生物工程下游技术 06705.docx
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生物工程下游技术06705
名词解释
1.凝聚：
指在电解质作用下，由于胶粒之间双电层电排斥作用降低，电位下降，而使胶体体系不稳定的现象。
2.絮凝：
指在某些高分子絮凝剂存在下，基于桥架作用，使胶粒形成较大絮凝团的过程。
3.助滤剂：
是一种不可压缩的多孔微粒，它能使滤饼疏松，滤速增大。
4.浸取：
也称之为浸出，用某种溶剂把有用物质从固体原料中提取到溶液中的过程。
5.超临界流体（SF）：
是指某种气体（液体）或气体（液体）混合物在操作压力和温度均高于临界点时，使其密度接近液体，而其扩散系数和黏度均接近气体，其性质介于气体和液体之间的流体。
6.反胶团：
是两性表面活性剂在非极性有机溶剂中亲水性基团自发的向内聚集而成，内含微小水滴的空间尺度仅为纳米级的集合型胶体，是一种自我组织和排列而成的，并具有热力学稳定的有序构造。
7.浓差极化：
浓差极化是指，当水透过膜并截留盐时，在膜表面会形成一个流速非常低的边界层，边界层中的盐浓度比进水本体溶液盐浓度高，这种盐浓度在膜面增加的现象叫做浓差极化。
8.膜：
即死膜，人工合成的无生命的膜，是指分隔两相界面，并以特定形式限制和传递各种化学物质。
9.超滤：
以压力差为推动力，以多孔小薄膜为过滤介质，按粒径选择分离溶液中所含的微粒和大分子的膜分离操作。
10.软水：
利用钠型阳离子交换树脂去除钙、镁离子后的水。
11.色谱分离：
色谱分离也称为色层分离或层析分离，在分析检测中则常称为色谱分析。
它是一种物理的分离方法。
利用多组分混合物中各组分物理化学性质（如吸附力、分子极性、分子形状和大小、分子亲和力、分配系数等）的差别，使各组分以不同程度分布在固定相和流动相中；当多组分混合物随流动相流动时、由于各组分物理化学性质的差别，而以不同的速率移动，使之分离。
12.结晶：
当溶质从液相中析出时，形成晶形物质的过程称为“结晶”。
13.干燥：
常指借热能使物料中水分（或溶剂）气化，并由惰性气体带走所生成的蒸气的过程。
14.蒸发：
使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽，而使溶液中溶质浓度提高的过程。
蒸发所用设备称为蒸发器。
15.清洁生产：
是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中，以期减少对人类和环境的风险。
清洁生产的定义涉及到两个全过程控制：
生产全过程控制和产品整个生命周期控制。
16.乳化：
是一种液体（分散相）分散在另一种不相混溶的液体（连续相）中的现象。
17.细胞破碎技术：
是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内物质包括目的产物成分释放出来的技术。
18.亲和色谱：
利用生物物质间的特异性相互作用，或者说是利用了某些生物物质之间特异的亲和力进行选择性分离的一种色谱分离技术。
19.吸藏：
是指母液中杂质吸附于晶体表面，如果晶体生长过快，杂质甚至会机械地陷入晶体。
20.表面扩散：
是指原子、离子、分子以及原子团在固体表面沿表面方向的运动。
当固体表面存在化学势梯度场，扩散物质的浓度变化或样品表面的形貌变化时，就会发生表面扩散。
21.连续培养反应器：
不断地往反应器中加入营养物，利用罐中的菌体增殖得到产物，并不断采出。
在良好的控制下，罐内菌体的增殖速度可以与采出速度相同而达到稳态。
22..贴壁培养:
贴壁依赖性细胞在培养中要贴附于壁上才能迅速铺展,开始有丝分裂并迅速进入对数生长期,这种培养方式就叫贴壁培养.多数动物细胞的培养都采取这种方式.
23.蛋白质的复性：
包含体蛋白质溶解于变性剂溶液中，呈变性状态，所有的氢键、疏水键全部被破坏，疏水侧链完全暴露，但一级结构和共价键不被破坏，当除去变性剂后，一部分蛋白质可以自动折叠成具有活性的正确构型，这一折叠过程称为蛋白质复性。
24.膜污染：
物料中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化的现象。
25.排阻色谱：
又称凝胶色谱或凝胶渗透色谱，是利用被分离物质分子量大小的不同和在填料上渗透程度的不同，以使组分分离。
常用的填料有分子筛、葡聚糖凝胶、微孔聚合物、微孔硅胶或玻璃珠等，可根据载体和试样的性质，选用水或有机溶剂为流动相。
26分配色谱：
是利用溶液中被分离物质在两相中分配系数不同，以使组分分离。
其中一相为液体，涂布或使之键合在固体载体上，称固定相；另一相为液体或气体，称流动相。
常用的载体有硅胶、硅藻土、硅镁型吸附剂与纤维素粉等。
27.有效柱长（有效迁移距离，Leff）：
溶质从开始迁移至其迁移速度等于流动相速度时，溶质在色谱柱上迁移的距离称为有效迁移距离，也称为有效柱长。
28.吸附等温线：
指在一定温度下物质分子在两相界面上进行的吸附过程达到平衡时它们在两相中浓度之间的关系。
29.切向流过滤（错流过滤、交叉流过滤、十字过滤）：
就是一种维持恒压下高过滤速度的技术，其原理就是：
使悬浮液在过滤介质表面作切向流动，利用液体的剪切作用将介质表面的固体移走，当移走固体与固体沉积速率相同时，过滤速度就保持恒定，控制不同的切向流速度就可以得到不同的过滤速度。
（实际是维持了Ｒc）.目前几乎所有的膜固液分离都采用切向流方式
30.包含体（包涵体，inclusionbodies）:
存在于基因工程细胞中，主要由蛋白质构成，其中大部分是克隆表达的产物，这些产物在一级结构上是正确的，但在立体结构上却是错误的，因此没有生物学活性。
难溶于水，只有在变性剂溶液中才能溶解。
31.蛋白质的复性：
包含体蛋白质溶解于变性剂溶液中，呈变性状态，所有的氢键、疏水键全部被破坏，疏水侧链完全暴露，但一级结构和共价键不被破坏，当除去变性剂后，一部分蛋白质可以自动折叠成具有活性的正确构型，这一折叠过程称为蛋白质复性。
32.双水相萃取：
利用被提取物在二相中的分配不同而实现分离的目的；由于蛋白质在有机相中容易失活，因此采用的二相均为亲水相，如PEG/葡聚糖、ＰＥＧ／无机盐等，称为双水相，两相密度不同，轻相富含一种高分子，重相可能富含另一高分子，细胞碎片和蛋白质在二相间的分配系数不同，从而实现分离的目的。
33.保留值：
试样中,个组分在色谱柱中的滞留时间,由色谱分离过程中的热力学因素控制,作定性参数
34.亲和色谱：
利用生物大分子和固定相表面存在的某种特异性亲和力，进行选择性分离。
35.非线性色谱:
Cm与Cs不存在线性关系的色谱.
36.线性色谱:
在色谱学中,如果流动相中样品的浓度与固定相中的样品浓度之间是线性关系,那么这种情况下的色谱分配过程就称为线性色谱
填空题
1 以物理学为基础的分离操作，大致可分为以下三类：
（平衡分离过程）、（拟平衡分离操作）、（非平衡分离操作）。
2 从工程学的角度来说，物性差异（越大），作为分离基础的实际利用价值越大。
3 一般地说，物质间的化学作用与物质间的物理作用力相比，选择性（更强），在高度选择性的精密分离中占有重要地位。
4 （ 肽聚糖 ）是细菌细胞壁的主要化学成分；酵母细胞壁的主要成分是（ 葡聚糖 ）；霉菌细胞壁主要由多糖组成，其中大多数的多糖壁是由（ 几丁质 ）和葡聚糖构成的。
2 细胞破碎的目的是释放出细胞内目的产物，方法很多。
按其是否使用外加作用力可分为（机械法）和（非机械法）两大类。
5 机械法主要有（珠磨法）、（高压匀浆法）、（超声破碎法）和X-press法等。
在机械破碎法中，由于消耗的机械能转为热量会使温度上升，在大多数情况下要采用（冷却）措施，以防止生物产品受热破坏。
6 非机械法有（酶溶法）、（化学渗透法）、物理法和干燥法等。
7 细胞破碎率测定方法主要有（直接测定法）、（目的产物测定法）和（导电测定法）三种。
8 按照生成氢键的能力，可将溶剂分成四种类型（N型溶剂）、（A型溶剂）、（B型溶剂）、（AB型溶剂）。
9 溶剂萃取的关键是萃取溶剂的选择，而选择的依据是（相似相溶）的原则。
10 多级逆流萃取和多级错流萃取相比，萃取剂消耗（少），产物收率（高）。
11制备反胶团系统一般有三种方法：
（注入法）、（相转移法）、（溶解法）。
12 根据膜的形式或排列方式，可以把膜区分为（管式）、（中空纤维式）、（平板式）和（螺旋卷绕式）。
13 孔径的测定方法很多，主要有（压汞法）、（泡压法）和（电子显微镜观测法）。
14 孔道特征包括（孔径）、（孔径分布）和（孔隙度），是膜的重要性质。
15根据离子交换树脂官能团的性质，将其分为（强酸型）、（弱酸型）、（强碱型）、（弱碱型）、（鳌合型）、（两性）及（氧化还原）等7类。
16 按照溶质分子与固定相相互作用的机理不同，色谱分离可大致分成以下5大类：
（吸附色谱分离）、（分配色谱）、（离子交换色谱）、（凝胶色谱）和（亲和色谱）。
17根据固定相的形状不同，色谱分离技术可分为（柱色谱）、（纸上色谱）、（薄层色谱）。
18 根据流动相的物态不同，色谱分离技术可分为（气相色谱分离）、（液相色谱分离）、（超临界色谱分离）。
19 根据操作压力不同，色谱分离技术不同可分为（低压色谱分离）、（中压色谱分离）、（高压色谱分离）。
20在色谱分离中，常用的展开方式有（洗脱展开法）、（前沿分析法）、（置换展开法）。
21按照热能供给湿物料的方式不同，干燥可分为以下几类：
（导热干燥）、（辐射干燥）、（介电加热干燥）、（对流干燥）。
22.超声波破碎细胞的效率与声频、声能、处理时间、细胞浓度及细胞类型等因素有关。
23.目前用于固液分离的膜过滤法主要有以下三种:
微孔过滤（微滤）、超滤、反渗透。
24.在生物工程下游技术领域，色谱和电泳是目前所知最好的两种分离蛋白的方法。
25.无论是什么类型的液相或气相色谱,其色谱装置均应包括:
流动相供给、进样、色谱柱、检测器等四大部分。
26.在色谱过程中，有两种将目标产品从色谱柱上洗脱下来的方法：
一种是维持流动相热力学参数不变的等梯度洗脱法，另一种叫梯度洗脱法。
27.径向色谱填料主要有：
离子交换树脂和亲和色谱填料两种。
28.评价HPLC色谱填料性能的主要表征指标包括：
保留值，选择性，柱效率，填充柱的空喜和穿透性，分离度。
29.请列举任意四种破碎细胞的方法：
高压匀浆法，高速珠磨法，超声破碎化学渗透法。
30.在HPLC领域内经常可以遇到的吸附等温线可以有以下5种（形状）:
凹形，凸形，S形，H形，阶梯形。
31.羟其磷灰石在原理上一般被认为是一种：
弱离子交换色谱。
32.请列举二种测量蛋白质含量的方法：
考马斯亮蓝法，克氏定氮法。
33.常见的无机色谱填料主要包括：
硅胶、可控孔径玻璃、氧化铝、氧化钛、羟基磷灰石以及碳和石墨等基质。
34.无机HPLC填料最常见的是以多孔硅胶。
为基本材料的填料；含硼的Na2O-B2O3-SiO2系玻璃经过热处理引起相分离，生成可溶于酸的Na2OB2O3相及不溶于酸的高硅相。
将酸可溶相浸析出来后剩下的另一相就制成了可控孔径玻璃，可控孔径玻璃的主要化学成份就是二氧化硅。
35.不同分子量的蛋白质在电场中的迁移速度与其所带的静电荷数成正比，与它本身的半径及溶液的粘度成反比。
36.溶质保留置换理论的核心是：
当一个溶质被吸附剂西湖时,在溶质份子和吸附剂接触的表面必然会释放出一定数目的溶剂分子。
37指出三种交联葡聚糖的微载体：
Cytodex1微载体；Cytodex2微载体；Cytodex3微载体
38指出蛋白质复性的三种方法：
稀释法，透析法，液相色谱法等
39.固液分离的主要方式包括：
离心法，过滤法，双水相萃取，泡沫分离法。
40.膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜
41.色谱的保留值可以用保留时间也可以用保留体积来表示。
42.色谱的峰宽可以用半峰宽、峰底宽、标准偏差表示。
43.线性色谱的吸附等温线是直线，非线性色谱的吸附等温线的形状常见的有：
凸形、凹形、S形、H形、阶梯形。
从吸附等温线的形状可以预见色谱曲线的形状，一般凸形的吸附等温线代表色谱图是拖尾的，凹形吸附等温线代表的色谱图是吐舌头形状、S形的色谱图是波浪形的。
44.离子交换层析一般是通过梯度一般采用两种方法达到分离蛋白质的目的。
一种是增加洗脱液的离子强度，一种是改变洗脱液的pH值。
45.目前径向色谱柱使用的填料主要有离子交换树脂和亲和色谱两种;
46．蛋白质含量和纯度测定方法。
含量测定:
克氏定氮法，TCA比浊度法、双缩脲法、福林-酚法和紫外线法，考马斯兰法（Bradford法）。
纯度衡量:
电泳法，层析法，质谱法等。
一般应采用二种以上方法，而且同一原理的方法不应该采用二次。
47．细胞破碎法包括：
机械力和非机械力破碎方法；机械方式又包括：
液体剪切力和固体剪切力方法，液体剪切力包括：
高压匀浆法和超声破碎法；固体剪切力包括：
高速珠磨法和压榨法。
48．高压匀浆法的主要困难包括：
温控和堵塞问题
49．高压匀浆法的破碎率决定于：
匀浆阀的结构，操作压力，破碎次数。
50．蛋白质的分子量测定：
超离心法：
光散射方法：
凝胶过滤法：
SDS-PAGE电泳法：
简答题
1 产品的分离提取工艺应考虑那些因素？
答：
某一具体产品的分离提取工艺与下列情况有关：
（1）是胞内产物还是胞外产物；
（2）原料中产物和主要杂质浓度；
（3）产物和主要杂质的物理化学特性及差异；
（4）产品用途和质量标准；
（5）产品的市场价格；
（6）废液的处理方法等。
2 与目的产物混合的杂质主要包括那些成分？
答：
与目的产物混合的杂质包括：
1.生物反应过程中的副产物；
2.未消耗完毕的原料；
3.生产过程中加入的化学试剂；
4.生产设备材料物质。
3微生物发酵液有那些特性？
答：
微生物发酵液的特性可归纳为：
①发酵产物浓度较低，大多为1％一10％，悬浮液中大部分是水；
②悬浮物颗粒小，相对密度与液相相差不大；
③固体粒子可压缩性大；
④液相粘度大，大多为非牛顿型流体；
⑤性质不稳定，随时间变化，如易受空气氧化、微生物污染、蛋白酶水解等作用的影响。
这些特性使得发酵液的过滤与分离相当困难。
4除去发酵液杂蛋白质的常用方法有那些？
答：
杂蛋白质的除去常用方法：
（1） 沉淀法：
蛋白质是两性物质，在酸性溶液中，能与一些阴离子（三氯乙酸盐、水扬酸盐）形成沉淀；在碱性溶液中，能与一些阳离子（Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe3+等）形成沉淀。
（2） 变性法：
使蛋白质变性的方法很多，如：
加热，调节PH，有机溶剂，表面活性剂等。
其中最常用的是加热法。
（3） 吸附法：
加入某些吸附剂或沉淀剂吸附杂蛋白质而除去。
5溶剂萃取法有那些优点？
答：
有以下优点：
比化学沉淀法分离程度高；比离子交换法选择性好、传质快；比蒸馏法能耗低。
另外它还有生产能力大、周期短、便于连续操作、容易实现自动化控制等优点。
6溶解过程的能量变化分那三个过程？
答：
（1）溶质B各质点的分离 ； 原先是固态或液态的溶质B．先分离成分子或离子等单个质点。
此过程需要吸收能量，这种能量的大小通常与分子之间的作用力有关；
（2）溶剂A在溶质B的作用下形成可容纳B质点的空位；此过程也需要吸收能量，其大小与溶剂分子A之间的相互作用力有关；该能量还与溶质分子B的大小有关。
（3）溶质质点B进入溶剂A形成的空位； 此过程放出能量。
7反胶团萃取技术有哪些优点？
答：
1） 有很高的萃取率和反萃取率并具有选择性；
2） 分离、浓缩可同时进行，过程简便；
3） 能解决蛋白质（如胞内酶）在非细胞环境中迅速失活的问题；
4） 由于构成反胶团的表面活性剂往往具有细胞破壁功效，因而可直接从完整细胞中提取具有活性的蛋白质和酶；
5） 反胶团萃取技术的成本低，溶剂可反复使用等。
8乳化液膜有哪些优点？
答：
（1）具有选择性；
（2）较高的浓缩能力； （3）连续运转的可能性； （4）前处理方便或无需前处理； （5）经济性好。
9 亲和色谱中选择理想载体有什么特征？
答：
理想载体的特性：
（1）不溶性；
（2）渗透性，即具有疏松的网状结构，容许大分子自由通过；
（3）高硬度及适当的颗粒形式，最好为均匀的珠状；
（4）最低的吸附力；
（5）较好的化学稳定性；
（6）抗微生物和酶的侵蚀；
（7）亲水性；
（8）具有大量的供反应的化学基团，能与大量配基共价连接。
10按原理分类，色谱分离方法有哪几类？
答：
（1）按溶质分子与固定相相互作用的机理不同，色谱分离可大致分成如下5大类：
吸附色谱分离，分配色谱，离子交换色谱，凝胶色谱，亲和色谱。
（2）根据固定相的形状不同，色谱分离技术可分为柱色谱分离、纸上色谱分离、薄层色谱分离。
（3） 根据流动相的物态不同，色谱分离技术可分为气相色谱分离、液相色谱分离、超临界色谱分离。
（4）根据操作压力不同，色谱分离技术不同可分为低压色谱分离、中压色谱分离、高压色谱分离。
11结晶过程中，晶核的形成有那几种形式？
答：
有三种形式：
（1）初级均相成核：
溶液在不含外来物体时自发产生晶核，称为初级均相成核。
（2）初级非均相成核：
在外来物体（如大气微尘）诱导下产生晶核的现象称为初级非均相成核。
（3）二次成核：
溶液中已有溶质晶体存在的条件下形成晶核的现象称二次成核。
二次成核中又以接触成核占主导。
12影响接触成核速率的因素有那些？
答：
影响接触成核速率的因素有：
（1）过饱和度的影响：
产生的晶粒数N是过饱和度S的函数。
无论哪一类晶体，晶核生成量与晶体生长速率成正比。
（2）碰撞能量E的影响：
碰撞能量纯越大，产生的晶粒数越多。
（3）螺旋桨的影响：
螺旋桨对接触成核的影响最大，主要体现在它的转速和桨叶端速度上。
（4）晶体粒度的影响：
晶体粒度大，碰撞能量大，则晶核生成量增加。
当悬浮晶粒随溶液循环而流经桨叶的旋转平面时，并非所有粒度的晶粒都有机会与桨叶相接触。
只有当晶体大于某一粒度值后才能和桨叶碰撞产生二次晶核。
也就是说小晶粒在循环中难与螺旋桨接触。
（5）螺旋桨材质的影响：
聚乙烯桨叶与不锈钢桨叶相比晶核生成量相差4倍以上，软的桨叶吸收了大部分碰撞能量，使晶核生成量大幅度减少（也有晶核的生成与材质无关的报道），一般情况下，低转速时，桨叶材质的影响要突出些。
13与常压蒸发相比，减压（真空）蒸发有那些优点？
有哪些缺点（缺点这点老师没说考）？
答：
与常压蒸发相比，它有以下优点：
（1）溶液沸点低，可用温度较低的低压蒸汽或废蒸汽作加热蒸汽。
（2）溶液沸点低，同样蒸汽，所需的传热面小。
（3）沸点低，有利于处理高温下易分解和变质的热敏性物料。
（4）蒸发器的操作温度低，系统的热损失小。
减压（真空）蒸发的缺点：
（1）溶液温度低，粘度大热系数小。
（2）蒸发器和冷凝器的内压力低于大气压，完成液和冷凝水需用泵或大气腿徘出。
（3）需用真空泵抽出不凝性气体，保持一定真空度，需多耗能。
14“清洁生产”应该包括哪三方面的内容？
答：
（1）清洁生产工艺技术和过程：
含先进的无废少废技术、高效的装备和完善的管理；
（2）清洁产品：
使用中和使用后对人体和环境无害；
（3）清洁能源：
包括常规能源清洁利用、采用节能技术、再生
能源和新能源的开发利用。
15双水相萃取技术有哪些优势？
答：
ATPE作为一种新型的分离技术，对生物物质、天然产物、抗生素等的提取、纯化表现出以下优势：
（1）含水量高（70％--90％），在接近生理环境的体系中进行萃取，不会引起生物活性物质失活或变性；
（2）可以直接从含有菌体的发酵液和培养液中提取所需的蛋白质（或者酶），还能不经过破碎直接提取细胞内酶，省略了破碎或过滤等步骤；
（3）分相时间短，自然分相时间一般为5min～15min；
（4）界面张力小（10-7～10-4mN／m），有助于两相之间的质量传递，界面与试管壁形成的接触角几乎是直角；
（5）不存在有机溶剂残留问题，高聚物一般是不挥发物质，对人体无害；
（6）大量杂质可与固体物质一同除去；
（7）易于工艺放大和连续操作，与后续提纯工序可直接相连接，无需进行特殊处理；
（8）操作条件温和，整个操作过程在常温常压下进行；
（9）亲和双水相萃取技术可以提高分配系数和萃取的选择性。
16.用碟片式离心机分离大肠杆菌基因工程菌悬浮液，已知大肠杆菌的最小颗粒为d=1.0μm（化为10-6m）；离心机的角速度ω=880rad/s，碟片数n=72，倾斜角速度θ=38°，碟片内径r1=0.036m，外径r2=0.081m；固体密度ρS=1050kg/m3，液体密度ρL=1020kg/m3，液体粘度μ=1.02×10-3Pa·s。
（1）求上述分离条件下离心机最大生产能力。
（2）若细胞破碎后离心，此时料液粘度上升至μ=8.0×10-3Pa·s，其余条件不变。
如果要分离的最小细胞碎片为d=0.2μm，试确定其离心机的最大生产能力。
（3）计算结果说明了什么？
解：
（1）最大生产能力公式：
单位：
其中：
单位：
m/s
由上可得：
（A）
代入相应数值可得
（2）代入相应数值到A式可得
（3）说明该碟片式离心机的生产能力不高（仅供参考）。
17.超临界流体萃取-CO２萃取剂优点有哪些?
答：
用超临界萃取方法提取天然产物时，一般用CO2作萃取剂。
这是因为：
（1） 临界温度和临界压力低（Tc=31.1℃，Pc=7.38MPa），操作条件温和，对有效成分的破坏少，因此特别适合于处理高沸点热敏性物质，如香精、香料、油脂、维生素等；
（2）CO2可看作是与水相似的无毒、廉价的有机溶剂；
（3）CO2在使用过程中稳定、无毒、不燃烧、安全、不污染环境，且可避免产品的氧化：
（4）CO2的萃取物中不含硝酸盐和有害的重金量，并且无有害溶剂的残留；
（5）在超临界CO2萃取时，被萃取的物质通过降低压力，或升高温度即可析出，不必经过反复萃取操作，所以超临界CO2萃取流程简单。
因此超临界CO2萃取特别适合于对生物、食品、化妆品和药物等的提取和纯化。
18.在微生物细胞破碎技术中，机械法与非机械法有什么不同。
答：
破碎方式分为机械法与非机械法。
机械法包括以固体剪切力作用为机理的珠磨法与压榨法，以液体剪切力为作用机理的高压匀浆和超声波破碎法。
非机械法包括干燥处理手段和以溶胞作用为机理的酶溶法、化学法、物理法。
二者相比各有特点，同时也有自身局限性，以下是二者之间的不同。
（1）破碎机理：
机械法应用高压或研磨剂，使细胞悬液在加速碰撞下迅速破碎，应用剪切作用，相对剧烈的切碎细胞，而非机械法运用化学试剂对细胞壁和膜的作用，改变通透性，以溶解局部壁膜的温和方式。
（2）碎片大小：
机械法通过高压碰撞，剪切磨损 已将细胞打成细小碎片，以至于匀浆中成分复杂，不易分离胞内物。
非机械法只作用于细胞表面，所以在细胞大小方面，碎片较大，外形较完整，碎片少，易于初步分离。
（3）内含物释放：
机械法可以将内含物全部释放，而非机械法部分释放，由微生物结构特性以及不同细胞对化学渗透剂的不同作用所致，破碎难易度不同，对试剂作用不同。
（4）黏度：
核酸释放的多少影响到黏度。
机械法释放的核酸多，黏度高，非机械法基本不破坏细胞核，因此核酸释放少，浆液黏度
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