Vai ultraskaņas homogenizatoru var izmantot, lai ražotu nanocelu pulveri no eļļas?

Teorētiski ultraskaņas homogenizatori var palīdzēt ražot nano - mēroga šūnu pulveri no eļļas fāzes, bet faktisko efektu ierobežo daudzi faktori, un tas jāanalizē kombinācijā ar īpašiem apstākļiem:

1. Ultraskaņas homogenizatoru galvenā funkcija
Ultraskaņas homogenizatori izmanto augstu - frekvences vibrācijas (parasti virs 20 kHz), lai izveidotu “kavitācijas efektu”: barotnē veidojas sīki burbuļi. Kad šie burbuļi sabrūk, tie izdala spēcīgu mehānisko triecienu un bīdes spēkus, sadalot daļiņas, izkliedējošus agregātus un pat samazinot mikronu - izmēra daļiņas līdz nanometra skalai (1 - 1000 nm). Šī īpašība padara tos potenciāli piemērotus šūnu traucējumus un pulvera uzlabošanai.

2. Eļļas fāzes ietekme
Izmantojot eļļu kā izkliedes nesēju, ir svarīgi ņemt vērā tās fizikālo īpašību ierobežojumus uz ultraskaņas ietekmi:
● Kavitācijas efekta efektivitāte: eļļai ir zemāks tvaika spiediens un augstāka viskozitāte. Salīdzinot ar ūdeni, kavitācijas burbuļu veidošanās un sabrukšana ir vājāka, kā rezultātā rodas nepietiekami bīdes spēki. Lai sasniegtu nanomēroga sadrumstalotību, var būt nepieciešama lielāka jauda vai ilgāks apstrādes laiks.
● Dispersijas stabilitāte: Nanomēra šūnu pulveri mēdz agregēt van der Waals spēku dēļ eļļā. Tāpēc eļļas pievienošana - šķīstošās virsmaktīvās vielas (piemēram, taukskābju esteri vai silikona eļļas atvasinājumi) ir nepieciešama, lai samazinātu virsmas enerģiju un uzturētu nanomēroga izkliedi. Pretējā gadījumā viņi var atkārtoti reģistrēties mikronā - izmēra daļiņas.

3. Šūnu īpašības
● Šūnu struktūra: Augu šūnām (saturošām šūnu sienām) vai baktērijām (peptidoglikāna slānim) ir stingras struktūras, kurām nepieciešami spēcīgāki traucējumu spēki. Ultraskaņas ārstēšanai efektīviem traucējumiem var būt nepieciešama pirmapstrāde (piemēram, sasalšana vai fermentatīva hidrolīze). Dzīvnieku šūnām trūkst šūnu sienu, un tās ir salīdzinoši vieglāk bīdes un fragments.
● Sākotnējais stāvoklis: ja šūnas ir mitras (satur ūdeni), eļļas fāze var izraisīt šūnu dehidratāciju un strukturālās izmaiņas, ietekmējot traucējumu efektivitāti. Žāvēti šūnu pulveri (piemēram, liofilizētas šūnas) ir piemērotāki izkliedei eļļas fāzē.

Ultraskaņas homogenizatori eļļas fāzē var ražot nanomēroga šūnu pulverus, taču šie apstākļi ir jāizpilda:

● Optimizējiet ultraskaņas parametrus, piemēram, jaudu un ilgumu, pamatojoties uz šūnu tipu (piemēram, lielu jaudu stingrām šūnām);
● Pievienojiet eļļu - šķīstošais izkliedētājs, lai novērstu nanodaļiņu aglomerāciju;
● Vēlams izmantot sausu šūnu pulveri kā izejvielu, lai samazinātu saskarnes traucējumus eļļas fāzē.