Ультрагукавы парушэнне клетак з'яўляецца важным абсталяваннем у сучасных біятэхналагічных лабараторыях. Ён можа дасягнуць такіх функцый, як парушэнне клетак, гамагенізацыя матэрыялу і дысперсія нанаматэрыялаў праз эфект кавітацыі, які ўзнікае з дапамогай высокага - Ультрагукавое даследаванне частоты. У гэтым артыкуле сістэматычна ўводзіць прынцып працы, асноўныя тэхнічныя параметры, палі прыкладанняў і тэндэнцыі развіцця ўльтрагукавых ультрагукавых клеткавых парушальнікаў, забяспечваючы даведку навуковым даследчыкам па выбары і выкарыстанні гэтага абсталявання.
1. Прынцып працы
1.1 Асноўны фізічны механізм
Ультрагукавыя парушальнікі клетак у асноўным абапіраюцца на эфект кавітацыі для дасягнення парушэння клетак:
Датчык пераўтварае электрычную энергію ў высокія - Частата механічных ваганняў 20 кГц - 1 МГц
Ультрагукавыя хвалі распаўсюджваюцца ў вадкіх асяроддзях, ствараючы чаргаванне высокага - ціску і нізкага - цыклы ціску
Малюсенькія вакуумныя бурбалкі (ядра для кавітацыі) утвараюцца ў нізкай - стадыі ціску
Бурбалкі жорстка абвальваюцца ў высокай - стадыі ціску, ствараючы мясцовыя высокія тэмпературы (каля 5000k), высокі ціск (каля 1000ATM) і моцныя ўдарныя хвалі
2. Асноўны склад інструмента
Сучасныя ультрагукавыя парушальнікі клетак звычайна ўтрымліваюць наступныя кампаненты:
Генератар: забяспечвае высокія - частотныя электрычныя сігналы (звычайна 20 - 40 кГц)
Датчык: п'езаэлектрычны керамічны матэрыял рэалізуе электрычны - Механічная пераўтварэнне энергіі
Узмацняльнік: Зонд тытанавага сплаву, узмацняе амплітуду вібрацыі
Сістэма астуджэння: перашкаджае ўзору перагрэву (неабавязкова)
Блок кіравання: Наладжвае магутнасць, час, перыяд пульса
3. Паля прыкладанняў
3.1 Даследаванне па навуцы аб жыцці
Экстракцыя бялку: Эфектыўнасць растварэння цела кішачнай палачкі палачкі> 90%
Падрыхтоўка ДНК/РНК: выкарыстоўваецца ў спалучэнні з камплектам для павелічэння ўраджайнасці на 30 - 50%
Падзяленне субклеточного кампанента: поўная экстракцыя арганэл, такіх як мітахондрыі і хларапласты
Трансфармацыя бактэрый: павышэнне эфектыўнасці ўвядзення экзагеннай ДНК
3.2 поле нанаматэрыялаў
Дысперсія наначасціц: можа паменшыць памер часціц агрэгатаў да <100nm
Эксфолізацыя графена: Ультрагукавое метад вадкасці для падрыхтоўкі адзінкавага - пласта графена
Падрыхтоўка да нанаэмульсіі: Атрымайце нанаэмульсію з раўнамерным размеркаваннем памераў часціц
3.3 Прамысловыя прыкладанні
Перапрацоўка харчовых прадуктаў: гомагенізацыя соку, разрыў клеткавай сценкі дражджавой
Біяпаліва: парушэнне клетак мікра водарасцяў для паляпшэння хуткасці экстракцыі ліпідаў
Лячэнне сцёкавых вод: павышэнне эфектыўнасці анаэробнага стрававання асадка
Ультрагукавая тэхналогія парушэння клетак мае унікальныя перавагі ў падтрыманні актыўнасці біямалекул з -за яго фізічнага механізму дзеяння і характарыстык апрацоўкі кантактаў. З распрацоўкай дакладнай медыцыны і нанаматэрыялаў высока кіраваны і інтэлектуальны ўльтрагукавы абсталяванне стане стандартнай канфігурацыяй біялагічных лабараторый і прамысловых вытворчых ліній. Будучыя даследаванні павінны засяроджвацца на павышэнні эфектыўнасці перадачы энергіі і ўстанаўленні стандартызаваных рашэнняў для складанай апрацоўкі выбаркі.






