إطالة بالموجات فوق الصوتية الكسارة هو نوع من معدات المختبرات متعددة الوظائف على أساس تأثير التجويف بالموجات فوق الصوتية ، والتي يمكن أن تولد فقاعات صغيرة في السائل من خلال توسيع وكسر عالية التردد الاهتزاز الميكانيكي ، والإفراج عن الطاقة الهائلة على شكل موجة الصدمة و قوة القص ، وبالتالي تحقيق كفاءة عالية سحق وتشتت الخلايا والأنسجة والجسيمات . وتتمثل مهامها الأساسية فيما يلي :
أولاً - المهام الأساسية
تجزئة الخلية والأنسجة الانقسام
مناسبة لأنّ عينة : الحيوان والنبات الخلية ، البكتيريا ، الفطريات ، الجراثيم الفيروسية وغيرها من العينات البيولوجية .
المزايا : عدم الاتصال العلاج يتجنب الاحتكاك الميكانيكي والتلوث ، وخاصة بالنسبة للعينات العقيمة ( مثل إعداد اللقاحات ) ؛ إن cavitations موزعة بالتساوي ، سحق درجة متسقة ، معامل الاختلاف ( السيرة الذاتية ) بين دفعة / دفعة أقل من 5 ٪ ، وهو أفضل من التقليدية طحن الميكانيكية ( السيرة الذاتية > 15 في المائة ) .
تطبيق نموذجي : استخراج المنتجات داخل الخلايا ( على سبيل المثال ، انزيم ، بلازميد الحمض النووي المؤتلف البروتين ) و استخدامها في التجارب المصب مثل لطخة غربية ، بكر . تعطيل الفيروس . تجانس الأنسجة ( على سبيل المثال ، الكبد والأورام ) المستخدمة في استخراج الحمض النووي الريبي / الحمض النووي .
تشتت استحلاب المواد النانوية
الوظيفة : depolymerization من المعادن / أكسيد النانوية ( مثل الاتحاد الافريقي ، تيو ₂ ) ، تفريق الجرافين ، أنابيب الكربون النانوية وغيرها من المواد ثنائية الأبعاد لمنع التكتل وتحسين الأداء .
استحلاب القدرة : إعداد ميكرون / نانو مستحلب ( مثل الليبوزومات ، كبسولات رقيقة جدا ) لدعم تطوير نظام تسليم المخدرات .
المزايا : بالمقارنة مع التقليدية استحلاب ، استحلاب بالموجات فوق الصوتية طريقة توزيع حجم الجسيمات هو أضيق وأكثر استقرارا .
تسريع التفاعلات الكيميائية واستخراج
تعزيز الحافز : تسريع تخليق كيميائي ( على سبيل المثال ، في إطار إعداد المواد العضوية الفلزية ) عن طريق تعزيز خليط من المواد المتفاعلة من خلال التجويف تأثير .
كفاءة الاستخراج : تفريق الملوثات العضوية في التربة أو الرواسب ( مثل الهيدروكربونات العطرية المتعددة الحلقات ) ، وتحسين حساسية الكشف ؛ تسريع حل المكونات النشطة من الادوية العشبية الصينية ، وتحسين كفاءة الاستخراج .
متعددة الوظائف تجهيز عينة
القدرة على التكيف : دعم من تتبع ( 0.1 مل ) على نطاق تجريبي ( 5 لتر ) من معالجة العينات ، بما في ذلك أنابيب الطرد المركزي ، وأكواب ، المفاعلات وغيرها من الحاويات .
التحكم في درجة الحرارة : يمكن أن تكون مطابقة مع نظام التبريد ( مثل حمام الماء سترة أو عصا التبريد ) ، والحفاظ على درجة حرارة العينة 4-10 ℃ ، ومنع تعطيل المكونات الحرارية .
ثانياً - الخصائص التقنية
تأثير التجويف عالية التردد
نطاق التردد : 20-40khz ، التردد المنخفض ( مثل 20khz ) يوفر الطاقة العالية ، ومناسبة لسحق الأنسجة الصلبة ؛ عالية التردد ( على سبيل المثال ، 40khz ) المستخدمة في غرامة الاستحلاب .
قوة تأثير : موجة الصدمة صدر من التجويف فقاعة يمكن أن تصل إلى 1000 ميغاباسكال ، والتي يمكن كسر جدار الخلية أو نانو الجسيمات بكفاءة .
نظام التحكم الذكي
المعلمة التنظيم : مجموعة الطاقة 50W-2000W ، ويمكن تنظيم غرامة ( ± 1 ٪ دقة ) ، والتكيف مع الخلايا الضعيفة ( مثل خلايا الثدييات ) أو عينات مستعصية ( مثل الجراثيم البكتيرية ) .
نبض واسطة : دعم العمل المتقطع ( على سبيل المثال ، 2 ثانية / وقفة 1 ثانية ) ، وتجنب الأضرار الناجمة عن الموجات فوق الصوتية الحرارية على المدى الطويل عينات حساسة للحرارة .
برنامج التخزين : يمكن إنشاء وتخزين ما يصل إلى 20 مجموعات من إجراءات التشغيل ، ودعم تكرار العملية التجريبية ، وتحسين كفاءة العمل .
تصميم الأمن
عزل الصوت غطاء الحماية : الحد من الضوضاء أقل من 70 ديسيبل ، ومنع انتشار الهباء الجوي ، وحماية صحة المشغلين .
حماية الزائد : في الوقت الحقيقي رصد الطاقة ، درجة الحرارة ، وقت العمل ، خارج الحد التلقائي اغلاق لتجنب تلف المعدات .
المسبار التوافق : سبائك التيتانيوم القرن مع أقطار مختلفة ( 2-25mm ) ، ومقاومة التآكل ، ومكافحة التعب ، وحياة طويلة تصل إلى آلاف الساعات .
تطبيق المشهد
مجال الطب الحيوي
انقسام الخلية : استخراج البروتين المؤتلف ، الميتوكوندريا / الكلوروبلاست العزلة .
تطوير لقاح : استخدام الموجات فوق الصوتية لكسر المغلف الفيروسية لتعطيل الفيروس أو دراسة مسببات الأمراض .
خزعة السائل : معالجة عينات الدم ، والإفراج عن الحمض النووي الحر ( مثل الكشف عن علامات الورم ) .
مجال علم المواد
إعداد المواد النانوية : تفريق نقاط الكم والمعادن النانوية ، وتحسين أداء الحفاز المواد .
المواد الكهربائي لبطاريات الليثيوم : تفريق المواد الفعالة بالتساوي ، وزيادة كثافة طاقة البطارية .
الكيمياء الخضراء : بالموجات فوق الصوتية بمساعدة تفاعل حفزي ، والحد من استهلاك المذيبات واستهلاك الطاقة .
مجال الهندسة البيئية
الكشف عن الملوثات : تفريق جزيئات البلاستيك الصغيرة في التربة أو المياه ، وتحسين كفاءة الاستخراج .
التحليل الميكروبيولوجي : البكتيريا المسببة للأمراض ( على سبيل المثال ، كولاي ) في الوجبات سحق الأغذية / المياه عينة ، والإفراج عن الحمض النووي بكر الكشف .
مجال الصناعات الغذائية
مستحلب التجانس : إعداد مستحلب مستقرة ( مثل المشروبات والصلصات ) ، وتحسين طعم المنتج .
إضافات : استخراج الصباغ ، والتوابل وغيرها من المكونات الطبيعية من النباتات .