Ultrazvočno tekoče zdravljenje in njeno uporabo

Ultrazvočni tekoči procesi zdravljenja vključujejo ultrazvočno emulgacijo, sterilizacijo, disperzijo in homogenizacijo itd. Ti ultrazvočni procesi se pogosto uporabljajo pri proizvodnji in pripravi kozmetike in izdelkov za osebno nego, farmacevtskih izdelkov, nanomaterialov in industrije goriva.

01

Pri mešanju nemogočih tekočin v emulzije sta velikost in porazdelitev kapljic ključni dejavniki stabilnosti emulzije. Ultrazvočna oprema za emulgiranje lahko proizvaja zelo fine kapljice in ozke velikosti. V večini primerov, sonication oprema lahko proizvaja sub-mikron kapljice pri pripravi emulzije v paketu ali v vrsti. Za razliko od visokotlačnega homogenizatorja lahko visokotlačne sile, ki nastanejo z ultrazvočno emulgacijo opreme, emulgizirajo še večjo viskoznostno tekočino, kot je težko kurilno olje (HFO). Nekatere formulacije lahko zahtevajo dodajanje emulgacijskih ali stabilizatorjev. V tem primeru tudi oprema za phacoemulsification pomaga, da se emulgacijski naprava meša.

Za številne industrije je nadzor nad rastjo bakterij in alg v vodi proces, ki je tesno povezan s proizvodnjo. Ultrazvočna oprema za čiščenje vode je znana po svojem vplivu na celično strukturo, ki povzroča celično lyzo in celično smrt, kot tudi moč čiščenja zaradi mehanskega šoka. Poleg tega se lahko z zelo preprostim, a učinkovitim korakom sonication, biofilmom, ostanki uspešno odstranijo iz rezervoarjev, sodov, zabojnikov in celo filtrov. Visoko frekvenčna vibracija in kavitacijo omejevalec sile, ki jo ustvarja ultrazvočna oprema odpravlja onesnaženje vode in tekočin. Preostali ostanki se zlahka izperejo brez potrebe po kontaminirajočih čistilih.

Delce in celo disperzije lahko enostavno dobimo z ultrazvoke. Ultrazvočna oprema se lahko uporablja za proizvodnjo mikro- in nano-scale fine-scale disperzije in depolymerization. Ultrazvočna disperzija oprema lahko razčleni prah strjen v tekočinah, ki konvencionalni agitatorji in visoko omejevalniki ne morejo prekiniti. Visoke kavitacijske sile se razpršijo in homogenizirajo aglomerirani delci, kar ima za posledico višjo površino.

Razpad celic ali lyza je pogost proces pri vsakodnevnem pripravku vzorca v laboratorijih za biotehnologijo. Cilj lyze je uničiti del celične stene ali celotno celico za sproščanje biomolekule. Tako imenovani lysates lahko vključujejo, na primer, plazmid, receptorske teste, beljakovine, DNK, RNK in podobno. Nadaljnji koraki po lizi so izoliranje, izoliranje organele ali/in ekstrakcija in konzerviranje beljakovin. Ultrazvočna oprema je skupno orodje za uspešno lysis celic in ekstrakcijo.

Mikrobna inaktivacija je kritičen proces pri predelavi hrane. Zaradi naraščajočega povpraševanja po svežih, blago predelanih živilih se industrija odziva na potrebe kupcev z zamenjavami izolacijskih materialov z blažjimi načini predelave. Ker so mikroorganizmi glavni vzrok za kvaritev hrane, je treba zanje uporabiti tehnike ohranjanja. Ultrazvočna sterilizacija oprema je netermalna tehnologija, ki inaktivira mikroorganizme v izdelku za boljše ohranjanje organoleptičnih lastnosti, prehrane in funkcionalnosti izdelka. Prednost sonikacije je v tem, da se lahko intenzivnost sonikacije popolnoma nadzoruje, tako da se lahko izvede inaktivacija mikroorganizmov.

02

Za izdelavo kozmetike je mešanje sestavin bistven korak. Ultrazvok z visoko močjo omogoča fino zrnato homogenizacijo, disperzijo in emulgacijo, npr. za pripravo krem in krem, lakov za nohte in kozmetike. Dobro so znane tudi zmogljivosti ultrazvoka za ekstrakcijo in ohranjanje. Ker veliko kozmetičnih sestavin, kot so lipidi, beljakovine, aromatične spojine ali barvila iz celic se pridobivajo z ekstrakcijo, ultrazvočna oprema je potencialno orodje za nekatere nove formulacije .

Običajne procesne korake, kot so mešanje in homogenizacija, ekstrakcija, stabilizacija in ohranjanje, tradicionalne metode postopoma nadomeščajo inovativne tehnike obdelave, kot je ultrazvočno zdravljenje. Ultrazvok je netermalna metoda predelave hrane. Prednost sonikacije je njegova nežna, hitra in čista predelava, ki zmanjšuje izgubo izdelkov in izboljšuje kakovost hrane z ohranjanjem svežine in vitaminov.

Farmacevtska industrija

Uporabe ultrazvočne opreme v farmacevtski industriji so raznolike, Na primer sinteza kemijskih spojina, ekstrakcija aktivnih spojina (npr. fenoli, flavonoidi iz biljki), emulgacija (emulzija losiona, krema i mazila), liposomi Priprava (enkapsulacija) ali inaktivirana vakcina virusa i virusnih patogena. V farmacevtski proizvodnji lahko uporaba ultrazvočne opreme poveča proizvodno zmogljivost s povečanjem preusmerja. Industrijska ultrazvočna oprema se lahko uporablja za obsežno farmacevtsko pripravo v obliki serije ali neprekinjenih procesov.

Nanomateriali

Fizikalne lastnosti (kot so optika in magnetizem, specifična toplota, tališče in površinska reaktivnost) nanomaterialov (kot so nanocevke, grafen, nanodiamondi, keramika, kovinski oksidi itd.) so pritegnile veliko pozornosti kot nastajajoči materiali. Manjši kot so delci nanomaterialov, težje je ravnati. Ultrazvok z visoko močjo je pogosto edini način za učinkovito vplivanje na nanodelce. Vpliv električnega ultrazvoka vključuje najširšo paleto aplikacij v kemiji in razvoju materialov, katalizi, elektroniki, energiji, ter biologiji in medicini. Ultrazvočni generator visoke moči je učinkovit način za pridobitev želenih nanodelcev.