Širok spektar upotreba za ultrazvučne homogenizatore

Tehnologija ultrazvučne homogenizacije uglavnom se koristi za pripremu i proizvodnju laboratorijskih uzoraka, uključujući homogenizaciju, emulzifikaciju i suspenziju različitih supstanci, kao i ubrzanje hemijskih reakcija, razbijanje ćelija i ekstrakciju ćelijskog sadržaja. Upotreba ultrazvučne opreme za homogenizaciju može selektivno poremetiti određene supstance, pojednostaviti zamorne procese pripreme tečnosti i povećati prinose mnogih reakcija.

U poređenju sa opremom za mehaničku obradu kao što su planetarni kuglični mlinovi, rotori ili homogenizatori zazora, ultrazvučni homogenizatori mogu raditi sa većom efikasnošću, posebno omogućavajući eksperimentalne rezultate koji zahtevaju veliki broj ponovljenih ciklusa. Upotreba ultrazvučnih homogenizatora postala je kritična, gdje se čak i najmanji volumeni uzoraka mogu obraditi brzo, ekonomično i ponovljivo.

uništavaju ćelije i mikrobe

U modernim laboratorijama ultrazvučni homogenizatori se koriste da razbiju ćelijske zidove kako bi izvukli ćelijski sadržaj bez njihovog oštećenja. Svrha dezintegracije ili lize ćelije je uništavanje dijela ćelijskog zida ili cijele stanice kako bi se oslobodile biomolekule. Takozvani lizati mogu uključivati, na primjer, plazmide, testove receptora, proteine, DNK, RNK i slično. Koraci lize su odvajanje, izolacija organela i ekstrakcija i pročišćavanje proteina. Ekstrahirani materijal (lizat) mora biti izoliran i potreban za daljnja istraživanja ili primjenu, kao što su proteomske studije. Ultrazvučni homogenizator je uobičajeno sredstvo za uspješnu lizu stanica.

Uništavanje staničnih membrana u velikoj mjeri ovisi o elastičnosti stanica. Djelomično uništavanje ćelijskih komponenti kao što su mitohondrije ili citoplazma može se postići variranjem ulazne ultrazvučne energije i snage ekstrakcije. Za posebno otporne bakterije (npr. streptokoke), gljivice, spore, kvasac ili uzorke tkiva, direktno uništavanje sa vrlo visokim ultrazvučnim amplitudama je moguće uz mikročipove, jer mikročipovi mogu postići vrlo visoke energije u najmanjoj količini unesenog uzorka.

Primjena u biohemiji i medicini

poremetiti kulturu tkiva

Subćelijske komponente i virusi se uništavaju bez ikakvih oštećenja.

Testiranje očinstva

Urologija

Biohemijska membranska analiza sastava sperme

genetsko istraživanje

Ekstrakcija DNK iz ljudskog materijala.

Priprema liposoma

Liječenje vakcinom protiv velikih boginja

Pripremite ravnomjerno raspoređeni rastvor za infekciju

Ultrazvučna disperzija

Koristeći ultrazvučnu energiju, čvrste čestice ili čak tečnosti mogu se dispergovati u drugi nosač. Nanorazmjerni prahovi kao što su titan dioksid ili ispareni silicijum dioksid se sve više koriste u proizvodnji testnih premaza i lakova ili za poliranje malih površina tijela zbog njihove velike specifične površine i povećanog potencijala reaktivnosti.

Nadalje, ove tvari imaju negativnu sklonost aglomeriranju, što je posljedica slabe tečnosti i vlaženja. Formirani aglomerati se razbijaju pomoću ultrazvučnog homogenizatora i disperzija se trajno stabilizuje protiv ponovnog zgnječenja.

Ultrazvučna emulzifikacija

Kada se koristi fakoemulzifikacija, dvije tekućine koje se ne miješaju, kao što su ulje i voda, se prerađuju u kvazihomogenu emulziju. Fino dispergovane emulzije sa vrlo malim veličinama kapljica i vrlo visokom stabilnošću mogu se proizvesti pomoću tehnika ultrazvučne homogenizacije u poređenju sa konvencionalnim metodama koje koriste npr. rotore. Rezultirajuća emulzija nije formirala grudvice niti se taložile kapljice. Kod konvencionalnih metoda, kao što su rotori ili miješalice, sporo miješanje obično rezultira odvajanjem tekućine. Prebrzo miješanje će rezultirati uključivanjem zraka, prašine i drugih ostataka u emulziju. Ultrazvučni homogenizatori se često koriste u ljekarnama za kvalitetnu proizvodnju masti u malom obimu.

Ultrazvučna homogenizacija

Ultrazvučne homogenizirane emulzije se susreću u mnogo različitih oblika u svakodnevnom životu, na primjer u kozmetici ili losionima. Tehničke primjene ultrazvučne homogenizacije kreću se od proizvodnje boja i lakova do homogenizacije uzoraka otpadnih voda i tla (za analitičke svrhe) do pripreme uzoraka za analizu veličine čestica.

Konkretno, industrijska otpadna voda se kontinuirano provjerava na prisustvo teških metala, masti ili ulja u ekološkim laboratorijama kako bi se hitne mjere mogle poduzeti ako koncentracije pređu granicu. Da bi se dobili reprezentativni analitički rezultati, potrebno je uzorak otpadne vode prevesti u homogeno stanje. Ovo se mora postići ultrazvučnom homogenizacijom sa visokom pouzdanošću u kratkom vremenu.

U poljoprivredi se za pripremu uzoraka koriste ultrazvučni homogenizatori. Na primjer, ultrazvučni homogenizator može intenzivno i fino homogenizirati ćelije rozeta za vrlo kratko vrijeme. Konačna dostižna veličina čestica je manja od 1 μm, što pojednostavljuje naknadnu filtraciju za ispiranje jona jer se ne formiraju aglomerati.