Ultrazvukový disruptor buněk je důležitým vybavením v moderních biotechnologických laboratořích. Může dosáhnout funkcí, jako je narušení buněk, homogenizace materiálu a nanomateriální disperze prostřednictvím kavitačního efektu generovaného vysokofrekvenčním ultrazvukem. Tento článek systematicky zavádí pracovní princip, základní technické parametry, aplikace aplikací a budoucí vývojové trendy ultrazvukových narušitelů buněk, který vědeckým vědcům poskytuje odkaz na výběr a používání tohoto zařízení.
1. pracovní princip
1.1 Fyzikální mechanismus jádra
Ultrazvukové narušení buněk se spoléhají hlavně na kavitační efekt k dosažení narušení buněk:
Převodník převádí elektrickou energii na vysokofrekvenční mechanické vibrace 20 kHz - 1MHz
Ultrazvukové vlny se šíří v kapalném médiu a vytvářejí střídavý vysoký tlak a nízký - tlakové cykly
Drobné vakuové bubliny (kavitační jádra) se vytvářejí ve fázi nízkého tlaku
Bubliny se násilně zhroutí ve fázi vysokého tlaku a vytvářejí lokální vysoké teploty (asi 5 000 kk), vysoké tlaky (asi 1000Atm) a silné rázové vlny
2. základní složení nástroje
Moderní ultrazvukové narušení buněk obvykle obsahují následující složky:
Generátor: Poskytuje vysokofrekvenční elektrické signály (obvykle 20 - 40 kHz)
Převodník: Piezoelektrický keramický materiál realizuje elektrický - Konverze mechanické energie
Zesilovač: sonda slitiny titanu, zesiluje amplitudu vibrací
Chladicí systém: Zabraňuje přehřátí vzorku (volitelné)
Řídicí jednotka: Upravuje napájení, čas, období pulsu
3. Aplikační pole
3.1 Výzkum vědy o životě
Extrakce proteinů: Účinnost rozpouštění těla Escherichia coli> 90%
Příprava DNA/RNA: Používá se ve spojení se soupravou ke zvýšení výnosu o 30 - 50%
Subcelulární separace složek: Kompletní extrakce organel, jako jsou mitochondrie a chloroplasty
Bakteriální transformace: Zlepšit účinnost zavedení exogenního DNA
3.2 Pole nanomateriálů
Disperze nanočástic: může zmenšit velikost částic agregátů na <100nm
Exfoliace grafenu: Metoda ultrazvukové kapalné fáze pro přípravu single - vrstva grafenu
Příprava nanoemulze: Získejte nanoemulze s jednotným rozdělením velikosti částic
3.3 Průmyslové aplikace
Zpracování potravin: homogenizace šťávy, lámání stěny kvasinek
Biopalivo: narušení buněk mikrořas pro zlepšení rychlosti extrakce lipidů
Čištění odpadních vod: Zvýšení kalu Anaerobní účinnost trávení
Technologie narušení ultrazvukových buněk má jedinečné výhody při udržování aktivity biomolekul v důsledku fyzického mechanismu účinku a charakteristik zpracování kontaktu. S vývojem přesnosti medicíny a nanomateriálů se vysoce kontrolovatelná a inteligentní ultrazvuková zpracovatelská zařízení stane standardní konfigurací biologických laboratoří a průmyslových výrobních linků. Budoucí výzkum by se měl zaměřit na zlepšení účinnosti přenosu energie a stanovení standardizovaných řešení pro komplexní zpracování vzorků.
- angličtina
- francouzština
- Němec
- portugalština
- španělština
- ruština
- japonský
- korejština
- arabština
- irština
- řecký
- turečtina
- italština
- dánština
- rumunština
- indonéština
- čeština
- afrikánština
- švédský
- polština
- Baskicka
- Katalánsko
- esperanto
- hindština
- Lao
- Albánština
- Amharic
- Arménština
- Ázerbájdžán
- Běloruský
- bengálský
- Bosnian
- bulharský
- Cebuano
- Chichewa
- Korsičan
- chorvatský
- holandský
- estonština
- Filipín
- Finský
- Frisian
- Galicijský
- Georgian
- Gujarati
- haitský
- Hausa
- havajský
- hebrejština
- Hmong
- maďarský
- islandský
- Igbo
- Javanese
- Kannada
- Kazakh
- Khmer
- kurdština
- Kyrgyz
- latinský
- lotyšský
- Litevský
- Litevský
- Makedonian
- Malagasy
- Malay
- Malayalam
- maltština
- Maori
- Marathi
- mongolský
- Barmské
- Nepál
- Norwegian
- Pašto
- Peršan
- Punjabi
- srbština
- Sesotho
- Sinhala
- Slovák
- slovinský
- Somálský
- Samoan
- Scots Gaelic
- Shona
- Sindhi
- Sundanese
- Svahili
- Tádžik
- Tamil
- Telugu
- Thai
- ukrajinština
- Urdu
- Uzbek
- vietnamština
- velština
- Xhosa
- jidiš
- Yoruba
- Zulu
- Kinyarwanda
- Tatar
- Oriya
- Turkmen
- Uyghur
Co je ultrazvukový buněčný disruptor?
Obsah