Un homogénéisateur à ultrasons peut-il être utilisé pour produire de la poudre de nanocell à partir de l'huile?

En théorie, les homogénéisateurs à ultrasons peuvent aider à produire de la poudre de cellules à l'échelle de la phase huileuse, mais l'effet réel est limité par de nombreux facteurs et doit être analysé en combinaison avec des conditions spécifiques:

1. La fonction centrale des homogénèvres ultrasoniques
Les homogénéisateurs à ultrasons utilisent des vibrations de fréquence élevées (généralement supérieures à 20 kHz) pour créer un "effet de cavitation": de minuscules bulles se forment dans le milieu. Lorsque ces bulles s'effondrent, elles libèrent des forces mécaniques et de cisaillement fortes, brisant les particules, dispersant les agrégats et même réduisant les particules de micron - de taille à l'échelle nanométrique (1 - 1000 nm). Cette caractéristique les rend potentiellement adaptés à la perturbation des cellules et au raffinement de la poudre.

2. L'impact de la phase huileuse
Lorsque vous utilisez l'huile comme milieu de dispersion, il est important de considérer les limites de ses propriétés physiques sur l'effet de l'échographie:
● Efficacité de l'effet de cavitation: l'huile a une pression de vapeur plus faible et une viscosité plus élevée. Par rapport à l'eau, la formation et l'effondrement des bulles de cavitation sont plus faibles, entraînant des forces de cisaillement insuffisantes. Des délais de traitement plus élevés ou plus longs peuvent être nécessaires pour obtenir une fragmentation nanométrique.
● Stabilité de la dispersion: les poudres de cellules à l'échelle nanométrique ont tendance à s'agréger en raison des forces de van der Waals en pétrole. Par conséquent, l'ajout de tensioactifs d'huile - solubles (tels que les esters d'acide gras ou les dérivés d'huile de silicone) est nécessaire pour réduire l'énergie de surface et maintenir la dispersion à l'échelle nanométrique. Sinon, ils peuvent réagir en particules de taille micron.

3. Caractéristiques cellulaires
● Structure cellulaire: les cellules végétales (contenant des parois cellulaires) ou les bactéries (couche peptidoglycane) ont des structures rigides qui nécessitent des forces de perturbation plus fortes. Le traitement à ultrasons peut nécessiter un prétraitement (comme la congélation ou l'hydrolyse enzymatique) pour une perturbation efficace. Les cellules animales manquent de parois cellulaires et sont relativement plus faciles à cisonner et à fragmenter.
● État initial: si les cellules sont humides (contenant de l'eau), la phase huileuse peut provoquer une déshydratation cellulaire et des changements structurels, affectant l'efficacité des perturbations. Les poudres de cellules séchées (telles que les cellules lyophilisées) sont plus adaptées à la dispersion dans une phase huileuse.

Les homogénéisateurs à ultrasons peuvent produire des poudres à l'échelle nanométrique dans une phase huileuse, mais ces conditions doivent être remplies:

● Optimiser les paramètres ultrasoniques tels que la puissance et la durée en fonction du type de cellule (par exemple, une puissance élevée pour les cellules rigides);
● Ajouter un dispersant d'huile - soluble pour empêcher l'agglomération des nanoparticules;
● Utilisez de préférence la poudre de cellules sèches comme matière première pour minimiser les interférences interfaciales dans la phase huileuse.