細胞溶解は、医療やバイオテクノロジーの研究所において、日常的なサンプル調製作業の一環として広く実施されています。 これは、血液細胞や幹細胞などの標的細胞膜を分解・破壊し、内部の生体分子（DNA、mRNA、細胞小器官など）を放出します。 このプロセスを通じて、細胞内の病原体（ウイルスや細菌など）にアクセスも可能になります。 そのため、感染症・がん・自己免疫反応などの疾患を診断したり、バイオ分子を正確に解析・シーケンスしたりするには、細胞をやさしく効率的に溶解することが求められます。 細胞溶解にはさまざまな方法があり、その一つが超音波細胞溶解です。 このプロセスでは、液体サンプルに挿入された超音波プローブによって細胞膜を破壊します。 ピエゾセラミック部品によってプローブを振動させ、液体中に超音波を発生させます。 この高周波圧力が細胞膜を破壊し、開口し、細胞内成分を放出させます。
他の溶解・抽出方法と比較して、超音波による細胞開口には多くの利点があります：
- 非侵襲性： 活性成分を用いる化学的細胞溶解とは異なり、超音波処理は細胞への直接接触する必要としないため、汚染リスクを低減し、サンプル内部への化学物質の影響を防ぎます。
- 高精度： 超音波処理の強度・周波数・時間を調整できるため、細胞溶解の程度を正確に制御できます。
- 高効率： この方法はマイクロタイタープレートなどで複数のサンプルを同時に処理できるため、他の手法より効率的です。
- 高速： 超音波による細胞溶解・抽出は、高速な手法であり、数秒以内に細胞を破砕できます。
