細胞破砕後の総タンパク質濃度の再現性が向上。
MM 400、12 分ボルテックス。
エラーバー：%標準偏差
骨、植物、筋肉、喀痰などの生体試料をDNA、RNA、タンパク質、代謝物などの分析用に調製することは難しいことです。レッチェの粉砕機は、固体試料を粉砕・ホモジナイズするだけでなく、細胞破砕にも適しています。レッチェの粉砕機は、バイオテクノロジー、診断学、法医学、農業、微生物学などの分野で使用されています。
細胞破砕は、バクテリア、酵母、真菌、微細藻類から 細胞成分を抽出するためにしばしば選択される方法であ り、化学的または機械的に行われる。機械的方法は、壁が丈夫な細胞や、化学薬品が抽出に影響する可能性があり、そのため避けなければならない場合に適している。一般的で効果的な方法は、ビーズを使って懸濁液中の細胞をせん断するビーズビート法である。ビーズ・ビーティングは、様々なタイプのバイ アルやチューブを用いて、小規模でも大規模でも行える。懸濁液をビーズと混合し、ボルテックスミキサーを使う方法もある。しかし、この方法は時間がかかり、特にサンプル数が多い場合や破砕時間が長い場合には安定しません。そこで、レッチェのミキサーミル（アダプター付き）を使用することで、工程を自動化し、迅速かつ効率的で再現性の高い混合が可能になります。
細胞破砕後の総タンパク質濃度の再現性が向上。
MM 400、12 分ボルテックス。
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MM400は、1.5mlまたは2mlのエッペンドルフチューブで最大20検体をクロスコンタミネーションなしに処理するため、オペレーターの時間を節約できます。さらに、最大8本の50mlファルコンチューブに対応するアダプターもご利用いただけます。細胞破砕に最適なビーズサイズは、細胞の種類によって異なります。細菌と酵母には、0.75～1.5 mmのガラスビーズが推奨されますが、真菌類と微細藻類には0.1～0.5 mmの小さなビーズが適しています。
DNAやRNAの抽出には、2mlまでの小型のチューブが理想的ですが、タンパク質や代謝物の処理には、50mlのファルコンチューブのような大型のバイアルが適しています。最適なビーズ・ビーティング・パラメーターは細胞の種類によって異なる。最良の結果を見つけるには、多少の実験が必要かもしれません。通常、細胞を完全に破砕するには、30秒（ほとんどの微細藻類）から7分（酵母全般）のビーズビーティングが必要です。
Mixer Mill MM 500 VARIOは、2mlのバイアルを50本まで使用できるため、サンプルのスループットが効果的に向上します。
ファルコンチューブアダプターとミキサーミルMM400を組み合わせた細胞破砕前（左）と細胞破砕後（右）のトリカブトの細胞。
温度は、特に温度に敏感なタンパク質が関与する応用において、重要な役割を果たす。一つの解決策は凍結粉砕（該当セクション参照）であり、もう一つは細胞懸濁液を冷却することである。MM400の場合、30Hzでも2mlチューブの熱上昇は中程度であることが示された。簡単な方法は、1分以上の破砕時間を中断し、バイアルを入れたアダプターを氷浴で1分間冷却することである。この方法では、使用するビーズのサイズにもよりますが、温度は12～15℃以下に保たれます。
MM 400で30Hz、またはVortexerで細胞破砕中の温度上昇。
ビーズビーティングの温度上昇をコントロールする方法として、ミキサーミルMM500コントロールがあります。特殊なアダプターを使用し、1バッチあたり2mlのシングルユースバイアルを18本収納できます。ミキサーミルは4℃に冷却された水でチラーに接続され、このチラーがバイアルを保持するアダプターを冷却する。このようにして、懸濁液の温度は約13℃に保たれるが、アイスバスでの不便な手動中断フェーズはない。MM 500コントロールは、シングルユースのファルコンチューブアダプターには対応していませんが、容量50、80、125mlのステンレス製粉砕ジャーには使用できます（左の例：P. pastoris）。
粉砕機を液体窒素とCryoPadと併用し、温度を0℃に設定すれば、2mlシングルユースチューブ内の細胞懸濁液を凍結させることなく0℃に保つこともでき、効果的なビーズ叩きが可能である。
嚢胞性線維症患者の喀痰や、肝臓、肺、腫瘍のような組織検体のような生物学的サンプルの中には、完全にホモジナイズするのが難しいものもある。２mlのチューブは、サンプル全量を入れるには小さすぎることが多いため、ホモジナイズ工程後にサンプルを分割して再結合しなければならず、ラボのルーチンに余分な作業と時間を追加することになる。
例えば、ステンレス製の大きな粉砕ジャーは、サンプル全量を入れることができますが、使用後に毎回洗浄する必要があります。ミキサーミルMM400のアダプターは、5ml×5mlのチューブの使用を可能にすることで、この問題を解決する。バッチあたり、10サンプルを同時にホモジナイズできます。50mlファルコンチューブも組織サンプルのホモジナイズに使用できます。この場合、バッチあたり8サンプルをわずか数分で処理できる。
MM 400でホモジナイズする前後の肝臓サンプル
繊維質の植物、かたい静脈、爪、ある種の動物組織や腫瘍組織など、生物学的サンプルの中には、バッファーシステムでホモジナイズするのが難しいものがある。軟らかすぎたり、硬すぎたり、繊維質が多すぎたりして、懸濁液中で効果的に粉砕できないからである。このような試料に適した方法は凍結粉砕で、粉砕前あるいは粉砕中に液体窒素で試料を凍らせる。この技術は試料を脆くし、均質な粉末に粉砕しやすくする。凍結粉砕には、高温では分解したり蒸発したりするタンパク質や揮発性化合物の完全性を保つという利点もある。さらに、凍結粉砕は、酵母のようないくつかの生物の細胞内小器官を壊すことができる。
ベリー類のような粘着性のある試料では、凍結粉砕が均一な試料を得るための唯一の方法です。表は、ミキサーミルMM400またはクライオミルで凍結粉砕に成功した試料の例です。MM 400での凍結粉砕には、2mlのスチールチューブが使用できます。MM500コントロールでは、125mlまでの粉砕ジャーを使用し、より大量の試料を粉砕することができます。液体窒素を使用する場合は、CryoPadを使用します。いずれの粉砕機でも、より少量の試料には、2mlのステンレス製チューブとそれに対応するアダプターが利用できます。
2mlステンレスチューブ
| サンプル | アクセサリー | 処理量 | 粉砕時間 | 速度 | 最大最終粒径 (d90)/ |
| E. coli 細菌 |
|
2 x 10 ml 凍結細胞ペレット | 2 min | 30 Hz | 細胞の完全破壊 |
| 筋肉組織 |
|
10 g | 4 min | 25 Hz | <150 µm |
| 松葉 |
|
3 min | 30 Hz | 20サンプルのRNA抽出をワンステップで再現可能 | |
| berries |
|
2 g | 40 secs | 20 Hz | <200 µm |
| 指の爪 |
|
1バイアルにつき爪1本 | 2 min | 25 Hz | <200 µm |
| ネズミの腸 |
|
1.8 g | 2 min | 30 Hz | <150 µm |
凍結粉砕前後の肉
粘り気のあるベリー
凍結粉砕の前と後
松葉
凍結粉砕の前と後
松葉の粉砕物からRNAを分離するためのアガロースゲル。
毛髪、骨、歯などの法医学サンプルは脆いものが多いため、通常、粉砕前に冷却する必要はありません。分析に必要な細かさを得るためには、ジョークラッシャーやカッティングミルで予備粉砕を行い、ボールミルでさらに処理するために粒径を10mm以下にする必要があります。カッティングミルは、新鮮で完全には乾燥していない骨や、肉の残渣を含む骨の予備粉砕に使用されます。
レッチェのカッティングミルは、軟質から中硬質、弾力性、硬質、繊維質の試料を一次粉砕します。豊富なアクセサリにより、様々なアプリケーションに最適な粉砕が可能です。SM300には、3種類のローターと0.25mmから20mmまでのボトムシーブを取り付けることができます。生骨や脂肪骨と異なり、乾燥骨は1～2ステップで0.25 mm以下に粉砕できます。SM 300の回転数は100～3,000 rpmです。骨や歯、毛髪の粉砕は、スチール、酸化ジルコニウム、タングステンカーバイド製の5mm以上の粉砕ボールを使用するボールミルで行われることがほとんどです。
カッティングミルで粉砕する前後の骨サンプル
ミキサーミルによる微粉砕前後の人毛
肘や膝などの人工関節置換術の合併症のひとつに、様々な細菌による周囲組織の感染があります。これらの感染症は人工関節感染症（PJI）と呼ばれ、術後数日から数年後まで、いつでも発症する可能性があります。さまざまな種類の細菌が原因となるため治療が難しく、従来の方法では必ずしも発見できない。そのため、組織サンプルから細菌の生存能力を維持し、同定と培養が可能な方法で分離する必要がある。
そこで、ミキサー粉砕機MM400が簡単な手順でお役に立ちます： サンプルは20mlの滅菌脱塩水と5mlの1mmガラスビーズと滅菌スチールジャーで混合される。使い捨ての30ml広口ボトルを使用できます。最大8本のボトルを30Hzで3.5分間振とうし、サンプルを破壊することなく細菌を除去する。菌はその後、寒天プレート上で簡単に増殖させ、さらに分析することができる。この方法は検出率が高く（A.-L. Roux et. al 2010）、あらゆる固形感染組織サンプルに適用できる。
ヴァーダー・サイエンティフィックは日本国内だけでなく、世界中に広がる販売網で、お客様のニーズに迅速にお答えしています。
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細胞破砕に広く採用されている機械的方法であるビーズ・ビーティングは、細菌、酵母、真菌、微細藻類などの微生物から細胞成分を抽出するために極めて重要です。このプロセスでは、ビーズを使用して懸濁液中の細胞をせん断し、バイアルやチューブを使用してさまざまな規模で実施することができます。レッチェのアダプター付きミキサーミルが提供するオートメーションは、ビーズ・ビーティングのプロセスを合理化し、迅速、効率的、再現性を保証します。
最適なビーズサイズやパラメータは細胞の種類に依存するため、最良の結果を得るためには実験が必要です。例えばMM 400は、1.5mlまたは2mlのエッペンドルフ・チューブで最大20サンプルをクロスコンタミネーションなしに処理できます。利用可能なアダプターは、最大8本の50mlファルコンチューブに対応し、プロセスの汎用性を高めます。
凍結粉砕は、従来のバッファーシステムではホモジナイズが困難なサンプルを扱う場合に不可欠となります。これは特に、繊維質の植物、丈夫な静脈、爪、あるいは特定の動物組織や腫瘍組織に当てはまります。この技術では、粉砕前または粉砕中に液体窒素を適用して試料を凍結させ、凍結によって試料は脆くなり、均質な粉末への粉砕が容易になります。
凍結粉砕は、高温では分解、蒸発する可能性のあるタンパク質や揮発性化合物の完全性を保つという利点があります。さらに、ある種の生物の細胞内小器官の分解にも効果的です。特に、凍結粉砕は、ベリー類のような粘着性のある物質の均一な試料を得るための唯一の実現可能な方法です。
最適な結果を得るために、凍結粉砕はクライオミルやミキサーミルMM400のような特殊な装置を用いて行うことができます。-100℃～100℃の間で温度を調整できる特別に設計されたミキサーミルMM500コントロールは、125mlまでの大きな粉砕ジャーに対応しています。
骨や歯のような法医学サンプルを粉砕する場合、ジョークラッシャやカッティングミルが粉砕プロセスの第一段階として最適です。レッチェでは、軟質、中硬質、弾力性、強靭性、繊維質など、さまざまな試料の一次粉砕に対応するカッティングミルを各種取り揃えています。豊富なアクセサリにより、様々な用途に合わせた粉砕が可能です。
例えば、多用途のSM300は、3種類のローターと0.25 mm～20 mmまでのスクリーン、100～3,000 rpmの可変回転数を誇ります。この柔軟性により、特定の法医学サンプル処理のニーズに適応できる優れたツールとなっています。
その後の処理工程では、ステンレス、ジルコニア、タングステンなどの材質で作られた5mm以上の粉砕ボールを備えたボールミルを利用します。毛髪の粉砕（少量試料）には、MM400などのミキサーミルが最適です。
