Šūnu traucējumi ir galvenais solis šūnu satura, piemēram, olbaltumvielu, nukleīnskābju, fermentu un citu biomakromolekulu, iegūšanā. Tradicionālās šūnu traucējumu metodes, piemēram, mehāniskā slīpēšana, augsta - spiediena homogenizācija un fermentatīvā hidrolīze, ir zemas efektivitātes, augstas izmaksu un mērķa produktu viegli inaktivācijas trūkumi. Ultraskaņas šūnu traucējumu tehnoloģija kā topoša fiziska traucējumu metode pēdējos gados ir saņēmusi arvien lielāku uzmanību, pateicoties tās unikālajām priekšrocībām.
Ultraskaņas šūnu traucējumu princips
Ultraskaņas šūnu traucējumu princips galvenokārt balstās uz ultraskaņas kavitācijas efektu. Kad augsta - intensitātes ultraskaņa iedarbojas uz šķidru barotni, notiks mainīgs kompresijas un izplešanās cikls. Izplešanās cikla laikā šķidrumā veidosies sīki burbuļi (kavitācijas kodoli); Kompresijas cikla laikā šie burbuļi strauji sabruks, radot tūlītēju augstu temperatūru un augstu spiedienu un spēcīgus trieciena viļņus. Ar šo kavitācijas efektu radītais mehāniskais spēks ir pietiekams, lai iznīcinātu šūnu membrānu un šūnu sienu, tādējādi atbrīvojot šūnu saturu.
Ultraskaņas šūnu traucējumu aprīkojums
Ultraskaņas šūnu traucējumu aprīkojums galvenokārt sastāv no ultraskaņas ģeneratora, devēja un zondes. Ultraskaņas ģenerators ģenerē augstu - frekvences elektrisko signālu, devējs pārvērš elektrisko signālu mehāniskā vibrācijā un zonde pārraida mehānisko vibrāciju paraugam.
Saskaņā ar paraugu apstrādes apjomu un metodi, ultraskaņas šūnu traucējumu aprīkojumu var iedalīt:
▪Probe - tipa ultraskaņas traucējumi: piemēroti mazam - apjoma paraugu apstrādei, augsta traucējumu efektivitāte, bet nosliece uz vietējo pārkaršanu.
▪Ultraskaņas tīrīšanas mašīna: piemērota lielai - apjoma paraugu apstrādei, viegli darbināma, bet salīdzinoši zema traucējumu efektivitāte.
▪ Neatbilstoša plūsmas ultraskaņas traucējumu sistēma: Piemērota lielai - mērogam nepārtrauktai ražošanai, augsta traucējuma efektivitāte, bet augstas iekārtas izmaksas.
Ultraskaņas šūnu traucējumu pielietojums
Ultraskaņas šūnu traucējumu tehnoloģija tiek plaši izmantota daudzās jomās, galvenokārt ieskaitot:
▪Bioinženierija: izmanto, lai iegūtu intracelulārus enzīmus, olbaltumvielas, DNS, RNS un citas biomakromolekulas, un tās tiek izmantotas gēnu inženierijā, olbaltumvielu inženierijā, metabolisma inženierijā un citos pētījumos.
▪ Medicīns: izmanto vakcīnu, zāļu nesēju, gēnu terapijas pārvadātāju utt. Gatavošanai utt.
▪ Pafe: Izmanto augu aktīvo sastāvdaļu iegūšanai, sterilizēšanai, emulģēšanai utt.
▪ Citi lauki: piemēram, vides uzraudzība, kosmētika, nanomateriāla sagatavošana utt.