È possibile utilizzare un omogeneizzatore ad ultrasuoni per produrre polvere di nanocell dall'olio?

In teoria, gli omogeneizzatori ad ultrasuoni possono aiutare a produrre polvere cellulare in scala nano -

1. La funzione principale degli omogeneizzatori ad ultrasuoni
Gli omogeneizzatori ad ultrasuoni utilizzano vibrazioni ad alta frequenza (tipicamente sopra 20kHz) per creare un "effetto di cavitazione": le piccole bolle si formano nel mezzo. Quando queste bolle crollano, rilasciano un forte impatto meccanico e forze di taglio, rompendo le particelle, disperdendo aggregati e persino riducendo le particelle di dimensioni micron sulla scala del nanometro (1 - 1000nm). Questa caratteristica li rende potenzialmente adatti per l'interruzione cellulare e la raffinatezza delle polveri.

2. L'impatto della fase petrolifera
Quando si utilizza l'olio come mezzo di dispersione, è importante considerare i limiti delle sue proprietà fisiche sull'effetto dell'ecografia:
● Efficienza dell'effetto di cavitazione: l'olio ha una pressione di vapore inferiore e una maggiore viscosità. Rispetto all'acqua, la formazione e il crollo delle bolle di cavitazione sono più deboli, con conseguenti forze di taglio insufficienti. Possono essere necessari tempi di elaborazione più elevati o più lunghi per ottenere una frammentazione in nanoscala.
● Stabilità di dispersione: le polveri di cellule su nanoscale tendono ad aggregarsi a causa delle forze di van der Waals nel petrolio. Pertanto, l'aggiunta di tensioattivi di olio - solubile (come esteri di acidi grassi o derivati ​​dell'olio di silicone) è necessaria per ridurre l'energia superficiale e mantenere la dispersione in nanoscala. Altrimenti, possono riapparire in particelle di dimensioni micron.

3. Caratteristiche cellulari
● Struttura cellulare: le cellule vegetali (contenenti pareti cellulari) o i batteri (strato peptidoglicano) hanno strutture rigide che richiedono forze di interruzione più forti. Il trattamento ad ultrasuoni può richiedere un pretrattamento (come il congelamento o l'idrolisi enzimatica) per una rottura efficace. Le cellule animali mancano di pareti cellulari e sono relativamente più facili da tagliare e frammenti.
● Stato iniziale: se le cellule sono bagnate (contenente acqua), la fase dell'olio può causare disidratazione cellulare e cambiamenti strutturali, influenzando l'efficienza di interruzione. Le polveri di cellule secche (come le cellule liofilizzate) sono più adatte per la dispersione in una fase petrolifera.

Gli omogeneizzatori ad ultrasuoni possono produrre polveri a cellule in nanoscala in una fase petrolifera, ma queste condizioni devono essere soddisfatte:

● Ottimizzare i parametri ad ultrasuoni come potenza e durata in base al tipo di cella (ad esempio, alta potenza per cellule rigide);
● Aggiungi un disperdente olio - solubile per prevenire l'agglomerato di nanoparticelle;
● Preferibilmente utilizzare la polvere di celle secche come materia prima per ridurre al minimo l'interferenza interfacciale nella fase dell'olio.