Bredt spekter av bruksområder for ultralyd homogenisatorer

Ultralyd homogeniseringsteknologi brukes hovedsakelig til fremstilling og produksjon av laboratorieprøver, inkludert homogenisering, emulgering og suspensjon av ulike stoffer, samt akselerasjon av kjemiske reaksjoner, celleforstyrrelser og utvinning av celleinnhold. Bruken av ultralyd homogeniseringsutstyr kan selektivt forstyrre visse stoffer, effektivisere kjedelige væskeforberedelsesprosesser og øke utbyttet av mange reaksjoner.

Sammenlignet med mekanisk prosesseringsutstyr som planetariske ballmøller, rotorer eller gap homogenisatorer, kan ultralyd homogenisatorer fungere med høyere effektivitet, spesielt muliggjøre eksperimentelle resultater som krever et stort antall gjentatte sykluser. Bruken av ultralyd homogenisatorer har blitt kritisk, hvor selv de minste prøvevolumene kan behandles raskt, kostnadseffektivt og reprodusert.

ødelegge celler og mikrober

I moderne laboratorier brukes ultralyd homogenisatorer til å forstyrre cellevegger for å trekke ut cellulært innhold uten å skade dem. Hensikten med celle oppløsning eller lysis er å ødelegge en del av celleveggen eller hele cellen for å frigjøre biomolekyler. Såkalte lysater kan for eksempel omfatte plasmider, reseptoranalyser, proteiner, DNA, RNA og lignende. Trinnene i lysis er separasjon, organelleisolasjon og proteinutvinning og rensing. Det ekstraherte materialet (lysate) må isoleres og kreves for videre forskning eller anvendelse, for eksempel for proteomiske studier. En ultralyd homogenisator er et vanlig verktøy for vellykket cellelys.

Ødeleggelsen av cellemembraner er i stor grad avhengig av elastisiteten til celler. Delvis ødeleggelse av cellulære komponenter som mitokondrier eller cytoplasma kan oppnås ved å variere inngangs ultralydenergi og ekstraksjonskraft. For spesielt resistente bakterier (f.eks. streptokokker), sopp, sporer, gjær eller vevsprøver, er direkte ødeleggelse med svært høye ultralydamplituder mulig med mikrochips, da mikrochipsene kan oppnå svært høye energier i det minste prøvevolumet.

Anvendelser innen biokjemi og medisin

forstyrre vevskulturen

Subcellulære komponenter og virus ødelegges uten skade.

Farskapstesting

Urologi

Biokjemisk membrananalyse av sædsammensetning

genetisk forskning

DNA-ekstraksjon fra menneskelig materiale.

Liposome forberedelse

Kopper vaksine behandling

Forbered en jevnt distribuert infeksjonsløsning

Ultralyd dispersjon

Ved hjelp av ultralydsenergi kan faste partikler eller til og med væsker spres til en annen bærer. Nanoskala pulver som titandioksid eller fumed silika brukes i økende grad til produksjon av testbelegg og lakk eller for polering av små kroppsoverflater på grunn av deres store spesifikke overflateareal og økt reaktivitetspotensial.

Videre har disse stoffene en negativ tendens til agglomerat, hvis resultat er dårlig strømning og fuktbarhet. De dannede agglomeratene forstyrres ved hjelp av en ultralyd homogenisator, og dispersjonen stabiliseres permanent mot re-agglomerering.

Ultralyd emulgering

Når phacoemulsification brukes, behandles to umiskjennelige væsker, som olje og vann, til en kvasi-homogen emulsjon. Fint dispergerte emulsjoner med svært små dråpestørrelser og svært høy stabilitet kan produseres ved hjelp av ultralyd homogeniseringsteknikker sammenlignet med konvensjonelle metoder ved hjelp av f.eks rotorer. Den resulterende emulsjonen verken dannet klumper eller avgjorte dråper. Med konvensjonelle metoder, som rotorer eller rørere, resulterer langsom omrøring vanligvis i væskeseparasjon. For rask omrøring vil føre til inkludering av luft, støv og annet rusk i emulsjonen. Ultralyd homogenisatorer brukes ofte på apotek for produksjon av småskala salver av høy kvalitet.

Ultralyd homogenisering

Ultralyd homogeniserte emulsjoner oppstår i mange forskjellige former i dagliglivet, for eksempel i kosmetikk eller lotioner. Tekniske anvendelser av ultralyd homogenisering spenner fra produksjon av maling og lakk til homogenisering av avløpsvann og jordprøver (for analytiske formål) til prøvepreparering for partikkelstørrelsesanalyse.

Spesielt kontrolleres industrielt avløpsvann kontinuerlig for tilstedeværelse av tungmetaller, fett eller oljer i miljølaboratorier, slik at umiddelbare tiltak kan iverksettes hvis konsentrasjonene overskrider grensen. For å oppnå representative analytiske resultater er det nødvendig å konvertere avløpsvannprøven til en homogen tilstand. Disse må oppnås ved ultralyd homogenisering med høy pålitelighet på kort tid.

I landbruket brukes ultralyd homogenisatorer til prøvepreparering. For eksempel kan ultralyd homogenisatoren intensivt og fint homogenisere cellene av rosetter på svært kort tid. Den endelige oppnåelige partikkelstørrelsen er mindre enn 1 μm, noe som forenkler den etterfølgende filtreringen for å vaske ut ionene da ingen agglomerater dannes.