Disruptore ultrasonico delle cellule dell'unità di elaborazione liquida ultrasonica ad alta frequenza

Processore di liquidi ad ultrasuoni ad alta frequenza Disruptor di celle ad ultrasuoni

Introduzione:

La rottura cellulare ad ultrasuoni, nota anche come sonication, è una tecnica utilizzata in laboratorio per abbattere le membrane cellulari.Questo è generalmente ottenuto attraverso l'uso di un processore ad ultrasuoni che genera onde sonore ad alta frequenzaQueste onde sonore creano micro bolle nel mezzo liquido che circonda le cellule.e la rapida crescita e il collasso di queste bolle si traduce in forze di taglio che interrompono le membrane cellulari e rilasciano contenuti intracellulariQuesta tecnica è utile nella biotecnologia e nei settori correlati per l'estrazione di componenti cellulari, comprese proteine, DNA e altre biomolecole per ulteriori analisi o utilizzo.

Ecco una spiegazione semplificata del processo:

1. Un campione contenente cellule viene collocato in un contenitore (come una provetta o un bicchiere).

2. Il contenitore viene quindi inserito in un processore ad ultrasuoni, che contiene una sonda vibrante, nota anche come punta del sonicatore, che genera onde sonore ad alta frequenza.

3. Queste onde sonore attraversano il campione, creando microbolle nel liquido in cui si trovano le cellule.

4. Le microbolle si espandono e collassano rapidamente, un processo noto come cavitazione, e le forze generate da questo processo rompono le membrane cellulari.

5. La rottura delle membrane cellulari consente al contenuto intracellulare di essere rilasciato nel mezzo circostante. Questi contenuti possono quindi essere separati, purificati e studiati.

È importante notare che la sonication può generare calore, che può essere dannoso per alcuni componenti della cella.come l'utilizzo di un bagno di ghiaccio per raffreddare il campione o sonicare in impulsi brevi per consentire al campione di raffreddarsi tra i giri di sonication.

Parametro

Applicazione:

• Disruptor cellulare (estrazione di sostanze vegetali, disinfezione, disattivazione degli enzimi)

• Ultrasuoni terapeutici, cioè induzione della termolisi nei tessuti (trattamento del cancro)

• Diminuzione del tempo di reazione e/o aumento del rendimento

• Utilizzo di condizioni di forza minore, ad esempio temperatura di reazione più bassa

• Possibile cambiamento della via di reazione

• Uso di catalizzatori di trasferimento di fase in quantità minore o loro eliminazione

• Le forze di degassamento reagiscono con prodotti gassosi

• Utilizzo di reagenti grezzi o tecnici

• Attivazione dei metalli e dei solidi

• riduzione del periodo di introduzione

• miglioramento della reattività dei reagenti o dei catalizzatori

• Generazione di specie reattive utili

Il processo di interruzione ad ultrasuoni comprende diverse fasi chiave:

1. Generazione di onde ultrasoniche: le onde ultrasoniche sono generate utilizzando un dispositivo chiamato disruptor ultrasonico o omogeneizzatore ultrasonico.Questo dispositivo è costituito da un trasduttore che converte l'energia elettrica in vibrazioni meccaniche ad alta frequenza.

2. Formazione di bolle di cavitazione: quando le onde ultrasoniche vengono trasmesse al campione, creano cicli alternativi di alta pressione e bassa pressione.piccole cavità riempite di gasQueste bolle crescono rapidamente durante i cicli a bassa pressione e poi collassano violentemente durante i cicli ad alta pressione.

3. Collasso delle bolle di cavitazione: il collasso delle bolle di cavitazione genera un'intensa energia localizzata sotto forma di onde d'urto, microjet e alte temperature.Queste forze fisiche provocano la rottura o la rottura di cellule e tessuti.

4. Effetti meccanici e termici: le forze meccaniche generate dal collasso delle bolle di cavitazione causano lo stress di taglio e il microstreaming all'interno del campione.abbatte le strutture cellulari, e rilascia componenti intracellulari.le alte temperature generate durante il collasso delle bolle possono anche contribuire alla rottura delle cellule denaturando proteine o altre molecole sensibili al calore.

5. Ottimizzazione dei parametri: l'efficienza e l'efficacia dell'interruzione ultrasonica dipendono da vari parametri, tra cui la frequenza e l'intensità delle onde ultrasoniche,la durata dell'esposizione, il volume del campione e il tipo di campione che viene interrotto.Questi parametri devono essere ottimizzati per ogni applicazione specifica per raggiungere il livello di interruzione desiderato senza causare danni eccessivi o perdita di attività biologica.