Princip rada ultrazvučnog instrumenta za uklanjanje ćelija

Ultrazvuk je vrsta elastičnog mehaničkog talasa u materijalnom mediju. To je valni oblik, pa se može koristiti za otkrivanje fizioloških i patoloških informacija ljudskog tijela, odnosno dijagnostičkog ultrazvuka. Istovremeno, to je i oblik energije koji, kada se određena doza ultrazvuka prenese unutar organizma, stupa u međusobnu interakciju. Ultrazvuk je elastičan mehanički zvuk u materijalnom mediju, a njegovi efekti na ćelije uglavnom uključuju termičke efekte, efekte kavitacije i mehaničke efekte.
Termički efekat je da kada se ultrazvuk širi u mediju, trenje ometa molekularne vibracije uzrokovane ultrazvukom, uzrokujući da se neka energija pretvori u lokalnu visoku toplinu (42-43 stepen). To je zato što je kritična smrtonosna temperatura normalnog tkiva 45,7 stepeni, a tumorsko tkivo je osjetljivije od normalnog tkiva. Stoga, na ovoj temperaturi, metabolizam tumorskih ćelija je poremećen, a utiče na sintezu DNK, RNK i proteina, čime se ubijaju ćelije raka bez uticaja na normalno tkivo. Efekt kavitacije je stvaranje vakuola u organizmima pod ultrazvučnim zračenjem, koje stvaraju mehanički smični pritisak i turbulenciju uz vibraciju i nasilnu eksploziju vakuola, uzrokujući krvarenje tumora, dezintegraciju tkiva i nekrozu. Osim toga, kada kavitacijski mjehur pukne, on stvara trenutne visoke temperature (oko 5000 stepeni) i visoki pritisci (do 500 × 104 Pa) mogu uzrokovati toplinsku disocijaciju vodene pare. OH slobodni radikali i. H atomi. Redox uzrokovan. OH slobodni radikali i. H atomi mogu dovesti do razgradnje polimera, inaktivacije enzima, lipidne peroksidacije i ubijanja stanica. Mehanički efekat je primarni efekat ultrazvuka. Tokom procesa širenja ultrazvuka, naizmjenična kompresija i proširenje čestica medija predstavljaju promjenu pritiska, uzrokujući oštećenje ćelijske strukture. Snaga efekta ubijanja usko je povezana sa frekvencijom i intenzitetom ultrazvuka.
Istovremeno, to je i oblik energije, koji svojim interakcijama može uzrokovati promjene u funkciji i strukturi organizama kada se određena doza ultrazvuka širi unutar organizma, poznata kao ultrazvučni biološki efekat.
Princip ultrazvučnog instrumenta za uklanjanje ćelija nije previše misteriozan i komplikovan. Jednostavno rečeno, to je pretvaranje električne energije u zvučnu kroz pretvarač. Ova energija se pretvara u guste male mjehuriće kroz tečni medij (kao što je voda), koji brzo eksplodiraju i proizvode energiju poput male bombe, igrajući na taj način ulogu u razgradnji tvari kao što su ćelije (poznato kao "efekat kavitacije"). .