Ultraheli rakkude häirija on tänapäevastes biotehnoloogialaborites oluline varustus. See suudab saavutada sellised funktsioonid nagu rakkude katkemine, materiaalne homogeniseerimine ja nanomaterjalik dispersioon kavitatsiooni efekti kaudu, mis on tekitatud kõrge - sagedusega ultraheli abil. See artikkel tutvustab süstemaatiliselt tööpõhimõtet, põhilisi tehnilisi parameetreid, rakendusvaldkondi ja ultrahelirakkude häirija tulevasi arengusuundumusi, pakkudes teaduslike teadlastele viite selle seadme valimiseks ja kasutamiseks.
1. tööpõhimõte
1.1 Põhine füüsiline mehhanism
Ultraheli rakuhäired tuginevad rakkude häirete saavutamisel peamiselt kavitatsiooni efektile:
Muundur teisendab elektrienergia kõrgeks - sagedusmehaanilised vibratsioonid 20 kHz - 1MHz
Ultrahelilained levivad vedelas söötmes, tekitades vaheldumisi kõrge - rõhk ja madalad - rõhutsüklid
Pisikesed vaakummullid (kavitatsioonituumad) moodustuvad madalas - rõhuastmes
Mullid varisevad vägivaldselt kõrgel - survestaadiumis, tekitades kohalikke kõrgeid temperatuure (umbes 5000k), kõrge rõhk (umbes 1000ATM) ja tugevad lööklained
2. instrumendi põhikompositsioon
Kaasaegsed ultrahelirakkude häirijad sisaldavad tavaliselt järgmisi komponente:
Generaator: pakub kõrgeid - sagedusega elektrilisi signaale (tavaliselt 20 - 40 kHz)
Muundur: piesoelektriline keraamiline materjal realiseerib elektri - mehaanilise energia muundamise
Võimendi: titaansulamist sond, võimendab vibratsiooni amplituud
Jahutussüsteem: takistab proovi ülekuumenemist (valikuline)
Juhtüksus: reguleerib võimsust, aega, impulsiperioodi
3. rakendusväljad
3.1 Eluteaduse uurimine
Valkude ekstraheerimine: Escherichia coli kaasamise keha lahustumise efektiivsus> 90%
DNA/RNA ettevalmistamine: kasutatakse koos komplektiga saagise suurendamiseks 30 - 50%
Subtsellulaarne komponentide eraldamine: organellide, näiteks mitokondrite ja kloroplastide täielik ekstraheerimine
Bakterite muundamine: parandage eksogeense DNA kasutuselevõtu tõhusust
3.2 Nanomaterjalide väli
Nanoosakeste dispersioon: võib vähendada täitematerjalide osakeste suurust <100 nm
Grafeeni koorimine: vedela faasi ultraheli meetod üksikute - kihi grafeeni valmistamiseks
Nanoemulsiooni ettevalmistamine: hankige nanoemulsioon koos osakeste ühtlase jaotumisega
3.3 Tööstuslikud rakendused
Toidu töötlemine: mahla homogeniseerimine, pärmirakkude seina purunemine
Biofuel: mikrovetikate rakkude katkemine lipiidide ekstraheerimise kiiruse parandamiseks
Reoveepuhastus: muda anaeroobse seedimise efektiivsuse suurendamine
Ultrahelirakkude häirete tehnoloogial on ainulaadsed eelised biomolekulide aktiivsuse säilitamisel selle füüsilise toimemehhanismi ja mitte - kontaktide töötlemise omaduste tõttu. Täpsete meditsiini ja nanomaterjalide väljatöötamisega saavad bioloogiliste laborite ja tööstuslike tootmisliinide standardseks konfiguratsiooniks väga juhitavad ja intelligentsed ultraheli töötlemise seadmed. Edasised uuringud peaksid keskenduma energiaülekande tõhususe parandamisele ja standardiseeritud lahenduste loomisele keeruka proovi töötlemiseks.
- Inglise keel
- Prantsuse
- Sakslane
- Portugali keel
- Hispaania keel
- Vene
- Jaapanlased
- Korea
- Araabia
- Iiri
- Kreeka keel
- Türgi
- Itaalia keel
- Taani
- Rumeenia keel
- Indoneesia
- Tšehhi
- Afrikaanlased
- Rootslane
- Poola
- Bask
- Kataloonia
- Esperanto
- Hindi keel
- Lao
- Albaanlane
- Amhari-
- Armeenlane
- Aserbaidžaani
- Valgevenelane
- Bengali
- Bosnia
- Bulgaaria
- Cebuano
- Chichewa
- Korsican
- Horvaatia
- Hollandlane
- Eesti
- Filipiinlane
- Soomlane
- Friisiline
- Galiiklane
- Grusiinne
- Gujarati
- Haiti
- Hausa
- Havai
- Heebrea
- Hmong
- Ungari keel
- Islandi
- Igbo
- Jaavalane
- Kannada
- Kasah
- Khme
- Kurdi
- Kõrgõz
- Ladinakeelne
- Läti
- Leedulane
- Leedulane
- Makedoonia
- Madalühi
- Malai
- Malajalam
- Malta
- Maoori
- Marathi
- Mongoli
- Birma
- Nepali
- Norralane
- Pasto
- Pärsia keel
- Punjabi
- Serblane
- Sesotho
- Sinhala
- Slovakk
- Sloveenlane
- Somaalia
- Samoan
- Šotlased gaelic
- Shona
- Sindhi
- Sundaanlane
- Suahiili
- Tajik
- Tamili
- Telugu
- Tai
- Ukrainlane
- Urdu
- Usbek
- Vietnamlane
- Kõmri
- Xhosa
- Jidiš
- Joruba
- Zulu
- Kinyarwanda
- Tatar
- Oriya
- Türkmeenid
- Uyghur
Mis on ultraheli rakkude häirija?
Sisukord