اختلال در سلول اولتراسونیک تجهیزات مهمی در آزمایشگاههای بیوتکنولوژی مدرن است. این می تواند به توابع مانند اختلال سلول ، همگن سازی مواد و پراکندگی نانومواد از طریق اثر کاویتاسیون تولید شده توسط سونوگرافی فرکانس بالا - در این مقاله به طور سیستماتیک اصل کار ، پارامترهای فنی اصلی ، زمینه های کاربردی و روند توسعه آینده نابجور سلول اولتراسونیک را معرفی می کند و مرجع را برای محققان علمی برای انتخاب و استفاده از این تجهیزات ارائه می دهد.
1. اصل کار
1.1 مکانیسم فیزیکی هسته
اختلالات سلول اولتراسونیک برای دستیابی به اختلال در سلول به طور عمده به اثر کاویتاسیون تکیه می کنند:
مبدل انرژی الکتریکی را به ارتعاشات مکانیکی فرکانس از 20kHz - 1MHz تبدیل می کند
امواج اولتراسونیک در محیط مایع پخش می شوند و چرخه های فشار زیاد - فشار و کم - را تولید می کنند
حباب های خلاء کوچک (هسته های کاویتاسیون) در مرحله کم -
حباب ها در مرحله فشار بالا به شدت فرو می روند ، تولید درجه حرارت بالا محلی (حدود 5000K) ، فشارهای زیاد (حدود 1000 فوت) و امواج شوک قوی
2. ترکیب اساسی ساز
اختلالات سلول اولتراسونیک مدرن معمولاً حاوی مؤلفه های زیر است:
ژنراتور: سیگنال های الکتریکی فرکانس بالا را فراهم می کند (معمولاً 20 - 40kHz)
مبدل: مواد سرامیکی پیزوالکتریک متوجه الکتریکی - تبدیل انرژی مکانیکی
تقویت کننده: پروب آلیاژ تیتانیوم ، دامنه لرزش را تقویت می کند
سیستم خنک کننده: از گرمای بیش از حد نمونه جلوگیری می کند (اختیاری)
واحد کنترل: قدرت ، زمان ، دوره پالس را تنظیم می کند
3. زمینه های برنامه
3.1 تحقیقات علوم زندگی
استخراج پروتئین: Escherichia Coli Excusion Expliction Officiplation Collection> 90 ٪
آماده سازی DNA/RNA: در رابطه با یک کیت برای افزایش عملکرد 30 - 50 ٪ استفاده می شود
جداسازی مؤلفه درون سلولی: استخراج کامل اندامک ها مانند میتوکندری و کلروپلاست ها
تحول باکتریایی: بازده معرفی DNA اگزوژن را بهبود بخشید
میدان نانومواد 3.2
پراکندگی نانوذرات: می تواند اندازه ذرات سنگدانه ها را به <100nm کاهش دهد
لایه برداری گرافن: روش سونوگرافی فاز مایع برای تهیه تک - گرافن لایه ای
آماده سازی نانومولسیون: با توزیع اندازه ذرات یکنواخت نانومولسیون را بدست آورید
3.3 کاربردهای صنعتی
پردازش مواد غذایی: همگن سازی آب میوه ، شکستن دیواره سلولی مخمر
سوخت های زیستی: اختلال در سلول میکرو جلبک برای بهبود میزان استخراج لیپیدها
تصفیه فاضلاب: افزایش لجن راندمان هضم بی هوازی
فناوری اختلال در سلول اولتراسونیک به دلیل مکانیسم فیزیکی عمل و ویژگی های پردازش تماس با تماس ، مزایای منحصر به فردی در حفظ فعالیت مولکولهای زیستی دارد. با توسعه داروهای دقیق و نانومواد ، تجهیزات پردازش اولتراسونیک بسیار کنترل و هوشمند به پیکربندی استاندارد آزمایشگاههای بیولوژیکی و خطوط تولید صنعتی تبدیل می شوند. تحقیقات آینده باید بر بهبود بهره وری انتقال انرژی و ایجاد راه حل های استاندارد برای پردازش نمونه پیچیده متمرکز شود.






