Gamă largă de utilizări pentru omogenizatoarele cu ultrasunete

Tehnologia de omogenizare cu ultrasunete este utilizată în principal pentru prepararea și producerea de probe de laborator, inclusiv omogenizarea, emulsionarea și suspendarea diferitelor substanțe, precum și accelerarea reacțiilor chimice, distrugerea celulelor și extracția conținutului celular. Utilizarea echipamentelor de omogenizare cu ultrasunete poate perturba selectiv anumite substanțe, poate eficientiza procesele obositoare de preparare a lichidului și poate crește randamentul multor reacții.

În comparație cu echipamentele de prelucrare mecanică, cum ar fi morile planetare cu bile, rotoarele sau omogenizatoarele cu spații, omogenizatoarele cu ultrasunete pot funcționa cu o eficiență mai mare, în special permițând rezultate experimentale care necesită un număr mare de cicluri repetate. Utilizarea omogenizatoarelor cu ultrasunete a devenit critică, unde chiar și cele mai mici volume de probă pot fi procesate rapid, rentabil și reproductibil.

distrug celulele și microbii

În laboratoarele moderne, omogenizatoarele cu ultrasunete sunt folosite pentru a distruge pereții celulari pentru a extrage conținutul celular fără a le deteriora. Scopul dezintegrarii sau al lizei celulare este de a distruge o parte a peretelui celular sau intreaga celula pentru a elibera biomolecule. Aşa-numitele lizate pot include, de exemplu, plasmide, teste de receptor, proteine, ADN, ARN şi altele asemenea. Etapele de liză sunt separarea, izolarea organelelor și extracția și purificarea proteinelor. Materialul extras (lizat) trebuie izolat și necesar pentru cercetări sau aplicații ulterioare, cum ar fi studiile proteomice. Un omogenizator cu ultrasunete este un instrument comun pentru liza celulară de succes.

Distrugerea membranelor celulare depinde în mare măsură de elasticitatea celulelor. Distrugerea parțială a componentelor celulare, cum ar fi mitocondriile sau citoplasma, poate fi realizată prin variarea energiei ultrasonice de intrare și a puterii de extracție. Pentru bacterii deosebit de rezistente (de exemplu streptococi), ciuperci, spori, drojdii sau probe de țesut, distrugerea directă cu amplitudini ultrasunete foarte mari este posibilă cu microcipurile, deoarece microcipurile pot atinge energii foarte mari în cel mai mic volum de probă introdus.

Aplicații în biochimie și medicină

perturbă cultura tisulară

Componentele subcelulare și virușii sunt distruși fără nicio deteriorare.

Testarea de paternitate

Urologie

Analiza biochimică a membranei a compoziției spermatozoizilor

cercetare genetică

Extragerea ADN-ului din material uman.

Prepararea lipozomilor

Tratamentul cu vaccinul variolei

Pregătiți o soluție de infecție distribuită uniform

Dispersie cu ultrasunete

Folosind energia ultrasonică, particulele solide sau chiar lichidele pot fi dispersate într-un alt purtător. Pulberile la scară nanometrică, cum ar fi dioxidul de titan sau silicea pirogenă sunt din ce în ce mai utilizate în producția de acoperiri și lacuri de testare sau pentru lustruirea suprafețelor mici ale corpului datorită suprafeței lor specifice mari și potențialului de reactivitate crescut.

În plus, aceste substanțe au o tendință negativă de aglomerare, rezultatul căreia este curgerea și umectarea slabe. Aglomeratele formate sunt distruse cu ajutorul unui omogenizator cu ultrasunete, iar dispersia este stabilizată permanent împotriva reaglomerării.

Emulsionare cu ultrasunete

Când se utilizează facoemulsificarea, două lichide nemiscibile, cum ar fi uleiul și apa, sunt procesate într-o emulsie cvasi-omogenă. Emulsii fin dispersate cu picături de dimensiuni foarte mici și stabilitate foarte mare pot fi produse prin intermediul tehnicilor de omogenizare cu ultrasunete în comparație cu metodele convenționale care folosesc de exemplu rotoare. Emulsia rezultată nu a format nici bulgări, nici picături decantate. Cu metodele convenționale, cum ar fi rotoarele sau agitatoarele, agitarea lentă duce de obicei la separarea lichidului. Agitarea prea rapidă va duce la includerea de aer, praf și alte resturi în emulsie. Omogenizatoarele cu ultrasunete sunt adesea folosite în farmacii pentru producția de unguente de înaltă calitate, la scară mică.

Omogenizare cu ultrasunete

Emulsiile omogenizate cu ultrasunete sunt întâlnite în multe forme diferite în viața de zi cu zi, de exemplu în produse cosmetice sau loțiuni. Aplicațiile tehnice ale omogenizării cu ultrasunete variază de la producția de vopsele și lacuri până la omogenizarea probelor de apă uzată și de sol (în scopuri analitice) până la pregătirea probelor pentru analiza mărimii particulelor.

În special, apele uzate industriale sunt verificate continuu pentru prezența metalelor grele, grăsimilor sau uleiurilor în laboratoarele de mediu, astfel încât să se poată lua măsuri imediate dacă concentrațiile depășesc limita. Pentru a obține rezultate analitice reprezentative, este necesară transformarea probei de apă uzată într-o stare omogenă. Acestea trebuie realizate prin omogenizare ultrasonică cu fiabilitate ridicată într-un timp scurt.

În agricultură, omogenizatoarele cu ultrasunete sunt utilizate pentru prepararea probelor. De exemplu, omogenizatorul cu ultrasunete poate omogeniza intens și fin celulele rozetelor într-un timp foarte scurt. Dimensiunea finală posibilă a particulei este mai mică de 1 μm, ceea ce simplifică filtrarea ulterioară pentru a elimina ionii, deoarece nu se formează aglomerate.