Široka paleta uporab za ultrazvočne homogenizatorje

Tehnologija ultrazvočne homogenizacije se uporablja predvsem za pripravo in proizvodnjo laboratorijskih vzorcev, vključno s homogenizacijo, emulgiranjem in suspenzijo različnih snovi, pa tudi za pospeševanje kemičnih reakcij, razgradnjo celic in ekstrakcijo celične vsebine. Uporaba ultrazvočne opreme za homogenizacijo lahko selektivno moti nekatere snovi, poenostavi dolgočasne postopke priprave tekočine in poveča izkoristke številnih reakcij.

V primerjavi z opremo za mehansko obdelavo, kot so planetarni kroglični mlini, rotorji ali homogenizatorji vrzeli, lahko ultrazvočni homogenizatorji delujejo z večjo učinkovitostjo, zlasti omogočajo eksperimentalne rezultate, ki zahtevajo veliko število ponavljajočih se ciklov. Uporaba ultrazvočnih homogenizatorjev je postala kritična, kjer je mogoče hitro, stroškovno učinkovito in ponovljivo obdelati tudi najmanjše količine vzorcev.

uničiti celice in mikrobe

V sodobnih laboratorijih se ultrazvočni homogenizatorji uporabljajo za razbijanje celičnih sten za ekstrakcijo celične vsebine, ne da bi jo poškodovali. Namen razpadanja ali lize celice je uničiti del celične stene ali celotno celico, da se sprostijo biomolekule. Tako imenovani lizati lahko vključujejo na primer plazmide, receptorske teste, proteine, DNA, RNA in podobno. Koraki lize so ločevanje, izolacija organelov ter ekstrakcija in čiščenje beljakovin. Ekstrahirani material (lizat) je treba izolirati in zahtevati za nadaljnje raziskave ali uporabo, na primer za proteomske študije. Ultrazvočni homogenizator je običajno orodje za uspešno celično lizo.

Uničenje celičnih membran je v veliki meri odvisno od elastičnosti celic. Delno uničenje celičnih komponent, kot so mitohondriji ali citoplazma, je mogoče doseči s spreminjanjem vhodne ultrazvočne energije in moči ekstrakcije. Za posebej odporne bakterije (npr. streptokoke), glive, spore, kvasovke ali vzorce tkiva je z mikročipi možno neposredno uničenje z zelo visokimi ultrazvočnimi amplitudami, saj lahko mikročipi dosežejo zelo visoke energije pri najmanjšem vhodnem volumnu vzorca.

Aplikacije v biokemiji in medicini

motijo ​​kulturo tkiva

Podcelične komponente in virusi se uničijo brez poškodb.

Testiranje očetovstva

Urologija

Biokemična membranska analiza sestave sperme

genetske raziskave

Ekstrakcija DNK iz človeškega materiala.

Priprava liposomov

Zdravljenje s cepivom proti črnim kozam

Pripravite enakomerno porazdeljeno raztopino za okužbo

Ultrazvočna disperzija

Z uporabo ultrazvočne energije se lahko trdni delci ali celo tekočine razpršijo v drug nosilec. Zaradi velike specifične površine in povečanega potenciala reaktivnosti se nanometalni prah, kot sta titanov dioksid ali dimljeni silicijev dioksid, vse pogosteje uporablja pri proizvodnji testnih premazov in lakov ali za poliranje majhnih telesnih površin.

Poleg tega imajo te snovi negativno nagnjenost k aglomeraciji, kar je posledica slabega pretoka in omočljivosti. Nastale aglomerate razbijemo s pomočjo ultrazvočnega homogenizatorja in disperzijo trajno stabiliziramo pred ponovnim aglomeriranjem.

Ultrazvočna emulgacija

Ko se uporablja fakoemulzifikacija, se dve tekočini, ki se ne mešata, kot sta olje in voda, predelata v kvazi homogeno emulzijo. Fino dispergirane emulzije z zelo majhnimi velikostmi kapljic in zelo visoko stabilnostjo je mogoče proizvesti s pomočjo ultrazvočnih tehnik homogenizacije v primerjavi z običajnimi metodami z uporabo npr. rotorjev. Nastala emulzija ni tvorila niti grudic niti usedlih kapljic. Pri običajnih metodah, kot so rotorji ali mešala, počasno mešanje običajno povzroči ločitev tekočine. Prehitro mešanje bo povzročilo vključevanje zraka, prahu in drugih ostankov v emulzijo. Ultrazvočni homogenizatorji se pogosto uporabljajo v lekarnah za visokokakovostno, manjšo proizvodnjo mazil.

Ultrazvočna homogenizacija

Ultrazvočne homogenizirane emulzije se v vsakdanjem življenju pojavljajo v številnih različnih oblikah, na primer v kozmetiki ali losjonih. Tehnične aplikacije ultrazvočne homogenizacije segajo od proizvodnje barv in lakov do homogenizacije vzorcev odpadne vode in tal (za analitične namene) do priprave vzorcev za analizo velikosti delcev.

Zlasti industrijska odpadna voda se v okoljskih laboratorijih nenehno preverja glede prisotnosti težkih kovin, maščob ali olj, da se lahko takoj sprejmejo ukrepi, če koncentracije presežejo mejo. Za pridobitev reprezentativnih analitičnih rezultatov je potrebno vzorec odpadne vode pretvoriti v homogeno stanje. To je treba doseči z ultrazvočno homogenizacijo z visoko zanesljivostjo v kratkem času.

V kmetijstvu se za pripravo vzorcev uporabljajo ultrazvočni homogenizatorji. Ultrazvočni homogenizator lahko na primer v zelo kratkem času intenzivno in fino homogenizira celice rozete. Končna dosegljiva velikost delcev je manjša od 1 μm, kar poenostavi naknadno filtracijo za izpiranje ionov, saj ne nastajajo aglomerati.