Може ли да се използва ултразвуков хомогенизатор за получаване на нанокчел на прах от масло?

На теория, ултразвуковите хомогенизатори могат да помогнат за производството на нано - мащабен клетъчен прах от маслената фаза, но действителният ефект е ограничен от много фактори и трябва да се анализира в комбинация с конкретни условия:

1. Основната функция на ултразвуковите хомогенизатори
Ултразвуковите хомогенизатори използват високи - честотни вибрации (обикновено над 20kHz), за да създадат „ефект на кавитация“: в средата се образуват малки мехурчета. Когато тези мехурчета се сринат, те освобождават силно механично въздействие и срязващи сили, разпадайки частици, диспергиращи агрегати и дори намаляване на частиците с размер на микрона до скалата на нанометъра (1 - 1000nm). Тази характеристика ги прави потенциално подходящи за прекъсване на клетките и усъвършенстване на прах.

2. Въздействието на маслената фаза
Когато използвате масло като дисперсионна среда, е важно да се вземат предвид ограниченията на неговите физични свойства върху ефекта на ултразвука:
● Ефективност на ефекта на кавитация: Маслото има по -ниско налягане на парата и по -висок вискозитет. В сравнение с водата, образуването и сривът на кавитационните мехурчета са по -слаби, което води до недостатъчни сили на срязване. Може да се наложи по -висока мощност или по -дълги времена на обработка за постигане на фрагментация на наноразмер.
● Стабилност на дисперсията: праховете на наноразмерните клетки са склонни да се агрегират поради силите на ван дер Ваалс в нефт. Следователно е необходимо добавянето на маслени повърхностноактивни вещества (като естери на мастни киселини или производни на силиконово масло) за намаляване на повърхностната енергия и поддържане на наноразмерна дисперсия. В противен случай те могат да повторят частици с размер на микрона.

3. Клетъчни характеристики
● Клетъчна структура: Растителните клетки (съдържащи клетъчни стени) или бактерии (пептидогликан слой) имат твърди структури, които изискват по -силни сили за прекъсване. Ултразвуковото лечение може да изисква предварителна обработка (като замразяване или ензимна хидролиза) за ефективно прекъсване. Животинските клетки нямат клетъчни стени и са сравнително по -лесни за срязване и фрагменти.
● Първоначално състояние: Ако клетките са влажни (съдържащи вода), маслената фаза може да причини клетъчна дехидратация и структурни промени, влияещо върху ефективността на прекъсване. Изсушените клетъчни прахове (като лиофилизирани клетки) са по -подходящи за дисперсия в маслена фаза.

Ултразвуковите хомогенизатори могат да произвеждат наноразмерни клетъчни прахове в маслена фаза, но тези условия трябва да бъдат изпълнени:

● Оптимизирайте ултразвуковите параметри като мощност и продължителност въз основа на типа на клетката (например висока мощност за твърди клетки);
● Добавете масло - Разтворим дисперсант, за да предотвратите агломерацията на наночастиците;
● За предпочитане използвайте сух клетъчен прах като суровина, за да сведете до минимум междуфазната намеса в маслената фаза.