שיבוש תאים קולי הוא ציוד חשוב במעבדות ביוטכנולוגיה מודרניות. זה יכול להשיג פונקציות כמו הפרעה בתאים, הומוגניזציה חומרית ופיזור ננו -חומר באמצעות אפקט cavitation שנוצר על ידי אולטרסאונד תדר גבוה - מאמר זה מציג באופן שיטתי את עיקרון העבודה, פרמטרים טכניים ליבה, שדות יישומים ומגמות פיתוח עתידיות של שיבוש תאים קוליים, ומספק הפניה לחוקרים מדעיים לבחור ולהשתמש בציוד זה.
1. עיקרון עבודה
1.1 מנגנון פיזי ליבה
שיבוש תאים קוליים מסתמכים בעיקר על אפקט הקאוויטציה כדי להשיג הפרעה בתאים:
המתמר ממיר אנרגיה חשמלית לתנודות מכניות גבוהות - תדר של 20kHz - 1MHz
גלים קוליים מתפשטים בתקשורת נוזלית, ומייצרים מחזורי לחץ גבוה לסירוגין -
בועות ואקום זעירות (גרעיני cavitation) נוצרות בשלב הלחץ הנמוך -
בועות קורסות באלימות בשלב הלחץ הגבוה, ומייצרות טמפרטורות גבוהות מקומיות (בערך 5000K), לחצים גבוהים (בערך 1000ATM) וגלי הלם חזקים
2. הרכב בסיסי של המכשיר
משבשי תאים קוליים מודרניים מכילים בדרך כלל את הרכיבים הבאים:
גנרטור: מספק אותות חשמליים בתדר גבוה (בדרך כלל 20 - 40kHz)
מתמר: חומר קרמיקה פיזואלקטרי מממש חשמל - המרת אנרגיה מכנית
מגבר: בדיקת סגסוגת טיטניום, מגביר את משרעת הרטט
מערכת קירור: מונעת התחממות יתר של הדגימה (אופציונלית)
יחידת בקרה: מתאימה כוח, זמן, תקופת הדופק
3. שדות יישום
3.1 מחקר מדעי החיים
מיצוי חלבון: Escherichia coli הכללת היעילות פירוק הגוף> 90%
הכנת DNA/RNA: משמשת בשילוב עם ערכה כדי להגדיל את התשואה ב- 30 - 50%
הפרדת רכיב תת -תאי: מיצוי מלא של אברונים כמו מיטוכונדריה וכלורופלסטים
טרנספורמציה חיידקית: שפר את היעילות של מבוא DNA אקסוגני
3.2 שדה ננו -חומרים
פיזור חלקיקי ננו: יכול להפחית את גודל החלקיקים של אגרגטים ל <100nm
פילינג גרפן: שיטת אולטרסאונד שלב נוזלי להכנת גרפן יחיד - שכבה
הכנת ננו -אמולסיה: השג ננו -אמולסיה עם חלוקת גודל החלקיקים האחידה
3.3 יישומים תעשייתיים
עיבוד מזון: הומוגניזציה של מיצים, שבירת דופן תאי שמרים
דלק ביולוגי: הפרעה בתאי מיקרו -אצות לשיפור שיעור מיצוי השומנים
טיפול בשפכים: שפר את יעילות העיכול האנאירובי של בוצה
לטכנולוגיית הפרעות תאים קולי יש יתרונות ייחודיים בשמירה על פעילותם של ביומולקולות בגלל מנגנון הפעולה הפיזי שלה ומאפייני עיבוד לא -קשר. עם פיתוח רפואה מדויקת וננו -חומרים, ציוד עיבוד קולי לשליטה מאוד ואינטליגנטית יהפוך לתצורה הסטנדרטית של מעבדות ביולוגיות וקווי ייצור תעשייתיים. מחקר עתידי צריך להתמקד בשיפור יעילות העברת האנרגיה ובקביעת פתרונות סטנדרטיים לעיבוד מדגם מורכב.
- אַנגְלִית
- צָרְפָתִית
- גֶרמָנִיָת
- פורטוגזית
- סְפָרַדִית
- רוּסִי
- יַפָּנִית
- קוריאנית
- עֲרָבִית
- אִירִית
- יוונית
- טוּרקִית
- אִיטַלְקִית
- דַנִי
- רומנית
- אינדונזי
- צ'כיה
- אפריקה
- שוודית
- פּוֹלָנִית
- בסק
- קטלנית
- אֶסְפֵּרַנְטוֹ
- הינדי
- לאו
- אלבני
- אמהרית
- אַרְמֶנִי
- אזרבייג'ני
- בלארוס
- בנגלי
- בוסני
- בולגרי
- סבואנו
- צ'יצ'ווה
- קורסיקני
- קרואטי
- הוֹלַנדִי
- אסטוני
- פיליפיני
- פִינִית
- פריסיאן
- גליציאני
- גרוזיני
- גוג'ראטי
- האיטי
- האוסה
- הוואי
- עִברִית
- המונג
- הוּנגָרִי
- איסלנדי
- איגבו
- ג'וואנים
- קנאדה
- קזח
- חמר
- כּוּרדִי
- קירגיז
- לָטִינִית
- לטבי
- ליטאי
- ליטאי
- מקדוני
- מלגסי
- מלאית
- מליאלם
- מלטזית
- מאורי
- מרתי
- מוֹנגוֹלִי
- בורמזי
- נפאלי
- נורווגי
- פשטו
- פַּרסִית
- פונג'אבי
- סרבי
- ססוטו
- סינהלה
- סלובק
- סלובני
- סומאלי
- סמואן
- סקוטים גאלי
- שונה
- סינדי
- סנדאנים
- סוואהילי
- טג'יק
- טמילית
- טלוגו
- תאילנדי
- אוקראיני
- אורדו
- Uzbek
- וייטנאמי
- וולשי
- Xhosa
- אִידִישׁ
- יורובה
- זולו
- Kinyarwanda
- טטר
- אוריה
- טורקמנים
- Uyghur
תוכן העניינים