Ултразвучни прекид ћелије је важна опрема у модерним биотехнолошким лабораторијама. Може постићи функције као што су поремећај ћелије, материјална хомогенизација и наноматеријална дисперзија кроз ефекат кавитације произведена високим ултразвуком фреквенције. Овај чланак систематски уводи принцип рада, основне техничке параметре, поља примене и будуће развојне трендове ултразвучног размака ултразвучне ћелије, пружајући референцу научно-истраживача да бирају и користе ову опрему.
1. Принцип рада
1.1 Основни физички механизам
Ултразвучни размаци ћелије углавном се ослањају на ефекат кавитације за постизање поремећаја ћелија:
Трансдукер претвара електричну енергију у високе фреквенције механичке вибрације 20КХз - 1МХз
Ултразвучни таласи се шире у течним медијима, генеришући наизменично високи притисак и ниске циклусе притиска
Малени вакуумски мехурићи (севитација језгра) формирају се у фази ниске - притиска
Бубблес јурно сруше у високом фази притиска, генеришући локалне високе температуре (око 5000к), високих притисака (око 1000атм) и јаких ударних таласа
2 Основни састав инструмента
Савремени ултразвучни размаци ћелије обично садрже следеће компоненте:
Генератор: Омогућава високе фреквенције електричне сигнале (обично 20 - 40КХз)
Трансдуктор: Пиезоелектрични керамички материјал реализује електричну - механичку конверзију енергије
Појачало: Сонда од титанијумске легуре, појачава амплитуду вибрација
Систем хлађења: спречава узорак прегревања (опционо)
Управљачка јединица: Подешавање снаге, времена, периода импулса
3. Поља апликација
3.1 Истраживање животних наука
Вађење протеина: Есцхерицхиа цоли Инклузион Еффициације за растварање тела> 90%
Припрема ДНК / РНА: Користи се у комбинацији са комплетом за повећање приноса за 30 - 50%
Одвајање субцелуларне компоненте: Потпуно вађење органела као што је Митохондриа и хлоропласти
Бактеријска трансформација: Побољшати ефикасност егзогеног увођења ДНК
3.2 Поље Наноматериалс
Дисперзија наночертика: може смањити величину честица агрегата на <100нм
Графикон пилинг: Ултразвучна метода ликвидне фазе за припрему појединачног - слоја графије
Припрема наноемулзије: прибавите наноумлсион са униформном дистрибуцијом величине честица
3.3 Индустријске апликације
Обрада хране: хомогенизација сокова, раскида ћелијске зида
БИОФУЕЛ: МИЦРОАЛГАЕ ЦЛЕТ ТХЕАПУПЦИЈА ЗА ПОБОЉШАЊЕ СТРАНЕ ЗА ВАЊСТВУ ЛИПИДА
Обрада отпадних вода: побољшати муљ анаеробне дигестијске ефикасности
Ултразвучна технологија поремећаја ћелије има јединствене предности у одржавању активности биомолекула због свог физичког механизма акција и неактивних карактеристика обраде контаката. Са развојем прецизне медицине и наноматеријали, високо контролисана и интелигентна ултразвучна опрема постаће стандардна конфигурација биолошких лабораторија и индустријских производних линија. Будуће истраживање требало би да се фокусира на побољшање ефикасности преноса енергије и успостављање стандардизованих решења за сложену обраду узорка.






