Motnje celic je ključni korak pri pridobivanju celičnih vsebin, kot so beljakovine, nukleinske kisline, encimi in druge biomakromolekule. Tradicionalne metode motenj celic, kot so mehansko brušenje, visoka - tlačna homogenizacija in encimska hidroliza, imajo slabosti nizke učinkovitosti, visoke stroške in enostavno inaktivacijo ciljnih izdelkov. Kot nastajajoča metoda fizičnih motenj je tehnologija ultrazvočnih celic v zadnjih letih zaradi svojih edinstvenih prednosti deležna vedno več pozornosti.
Načelo motenj ultrazvočne celice
Načelo motenj ultrazvočnih celic temelji predvsem na kavitacijskem učinku ultrazvoka. Kadar visoka - intenzivnost ultrazvok deluje na tekoči medij, se bodo pojavili izmenični stiskalni in razširitveni cikli. Med razširitvenim ciklom se bodo v tekočini oblikovali drobni mehurčki (kavitacijska jedra); Med stiskalnim ciklom se bodo ti mehurčki hitro zrušili, tako da bodo ustvarili trenutni visok temperatura in visok tlak ter močne udarne valove. Mehanska sila, ki jo ustvari ta kavitacijski učinek, zadostuje za uničenje celične membrane in celične stene in s tem sprošča vsebino celice.
Oprema za motnje ultrazvočne celice
Oprema za motnje ultrazvočne celice je sestavljena predvsem iz ultrazvočnega generatorja, pretvornika in sonde. Ultrazvočni generator ustvari visoko - frekvenčni električni signal, pretvornik pretvori električni signal v mehanske vibracije, sonda pa mehansko vibracijo na vzorec.
Glede na prostornino in metodo obdelave vzorcev lahko opremo za ultrazvočno celico razdelimo na:
▪Probe - Tip Ultrasonic Disruptor: Primerno za majhno - volumsko obdelavo vzorca, visoka učinkovitost motenj, vendar je nagnjena k lokalnemu pregrevanju.
▪ Ultrasonični čistilni stroj: primeren za veliko - volumsko obdelavo vzorcev, enostaven za upravljanje, vendar relativno nizka učinkovitost motenj.
▪ Neprestani pretok ultrazvočni sistem motenj: primeren za veliko - lestvico neprekinjene proizvodnje, visoke motnje, vendar visoke stroške opreme.
Uporaba motenj ultrazvočne celice
Tehnologija motenj ultrazvočnih celic se pogosto uporablja na številnih področjih, v glavnem vključuje:
▪Bioinženiring: Uporablja se za ekstrakcijo znotrajceličnih encimov, beljakovin, DNK, RNA in drugih biomakromolekul in se uporablja v genetskem inženiringu, beljakovinah in inženiringu, presnovnem inženiringu in drugih raziskavah.
▪ Medicina: Uporablja se za pripravo cepiv, nosilcev zdravil, nosilcev genske terapije itd.
▪Food: Uporablja se za pridobivanje rastlinskih aktivnih sestavin, sterilizacijo, emulgiranje itd.
▪ Druga polja: na primer spremljanje okolja, kozmetika, nanomaterialna priprava itd.