冻密不可分，而无机保护剂仅表现为无机盐（谷氨酸钠、硫代硫酸钠等），起到缓冲作用调节pH，故在乳酸菌发酵剂生产过程中广泛应用有机保护剂提升冻干存活率。常见的高效有机保护剂有糖类、醇类、氨基酸类、蛋白质类等。

在实际使用中，客户根据样品的特性选择不同类型的冻干保护剂，并根据效果复配多种保护剂，集成多种保护机理，为细胞、组织提供最佳的保护效果。

深耕冷冻干燥技术研究多年，立足客户需求，从冻干面积、样品特性、溶剂组成等多个维度出发，推出具有高性价比、高效率、高适配性的一系列产品，体积从小到大、功能从简到繁，总有一款可满足您的需求，欢迎垂询。

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是知名的生命科学仪器提供商，也是国内超声波技术应用探索的先行者。公司在超声波细胞粉碎，萃取，分散，除垢、高压均质及超低温、冷冻干燥、基因细胞重组等技术领域积累了丰厚的经验，并研发了包括超声波破碎仪器、冷冻干燥设备、分子生物学仪器、实验室洁净设备、工业防垢除垢设备等产品，致力于为客户提供先进的仪器设备和行业解决方案。