一、工作原理
超聲波細胞破碎儀利用高頻率的超聲波振蕩作用于細胞,產生劇烈的物理變化,如空化、壓縮和剪切等,導致細胞壁破裂、細胞膜破損、細胞核溶解,從而實現對細胞組織的破碎和細胞器的釋放。具體來說,超聲波通過介質傳遞到樣品中,在液體中形成空化現象,即在正壓半周內,液體被壓縮變密,負壓半周內,液體被拉伸變稀薄形成氣泡;隨著超聲波的繼續作用,氣泡不斷變大并最終破裂,形成微小的沖擊波,產生局部的高溫高壓和劇烈水動力效應,從而達到細胞破碎的目的。
二、概述:
超聲波技術作為一種物理手段和工具,能夠在化學反應的介質中產生一系列接近于的條件,這種能量不僅能夠激發或促進許多化學反應、加快化學反應速度,甚至還可以改變某些化學反應的方向,產生一些令人意想不到的效果和奇跡。這就是聲化學。聲化學可應用于幾乎所有的化學反應,如萃取與分離、合成與降解、生物柴油生產、治理微生物、降解有毒有機污染物、生物降解處理、生物細胞粉碎、分散和凝聚等。
三、主要部件功能:
1.超音波振動源(驅動電源):把50-60Hz的市電轉化為高功率的高頻率(15kHz—100kHz)電源,提供給換能器。
2.換能器(controller, transducer):把高頻率電能轉化為機械振動能。
3.變幅桿:聯接并固定換能器與工具頭,將換能器之振幅放大后傳送到工具頭。
4.工具頭(導入桿):把機械能和壓力傳至工作物,同時也有振幅放大的功能。
5.連接螺栓:將以上各組件緊密地連接。
四、優點:
1、非接觸性:超聲波破碎是一種非接觸性的技術,不需要使用機械切割或高速旋轉的方法來打破細胞,避免了機械損傷和污染。
2、高效性:超聲波能夠產生高頻率的振動波,快速破開細胞,高效地釋放細胞內物質。
3、可控性:可以通過調節超聲波的功率、振幅和處理時間等參數來控制破碎過程,以滿足不同類型的實驗要求。
4、多功能性:除了細胞破碎外,超聲波還可以用于分散、均質化、去氣泡等多種應用。
5、易操作:相對于其他類型的細胞破碎儀,超聲波細胞破碎儀使用起來更加簡單,不需要特殊的培訓。