Usumbufu wa seli ya Ultrasonic ni vifaa muhimu katika maabara ya kisasa ya bioteknolojia. Inaweza kufikia kazi kama vile usumbufu wa seli, homogenization ya nyenzo na utawanyiko wa nanomaterial kupitia athari ya cavitation inayotokana na kiwango cha juu cha frequency. Nakala hii inaleta utaratibu wa kufanya kazi, vigezo vya msingi vya kiufundi, uwanja wa maombi na mwenendo wa maendeleo wa baadaye wa usumbufu wa seli ya ultrasonic, kutoa kumbukumbu kwa watafiti wa kisayansi kuchagua na kutumia vifaa hivi.
1. Kanuni ya kufanya kazi
1.1 Utaratibu wa Kimwili
Wasumbufu wa seli za Ultrasonic hutegemea sana athari ya cavitation kufikia usumbufu wa seli:
Transducer inabadilisha nishati ya umeme kuwa juu - frequency mitambo vibrations ya 20kHz - 1MHz
Mawimbi ya Ultrasonic hueneza kwenye media ya kioevu, ikitoa mabadiliko ya juu - shinikizo na mizunguko ya shinikizo -
Vipuli vidogo vya utupu (kiini cha cavitation) huundwa katika hatua ya chini -
Bubbles huanguka kwa nguvu katika hatua ya juu - ya shinikizo, na kutoa joto la juu (karibu 5000k), shinikizo kubwa (karibu 1000ATM) na mawimbi ya mshtuko mkali
2. Muundo wa msingi wa chombo
Usumbufu wa kisasa wa seli za ultrasonic kawaida huwa na vifaa vifuatavyo:
Jenereta: Hutoa High - Ishara za Umeme za Frequency (kawaida 20 - 40kHz)
Transducer: nyenzo za kauri za piezoelectric hutambua umeme - ubadilishaji wa nishati ya mitambo
Amplifier: probe ya alloy ya titanium, huongeza amplitude ya vibration
Mfumo wa baridi: huzuia sampuli kutoka kwa overheating (hiari)
Sehemu ya Udhibiti: Inabadilisha nguvu, wakati, kipindi cha mapigo
3. Sehemu za Maombi
3.1 Utafiti wa Sayansi ya Maisha
Uchimbaji wa protini: Escherichia coli ujumuishaji wa mwili Ufanisi> 90%
Maandalizi ya DNA/RNA: Inatumika kwa kushirikiana na kit ili kuongeza mavuno kwa 30 - 50%
Mgawanyiko wa sehemu ndogo: Uchimbaji kamili wa organelles kama mitochondria na kloroplasts
Mabadiliko ya bakteria: Kuboresha ufanisi wa utangulizi wa nje wa DNA
3.2 uwanja wa Nanomatadium
Utawanyiko wa Nanoparticle: Inaweza kupunguza ukubwa wa chembe ya hesabu hadi <100nm
Exfoliation ya Graphene: Njia ya Ultrasound ya Awamu ya Kioevu Kuandaa Moja - Tabaka la Graphene
Maandalizi ya Nanoemulsion: Pata nanoemulsion na usambazaji wa ukubwa wa chembe
3.3 Maombi ya Viwanda
Usindikaji wa Chakula: Homogenization ya juisi, chachu ya ukuta wa seli
Biofuel: usumbufu wa seli ya microalgae ili kuboresha kiwango cha uchimbaji wa lipid
Matibabu ya maji machafu: Kuongeza ufanisi wa digestion ya anaerobic
Teknolojia ya usumbufu wa seli ya Ultrasonic ina faida za kipekee katika kudumisha shughuli za biomolecules kwa sababu ya utaratibu wake wa vitendo na tabia zisizo za usindikaji. Pamoja na ukuzaji wa dawa ya usahihi na nanomatadium, vifaa vya usindikaji vya ultrasonic vinaweza kudhibitiwa na akili itakuwa usanidi wa kawaida wa maabara ya kibaolojia na mistari ya uzalishaji wa viwandani. Utafiti wa siku zijazo unapaswa kuzingatia kuboresha ufanisi wa uhamishaji wa nishati na kuanzisha suluhisho sanifu kwa usindikaji tata wa sampuli.






