أجهزة معالجة مخبرية بالموجات فوق الصوتية لتحضير العينات بموثوقية

توفر أجهزة المعالجة المخبرية بالموجات فوق الصوتية من Hielscher موجات فوق صوتية قوية يمكن التحكم فيها بدقة لتحضير العينات، وتحلل الخلايا، وتجانس الأنسجة، وتشتيت الجسيمات، والاستحلاب، وقص DNA/RNA، واستخلاص البروتينات، والتفاعلات الكيميائية الصوتية. من العينات بأحجام الميكرولتر والقوارير المغلقة إلى الكؤوس المخبرية وخلايا التدفق والصفائح ذات 96 بئرًا، توفر Hielscher المجانس بالموجات فوق الصوتية المناسب لسير العمل في مختبرك.

اختر من بين أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية المدمجة المحمولة باليد، والمجانسات الرقمية بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار، وأنظمة القرن الكأسي، وأجهزة معالجة القوارير بالموجات فوق الصوتية، وأجهزة معالجة الصفائح بالموجات فوق الصوتية ذات معدل معالجة العينات المرتفع. تساعدك السعة القابلة للضبط، والتحكم في العملية بما يتيح تكرار النتائج، ومراقبة درجة الحرارة، وتسجيل البيانات، والمجموعة الواسعة من المسابير والملحقات على تحقيق نتائج متسقة في تطبيقات البحث والتحليل وتطوير العمليات.

كيفية اختيار جهاز معالجة مخبري بالموجات فوق الصوتية عالي الجودة

عند اختيار جهاز معالجة مخبري بالموجات فوق الصوتية أو مجانس بالموجات فوق الصوتية، تشمل أهم المعايير القدرة فوق الصوتية، والتحكم الدقيق في السعة، وقابلية تكرار النتائج، والتوافق مع العينات، وسهولة الاستخدام، والتوثيق الموثوق. صُممت أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار من Hielscher لمهام تحضير العينات التي تتطلب أداءً عاليًا، مثل تحلل الخلايا، وتجانس الأنسجة، واستخلاص البروتينات، وقص DNA، وتشتيت الجسيمات النانوية، والاستحلاب، وإزالة الغازات، والتفاعلات الكيميائية الصوتية.
تجمع أجهزة المعالجة المخبرية بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بين الموجات فوق الصوتية القوية والتحكم الرقمي في العملية والملحقات المتينة وميزات السلامة العملية. وهذا يجعلها مناسبة لمختبرات البحث ومختبرات التحليل وتطوير العمليات وضبط الجودة الصناعي.

الأداء والتحكم في العملية

• قدرة الموجات فوق الصوتية وشدتها: تتوفر مجانسات Hielscher المخبرية بقدرة فوق صوتية تبلغ 50 و100 و200 و400 واط. ويتيح لك ذلك اختيار جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية المناسب للعينات الصغيرة أو العمل المخبري الروتيني أو الأحجام الأكبر في الكؤوس المخبرية أو المعالجة باستخدام خلية التدفق.
• التحكم الدقيق في السعة: تتيح لك السعة القابلة للضبط تحديد شدة المعالجة بالموجات فوق الصوتية المطلوبة لكل تطبيق. وهذا ضروري لتحقيق نتائج قابلة للتكرار في التجانس وتفكيك الخلايا وتشتيت الجسيمات والاستحلاب والاستخلاص. ويحافظ الضبط التلقائي للتردد على تشغيل جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية عند التردد الأمثل.
• تحضير سريع وفعال للعينات: مقارنةً بطرق مثل الطحن بمطحنة الخرز، أو دورات التجميد والإذابة، أو التجانس بالضغط العالي، أو التجفيف بالتجميد، غالبًا ما تقلل المعالجة بالموجات فوق الصوتية باستخدام المسبار زمن المعالجة مع تحسين قابلية تكرار النتائج وكفاءة العملية.
• التحكم في درجة الحرارة: يمكن استخدام أجهزة المعالجة الرقمية بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بقدرة 200 واط فما فوق مع مستشعر درجة حرارة قابل للتوصيل. يراقب جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية درجة حرارة العينة باستمرار، ويمكنه التوقف مؤقتًا بصورة تلقائية عند بلوغ حد محدد لدرجة الحرارة. وتساعد المعالجة النبضية بالموجات فوق الصوتية أيضًا على تقليل تراكم الحرارة أثناء تحضير العينات الحساسة.

التوافق مع العينات والملحقات

• مجموعة واسعة من السونوترودات والمسابير: تتيح الأقطار والأشكال والمواد المختلفة للسونوترود تكييفًا أمثل مع حجم العينة وهندسة الوعاء ومتطلبات العملية. تُصنع مسابير Hielscher من مواد متينة مقاومة للتآكل، مثل التيتانيوم أو السيراميك أو الزجاج.
• خيارات مرنة للأوعية والأحجام: يمكن استخدام أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher مع الأنابيب والقوارير والكؤوس المخبرية وخلايا التدفق والملحقات متعددة العينات. وهذا يجعلها مناسبة للعينات بأحجام الميكرولتر والدفعات المخبرية والمعالجة المستمرة ضمن خط المعالجة.
• تطبيقات متنوعة: باستخدام المسبار أو الملحق المناسب، يمكن استخدام مجانس واحد بالموجات فوق الصوتية لتفكيك الخلايا، وتجانس الأنسجة، وقص DNA وRNA، واستخلاص البروتينات، وتشتيت الجسيمات النانوية، والاستحلاب، والخلط، وإزالة الغازات، والاستخلاص، والكيمياء الصوتية.
• سهولة التنظيف والصيانة: يسهل تفكيك السونوترودات والمسابير وخلايا التدفق وتنظيفها. وتساعد المكونات القابلة للتعقيم بالأوتوكلاف وخيارات التنظيف في المكان والتعقيم في المكان على منع التلوث المتبادل ودعم الاستخدام المخبري اليومي الموثوق.

التشغيل الرقمي والتوثيق

• التحكم الرقمي: تتميز أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بقدرة 200 واط فما فوق بتحكم رقمي مع شاشة لمس ملونة، وتنقل بديهي بين القوائم، وإعدادات قابلة للبرمجة، وتحكم عن بُعد عبر المتصفح. وتحسن إضاءة العينات في أجهزة المعالجة المخبرية الرقمية بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار الرؤية أثناء المعالجة.
• تسجيل البيانات: تتضمن أجهزة المعالجة الرقمية بالموجات فوق الصوتية من Hielscher تسجيلًا تلقائيًا للبيانات على بطاقة SD مدمجة. تُحفظ معلمات العملية، مثل السعة والطاقة المدخلة ودرجة الحرارة والضغط والتاريخ والوقت، بصيغة ملفات CSV، مما يدعم التتبع والتوثيق وسير العمل الموجّه نحو ممارسات التصنيع الجيدة (GMP).
• واجهة سهلة الاستخدام: تدعم واجهة التشغيل الواضحة الإعداد السريع والضبط البسيط للمعلمات والتشغيل المتسق. وهذا مفيد خصوصًا لتحضير العينات الروتيني والبروتوكولات المخبرية المتكررة.

السلامة والموثوقية والدعم

• ميزات سلامة مدمجة: تتضمن مجانسات Hielscher بالموجات فوق الصوتية وظائف سلامة عملية، مثل الحماية من التشغيل الجاف وإعدادات التوقف التلقائي القابلة للبرمجة والتشغيل البديهي. ويمكن لصناديق الحماية من الضوضاء الاختيارية أن تعزز الراحة والسلامة أثناء المعالجة بالموجات فوق الصوتية.
• الموثوقية والمتانة: صُممت أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher للتشغيل طويل الأمد والاستخدام المخبري الذي يتطلب أداءً عاليًا. ويساعد تصميمها المتين على تقليل فترات التوقف، ويدعم الأداء المتسق، ويسهم في تشغيل مجدٍ من حيث التكلفة على مدى سنوات عديدة.
• الامتثال ومعايير الجودة: Hielscher Ultrasonics شركة مصنّعة حاصلة على شهادة ISO. تتوافق أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher مع CE، وهي مصممة لتلبية متطلبات الصناعة والسلامة ذات الصلة، بما في ذلك متطلبات UL وCSA وRoHS حيثما تنطبق.
• الضمان ودعم الخبراء: توفر Hielscher دعمًا للتطبيقات وإرشادات تقنية ومساعدة في اختيار جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية وتركيبه ووضعه في الخدمة وتحسين العملية وتوسيع نطاقها. ويساعدك ذلك على اختيار المجانس بالموجات فوق الصوتية أو المسبار أو خلية التدفق أو الملحق المناسب لتطبيقك.

مفاعلات خلايا التدفق بالموجات فوق الصوتية لمعالجة أحجام أكبر

يمكن للأجهزة المخبرية بالموجات فوق الصوتية من Hielscher العمل باستمرار على مدار 24/7 دون ارتفاع مفرط في درجة الحرارة. وبذلك، يمكن استخدام أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بموثوقية للمعالجة المستمرة بالموجات فوق الصوتية باستخدام خلية التدفق ضمن خط المعالجة. ومن خلال استخدام الأجهزة المخبرية مع مفاعلات خلايا التدفق، يمكنك معالجة أحجام أكبر من العينات بسهولة. وفي هذه الحالة، يُضخ السائل إلى المفاعل المصنوع من الزجاج أو الفولاذ المقاوم للصدأ. فعلى سبيل المثال، يمكن لجهاز UP400St معالجة نحو 10 إلى 50 لترًا في الساعة. وفي خلية التدفق، تتعرض العينة لمعالجة شديدة بالموجات فوق الصوتية ضمن شروط محددة قبل أن تصل إلى مخرج خلية المفاعل. ولتبريد المواد الحساسة للحرارة أثناء المعالجة بالموجات فوق الصوتية، تُجهز خلايا التدفق بغلاف تبريد لزيادة تبديد الحرارة.

 
يقدم لك الجدول أدناه نظرة عامة على أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية ذات الحجم المخبري من Hielscher وقدراتها على المعالجة:

الأسئلة الشائعة حول أجهزة المعالجة المخبرية بالموجات فوق الصوتية

ما هو جهاز المعالجة المخبري بالموجات فوق الصوتية؟

جهاز المعالجة المخبري بالموجات فوق الصوتية هو جهاز يُستخدم لتطبيق موجات فوق صوتية عالية الشدة على العينات السائلة. وفي المختبر، تُستخدم أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية عادةً لتحضير العينات، وتحلل الخلايا، وتجانس الأنسجة، وتقليل حجم الجسيمات، وتشتيت الجسيمات النانوية، والاستحلاب، والاستخلاص، وإزالة الغازات، والتفاعلات الكيميائية الصوتية.

ما الفرق بين جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار والحمام بالموجات فوق الصوتية؟

ينقل جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار الطاقة فوق الصوتية مباشرةً إلى العينة عبر سونوترود، يُسمى أيضًا مسبارًا أو قرنًا. ويتيح ذلك شدة عالية وتحكمًا دقيقًا في السعة ومعالجة فعالة. ويطبق الحمام بالموجات فوق الصوتية الموجات فوق الصوتية بصورة غير مباشرة عبر سائل الحمام وجدار الوعاء، مما يؤدي عادةً إلى انتقال أقل للطاقة وأقل قابلية للتكرار. ولمهام تحضير العينات وتفكيك الخلايا والتشتيت والتجانس التي تتطلب أداءً عاليًا، يكون جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار عادةً الخيار المفضل.
تعرّف بالتفصيل على الفرق بين أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار والحمامات بالموجات فوق الصوتية!

ما جهاز المعالجة المخبري بالموجات فوق الصوتية المناسب لتحلل الخلايا وتجانس الأنسجة؟

لتحلل الخلايا وتجانس الأنسجة واستخلاص البروتينات وتجزئة DNA أو RNA، يعتمد اختيار جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية المناسب على حجم العينة وعدد العينات ونوع الوعاء ومعدل معالجة العينات المطلوب. يمكن معالجة العينات الصغيرة بأجهزة معالجة مدمجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار، بينما تستفيد أحجام العينات الأكبر أو مسارات العمل المخبرية الروتينية غالبًا من المجانسات الرقمية بالموجات فوق الصوتية المزودة بالتحكم في السعة ومراقبة درجة الحرارة وتسجيل البيانات. وللمعالجة المعقمة أو المعالجة في قوارير مغلقة، يمكن استخدام أنظمة المعالجة غير المباشرة بالموجات فوق الصوتية، مثل جهاز المعالجة متعدد الأنابيب VialTweeter أو جهاز معالجة الصفائح الدقيقة UIP400MTP أو CupHorn.

ما أحجام العينات التي يمكن لأجهزة المعالجة المخبرية بالموجات فوق الصوتية من Hielscher معالجتها؟

تغطي أجهزة المعالجة المخبرية بالموجات فوق الصوتية من Hielscher نطاقًا واسعًا من أحجام العينات، من العينات الصغيرة جدًا بأحجام الميكرولتر إلى الدفعات المخبرية الأكبر. وبحسب الجهاز والتجهيز، يمكن معالجة العينات في الأنابيب أو القوارير أو الكؤوس المخبرية أو الصفائح متعددة الآبار أو خلايا التدفق. وللأحجام الأكبر، يمكن الجمع بين جهاز معالجة مخبري بالموجات فوق الصوتية ومفاعل خلية تدفق للمعالجة المستمرة ضمن خط المعالجة.

هل يمكنني معالجة الأنابيب أو القوارير المغلقة بالموجات فوق الصوتية؟

نعم. يمكن معالجة الأنابيب والقوارير المغلقة بالموجات فوق الصوتية بصورة غير مباشرة باستخدام ملحقات مناسبة، مثل جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية متعدد الأنابيب VialTweeter، أو UIP400MTP باستخدام حامل القوارير، أو CupHorn. وهذا مفيد عند الحاجة إلى معالجة معقمة أو منع التلوث المتبادل أو معالجة عينات صغيرة متعددة في وقت واحد.

هل يمكن لجهاز معالجة مخبري بالموجات فوق الصوتية معالجة صفائح ذات 96 بئرًا؟

نعم. UIP400MTP هو جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية مخصص للصفائح متعددة الآبار، ويمكنه معالجة أي صفائح معايرة دقيقة قياسية وصفائح ذات 96 بئرًا. وهذا مفيد لتحضير العينات بمعدل معالجة مرتفع، والمقايسات، ومسارات عمل الفحص، وتحلل الخلايا، وقص DNA/RNA، وتحضير الكروماتين، واستخلاص البروتينات.

كيف يمكنني منع ارتفاع درجة حرارة العينة أثناء المعالجة بالموجات فوق الصوتية؟

يمكن أن تولد المعالجة بالموجات فوق الصوتية حرارة، خصوصًا أثناء المعالجة الشديدة بالموجات فوق الصوتية. ويمكن التحكم في ارتفاع درجة حرارة العينة باستخدام المعالجة النبضية بالموجات فوق الصوتية، وتبريد وعاء العينة، واستخدام غلاف تبريد أو خلية تدفق، ومراقبة درجة حرارة العينة. ويمكن لأجهزة المعالجة الرقمية بالموجات فوق الصوتية المزودة بالتحكم في درجة الحرارة إيقاف المعالجة بالموجات فوق الصوتية مؤقتًا عند بلوغ حد محدد لدرجة الحرارة، ثم استئنافها بعد أن تبرد العينة.

ما معلمات المعالجة بالموجات فوق الصوتية المهمة لتحقيق نتائج قابلة للتكرار؟

تشمل أهم معلمات المعالجة بالموجات فوق الصوتية السعة، وزمن المعالجة بالموجات فوق الصوتية، ونمط النبضات، والطاقة المدخلة، وحجم العينة، وحجم المسبار، وعمق الغمر، وهندسة الوعاء، ودرجة حرارة العينة. ولتحقيق نتائج قابلة للتكرار، ينبغي التحكم في هذه المعلمات وتوثيقها وتكرارها بصورة متسقة.

هل يمكن توسيع نطاق المعالجة المخبرية بالموجات فوق الصوتية إلى أحجام أكبر؟

نعم. يمكن توسيع نطاق المعالجة المخبرية بالموجات فوق الصوتية باختيار جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية ذي قدرة أعلى، أو استخدام مسابير أكبر، أو الانتقال من المعالجة على دفعات إلى المعالجة المستمرة باستخدام خلية التدفق. ويتيح ذلك تطوير العملية في المختبر ونقلها إلى أنظمة موجات فوق صوتية تجريبية أو صناعية.

كيف أختار جهاز المعالجة المخبري بالموجات فوق الصوتية المناسب؟

لاختيار جهاز المعالجة المخبري بالموجات فوق الصوتية المناسب، حدد تطبيقك وحجم العينة ونوع الوعاء ومعدل معالجة العينات المطلوب والحساسية لدرجة الحرارة ومتطلبات التوثيق. ويمكن لـ Hielscher أن توصي بمجانس بالموجات فوق الصوتية أو مسبار أو خلية تدفق أو صندوق حماية من الضوضاء أو ملحق للمعالجة غير المباشرة بالموجات فوق الصوتية يناسب عمليتك.

تتيح السونوترودات ذات الأحجام والأشكال الهندسية المختلفة الحصول على التكوين المثالي

الأدبيات / المراجع

اطلع على دراسات مختارة تُستخدم فيها أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher لمهام مختلفة في تحضير العينات، مثل تفكيك الخلايا وتجزئة DNA وعزل البروتينات وتجزئتها، وكذلك التشتيت والاستحلاب.

• Nico Böhmer, Andreas Dautel, Thomas Eisele, Lutz Fischer (2012): Recombinant expression, purification and characterisation of the native glutamate racemase from Lactobacillus plantarum NC8. Protein Expr Purif. 2013 Mar;88(1):54-60.
• Brandy Verhalen, Stefan Ernst, Michael Börsch, Stephan Wilkens (2012): Dynamic Ligand-induced Conformational Rearrangements in P-glycoprotein as Probed by Fluorescence Resonance Energy Transfer Spectroscopy. J Biol Chem. 2012 Jan 6;287(2): 1112-27.
• Claudia Lindemann, Nataliya Lupilova, Alexandra Müller, Bettina Warscheid, Helmut E. Meyer, Katja Kuhlmann, Martin Eisenacher, Lars I. Leichert (2013): Redox Proteomics Uncovers Peroxynitrite-Sensitive Proteins that Help Escherichia coli to Overcome Nitrosative Stress. J Biol Chem. 2013 Jul 5; 288(27): 19698–19714.
• Elahe Motevaseli, Mahdieh Shirzad, Seyed Mohammad Akrami, Azam-Sadat Mousavi, Akbar Mirsalehian, Mohammad Hossein Modarressi (2013): Normal and tumour cervical cells respond differently to vaginal lactobacilli, independent of pH and lactate. ed Microbiol. 2013 Jul; 62(Pt 7):1065-1072.
• Joanna Kopecka, Giuseppina Salzano, Ivana Campia, Sara Lusa, Dario Ghigo, Giuseppe De Rosa, Chiara Riganti (2013): Insights in the chemical components of liposomes responsible for P-glycoprotein inhibition. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 2013.
• Fernandes, Luz; Santos, Hugo; Nunes-Miranda, J.; Lodeiro, Carlos; Capelo, Jose (2011): Ultrasonic Enhanced Applications in Proteomics Workflows: single probe versus multiprobe. Journal of Integrated OMICS 1, 2011.
• Priego-Capote, Feliciano; Castro, María (2004): Analytical uses of ultrasound – I. Sample preparation. TrAC Trends in Analytical Chemistry 23, 2004. 644-653.
• Welna, Maja; Szymczycha-Madeja, Anna; Pohl, Pawel (2011): Quality of the Trace Element Analysis: Sample Preparation Steps. In: Wide Spectra of Quality Control; InTechOpen 2011.