超音波とホモジナイズの大きな違いは、超音波が音響エネルギーを使って組織や細胞を破壊する細胞破砕法であるのに対し、ホモジナイズは主に物理的な力を使って細胞膜を破壊する細胞破砕法であることです。

生体分子やその反応、その他細胞の内容物を分析するためには、組織を破壊して細胞を出し、細胞を破壊して内容物を出す必要があります。細胞溶解にはさまざまな手法があります。超音波とホモジナイゼーションは、そのうちの2つの技術である。超音波は音響エネルギーや超音波を利用して細胞を破壊し、ホモジナイズは機械的な力を利用して細胞を破壊する。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 音響波とは 3. 均質化とは 4. 超音波と均質化の類似点 5. 横並びの比較 - 表形式での超音波と均質化 6. まとめ

超音波（ソニケーション）は何ですか？

超音波は、高周波の音波が細胞をせん断することで細胞分裂を行う方法です。つまり、音波は音響エネルギーで細胞を破壊するのです。ホモジナイズと同様に、超音波は物理的な細胞破壊技術である。超音波は、バクテリア、酵母、真菌、藻類、哺乳類の細胞の破壊に最も効果的です。高周波の音波を使用する場合、大量の熱が発生します。そのため、低温で超音波処理を行う必要があり、特に氷浴に試料を浸すことが必要である。超音波法は、体積が100ml以下の試料に最適です。

図01: 超音波

ソニケーターは、細胞を溶解するために他の方法と比較して迅速かつ容易に超音波処理を行うための装置である。

ホモジナイザーは何ですか？

ホモジナイズも機械的な力を使って細胞を破壊する物理的な方法である。細胞や組織に力が加わることで、細胞膜が壊れる。機械的均質化、ビーズ均質化、粉砕は均質化技術のいくつかのタイプです。

図02：ホモジナイゼーション

機械的均質化では、ホモジナイザーが使用される。ガラスや金属のビーズを使用し、均質化する際に軽い磨耗を加える。粉砕にはモーターと乳棒を使用します。また、粉砕工程では通常、液体窒素を使用して試料を凍結させる。

超音波（ソニケーション）とホモジナイズの共通点

• 細胞の断片化には、超音波とホモジナイズが用いられる。
• いずれも物理的な方法である。
• しかも、どちらの方法も短時間で簡単にできます。
• これらの方法は、バクテリア、酵母、真菌、藻類、哺乳類の細胞を効果的に破壊することができます。
• しかし、どちらの方法でも、タンパク質が変性したり、**することがあります。
• また、2つの方法の再現性が異なる場合があります。

超音波（ソニケーション）とホモジナイズの違い

超音波は音響エネルギーを利用して細胞を破壊する細胞溶解法であり、ホモジナイズは物理的な力を利用して細胞を破壊する物理的な方法である。これが超音波とホモジナイズの決定的な違いなんですね。また、超音波治療には超音波発生装置、均質化にはホモジナイザーが使用されます。

さらに、超音波照射は非常に短時間で細胞を溶解しますが、ホモジナイズは超音波照射による溶解よりも時間がかかります。したがって、これも超音波とホモジナイゼーションの違いと考えることができます。さらに、超音波の強度は非常に簡単に調整できるため、ホモジナイズとは異なり、穏やかに、あるいは急激に細胞膜を破裂させることが可能です。

以下のインフォグラフィックは、超音波とホモジナイズの違いをまとめたものです。

概要 - 超音波（ソニケーション） vs. ホモジナイズ

超音波とホモジナイズは、実験室でよく使われる物理的な細胞破砕法です。超音波は超音波で細胞を破壊するのに対し、ホモジナイズは機械的な力で細胞を破壊する。これが、超音波とホモジナイザーの大きな違いです。超音波はホモジナイズより熱を発生します。そのため、低温で超音波処理を行う必要がある。また、ホモジナイズと異なり、超音波処理は100mL以下のサンプルに最適です。

引用

1メイト、プロテイン。"細胞分裂技術：超音波、ドエンスホモジナイザーなど"細胞分裂の技術：超音波、Doengesホモジナイザーなど、こちらからご覧いただけます。"音波"、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2020年2月7日、ここで入手可能。 2 "音波"、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2020年2月7日。