إتقان مهام المختبر باستخدام الخالط بالموجات فوق الصوتية
Sonicators هي أدوات معملية أساسية تستخدم لمجموعة واسعة من التطبيقات ، مثل التجانس والخلط ، والاستخراج ، والتشتيت ، والاستحلاب ، والذوبان ، وتعطيل الخلايا ، وتجزئة الحمض النووي ، والتفاعلات الكيميائية الصوتية. عادة ، يتم استخدام صوتيات من نوع المسبار لإنجاز هذه المهام الشائعة في العمل المختبري اليومي. بالنسبة لعينات المختبر ، حيث يكون التلوث المتبادل أو فقدان العينة عوامل مقيدة ، فإن صوتيات Hielscher غير المتصلة هي الحل الأمثل لإعداد العينات بالموجات فوق الصوتية.
أجهزة Sonicators من نوع المسبار وأجهزة Sonicators غير المتصلة
يطبق الصوتي من نوع المسبار موجات فوق صوتية مكثفة – تركز على طرف سونوترودي أو التحقيق – في الوسط. يسمح استخدام وعاء مفتوح أو مغلق بمعالجة بسيطة وموثوقة بالموجات فوق الصوتية للوسائط السائلة. تركيب sonotrode إلى خلية تدفق يسمح لصوتنة مستمرة من تيار السائل. يعد إعداد التدفق هذا طريقة متطورة لمعالجة كميات أكبر أو سوائل ومعاجين لزجة بالموجات فوق الصوتية.
باستخدام صوتيات عدم الاتصال مثل VialTweeter ، و Multi-Well Plate Sonicator UIP400MTP ، و CupHorn ، ومفاعل التدفق GDmini2 ، يمكن معالجة العينات في ظل ظروف عدم اللمس / عدم الاتصال – تجنب التلوث المتبادل وفقدان العينة. ميزة أخرى من صوتيات عدم الاتصال Hielscher هي قدرة الإنتاجية العالية في إعداد العينة.
Sonication هو عملية تطبيق الموجات فوق الصوتية للطاقة عبر مسبار بالموجات فوق الصوتية لإثارة ومعالجة الجسيمات في العينة. تستخدم الموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في البحث الأكاديمي والمختبرات التحليلية والطب الشرعي والمرافق السريرية ومواقع الإنتاج ، حيث يتم استخدام صوتنة لتجانس وخلط معلقات السائل السائل أو السائل الصلب ، لاستخراج المواد النشطة بيولوجيا والمركبات الخلوية ، لتفكيك الخلايا والبكتيريا والأنسجة ، لإذابة المساحيق ، لإزاحة الأغشية الحيوية أو لبدء التفاعلات الكيميائية.
نظرا لأن مجال تطبيق الصوتيات واسع جدا ، فغالبا ما يتم وصف الصوتيات فيما يتعلق بمهمتها المحددة. هذا هو السبب في أنه يمكنك العثور على الموجات فوق الصوتية تحت شروط مختلفة مثل:
- الخالط بالموجات فوق الصوتية:
تستخدم المجانسات بالموجات فوق الصوتية لخلط ومزج مرحلتين أو أكثر في تعليق موحد. كبديل قوي للخالطات عالية الضغط والخلاطات ذات الشفرات وأجهزة الموائع الدقيقة ، تتألق الصوتيات من نوع المسبار بقدرتها الاستثنائية على إنتاج تشتت النانو ومستحلبات النانو. - مشتت بالموجات فوق الصوتية:
تستخدم المشتتات بالموجات فوق الصوتية موجات صوتية عالية التردد لتكسير الجسيمات إلى أحجام أصغر وتوزيعها بالتساوي داخل السائل. هذه العملية مفيدة بشكل خاص لإنشاء معلقات مستقرة للجزيئات الصلبة في السوائل ، مثل تشتيت الأصباغ في الأحبار أو الجسيمات في الملاط. - مستحلب بالموجات فوق الصوتية:
تستخدم المستحلبات بالموجات فوق الصوتية الموجات فوق الصوتية لإنشاء مستحلبات دقيقة عن طريق خلط سائلين غير قابلين للامتزاج ، مثل الزيت والماء. تولد الموجات الصوتية عالية الكثافة فقاعات تجويف تنفجر ، مما يخلق قوى قص شديدة تكسر القطرات إلى مستحلبات بحجم النانو ، مما يجعلها مستقرة وموحدة. - كسارة الخلايا بالموجات فوق الصوتية:
تعرف هذه الأجهزة أيضا باسم أجهزة تعطيل الخلايا بالموجات فوق الصوتية أو المحللات، وتستخدم هذه الأجهزة الطاقة فوق الصوتية لكسر أغشية الخلايا المفتوحة وإطلاق المحتويات داخل الخلايا. هذه العملية ضرورية في التطبيقات البيولوجية والكيميائية الحيوية لاستخراج البروتينات والحمض النووي والمكونات الخلوية الأخرى. - مستخرج بالموجات فوق الصوتية:
تطبق المستخلصات بالموجات فوق الصوتية الموجات فوق الصوتية لتعطيل المواد النباتية ، مما يعزز استخراج المركبات النشطة بيولوجيا ، مثل الزيوت الأساسية أو الفلافونويد أو المواد الكيميائية النباتية الأخرى. يعمل تأثير التجويف على تحسين تغلغل المذيبات ونقل الكتلة ، مما يؤدي إلى استخراج أكثر كفاءة. - محلل بالموجات فوق الصوتية:
تستخدم مذيبات الموجات فوق الصوتية الطاقة فوق الصوتية لإذابة المواد الصلبة في السوائل بسرعة وكفاءة. وهذا مفيد لتحضير المحاليل أو المعلقات حيث يحتاج المذاب إلى التشتت بشكل متساو وسريع، كما هو الحال في المستحضرات الصيدلانية أو التركيبات الكيميائية. - خلاط بالموجات فوق الصوتية:
تستخدم الخلاطات بالموجات فوق الصوتية موجات فوق صوتية عالية الكثافة لخلط السوائل والملاط ، مما يضمن تركيبة موحدة. يمكن لعملية الخلط هذه التعامل مع مجموعة واسعة من اللزوجة وهي فعالة بشكل خاص في تجانس المنتجات التي يصعب مزجها بالطرق التقليدية مثل معاجين الأسمنت أو الدفعات الرئيسية ذات الأحمال الصلبة العالية. - المحرض بالموجات فوق الصوتية:
تستخدم أجهزة التحريض بالموجات فوق الصوتية الطاقة فوق الصوتية لتحريك السوائل أو تحريكها ، مما يعزز الخلط الموحد ويمنع الترسيب. هذه الطريقة مفيدة في مختلف الصناعات للحفاظ على الاتساق في الحلول أو المعلقات أو التشتت بمرور الوقت.
سونيشن من لوحات متعددة الآبار وأطباق بتري
أطباق الآبار المتعددة وأطباق بتري هي أوعية مختبرية شائعة تختلف اختلافا كبيرا عن بعضها البعض. الألواح متعددة الآبار ، والمعروفة أيضا باسم الألواح الدقيقة أو ألواح microwell ، هي ألواح مسطحة ذات عدة “آبار” تستخدم كأنابيب اختبار صغيرة. تأتي في تكوينات مختلفة ، عادة مع 6 أو 12 أو 24 أو 48 أو 96 أو 384 أو 1536 بئرا ، مما يسمح بالفحص والاختبار عالي الإنتاجية.
أطباق بتري من ناحية أخرى ، هي أطباق ضحلة ، أسطوانية ، مغطاة عادة ما تكون مصنوعة من الزجاج أو البلاستيك. أنها توفر مساحة سطح مستوية لزراعة الكائنات الحية الدقيقة.
يأتي التصميم المحدد لكلتا سفينتي العينة مع تحديات عندما يجب تطبيق صوتنة كخطوة معالجة. مع لوحة صوتي UIP400MTP، Hielscher يقدم صوتنة قوية التي يمكن التعامل مع أي لوحات متعددة الآبار القياسية، microplates وأطباق بتري.
تعرف على المزيد حول UIP400MTP صوتي قوي لإعداد العينات في أطباق 96 بئرا وأطباق بتري!
هذا sonicator Hielscher هو شهادة الأيزو، ماي، بنفايات وCE المتوافقة. لديها قدرة تشغيل 24/7 لسير العمل عالي الإنتاجية.
يمنحك الجدول أدناه نظرة عامة على الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار وغير المتصل لتطبيقات المختبر الشائعة:
| الأجهزة الموصى بها | حجم الدفعة | معدل التدفق |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96-Well لوحة سونيكاتور | لوحات متعددة الآبار / microtiter | ن.أ. |
| كوب بالموجات فوق الصوتيةهورن | CupHorn للقوارير أو الدورق | ن.أ. |
| جي دي ميني2 | مفاعل التدفق الجزئي بالموجات فوق الصوتية | ن.أ. |
| VialTweeter | 0.5 إلى 1.5 مل | ن.أ. |
| UP100H | 1 إلى 500 مل | 10 إلى 200 مل / دقيقة |
| UP200Ht, UP200St | 10 إلى 1000 مل | 20 إلى 200 مل / دقيقة |
| UP400St | 10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل / دقيقة |
| UIP500hdT | 100 إلى 5000 مل | 0.1 إلى 4 لتر / دقيقة |
| المنخل بالموجات فوق الصوتية شاكر | ن.أ. | ن.أ. |
اتصل بنا! / اسألنا!
أسئلة مكررة
كيفية استخدام مختبر سونيكاتور؟
صوتي المختبر هو أداة تستخدم لتطبيق الطاقة فوق الصوتية لتحريك الجسيمات في عينة ، غالبا لغرض التجانس أو الاستحلاب أو تشتيت الجسيمات النانوية أو تعطيل الخلايا. لاستخدام صوتنة المختبر ، تحتاج أولا إلى إعداد عينتك في حاوية مناسبة. إذا كنت تستخدم صوتينا من نوع المسبار ، فقم بغمر المسبار في العينة للتأكد من أنه لا يلمس جوانب أو قاع الحاوية. اضبط إعدادات الصوتنة مثل السعة ومعدل النبض والمدة وفقا للمتطلبات المحددة للتطبيق الخاص بك. بالنسبة إلى جهاز صوتي غير متصل ، ضع حاوية العينة في الحامل كما في الدليل الموجه بحيث تنتقل الموجات فوق الصوتية بالطريقة المثلى. قم بتشغيل جهاز الصوتنة ومراقبة العملية ، وضبط المعلمات حسب الحاجة لتحقيق التأثير المطلوب. احرص دائما على ارتداء معدات الحماية المناسبة ، مثل حماية الأذن.
ما هي تطبيقات Sonicators في المختبرات؟
Sonication لديها العديد من التطبيقات في المختبرات في مختلف المجالات. يستخدم بشكل شائع لتعطيل الخلايا وتحللها ، مما يسمح باستخراج المكونات داخل الخلايا مثل الحمض النووي والحمض النووي الريبي والبروتينات. كما أنها تستخدم في تحضير المستحلبات والتشتت ، مما يعزز خلط السوائل غير القابلة للامتزاج أو توزيع الجسيمات النانوية داخل الوسط. تعتبر Sonicators ذات قيمة في تخليق الجسيمات النانوية ، مما يساعد في تقليل حجم الجسيمات ومنع التكتل. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام صوتنة لتفريغ السوائل ، وإزالة الغازات الذائبة التي يمكن أن تتداخل مع بعض التقنيات التحليلية.
ما هو الفرق بين Sonicator من نوع المسبار والحمام بالموجات فوق الصوتية؟
يكمن الاختلاف الأساسي بين جهاز الصوتي من نوع المسبار والحمام بالموجات فوق الصوتية في تصميمها وتطبيقها. يستخدم جهاز صوتي من نوع المسبار مسبارا من التيتانيوم يتصل مباشرة بالعينة ، مما يوفر طاقة فوق صوتية مكثفة إلى منطقة موضعية. هذا التطبيق المباشر مثالي للأحجام الصغيرة إلى الكبيرة ويوفر تحكما دقيقا في عملية الصوتنة. في المقابل ، ينقل الحمام بالموجات فوق الصوتية الموجات فوق الصوتية من خلال وسط سائل يتم فيه وضع حاوية العينة. هذه الصوتنة غير المباشرة ضعيفة وغير موحدة ، وبالتالي تستخدم عادة للتنظيف أو التفريغ.
يمكن تحقيق صوتنة غير مباشرة في ظل ظروف مكثفة وموحدة باستخدام صوتونات غير ملامسة مثل VialTweeter أو UIP400MTP Sonicator متعدد الآبار أو مفاعل التدفق GDmini2. هذه الصوتونات عالية الطاقة وعالية الإنتاجية تسمح بصوتنة العينات التي يتم التحكم فيها بدقة مما يجعلها مناسبة للبحث والتشخيص.
ما هي تطبيقات Sonication في HPLC؟
في الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) ، تمكن صوتنة تعديل وتشغيل الجسيمات النانوية ، مثل السيليكا أو المجهرية زركونيا. Ultrasonication هي طريقة فعالة للغاية لتوليف جزيئات السيليكا الأساسية ، والتي هي مفيدة بشكل خاص لأعمدة HPLC.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام صوتنة لإعداد العينة. إنه يضمن الخلط الشامل وحل التحليلات والكواشف ، وهو أمر بالغ الأهمية للحصول على نتائج كروماتوغرافية دقيقة وقابلة للتكرار. يساعد Sonication في تفريغ المذيبات ، وإزالة الغازات الذائبة التي يمكن أن تشكل فقاعات وتتداخل مع التدفق والكشف في أنظمة HPLC. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام صوتنة لتنظيف مكونات HPLC ، مثل الأعمدة وأجزاء الحاقن ، وضمان إزالة أي ملوثات أو بقايا بشكل فعال.
كيف يتم استخدام Sonicator في التكنولوجيا الحيوية وعلوم الحياة؟
في التكنولوجيا الحيوية وعلوم الحياة ، تعد الموجات فوق الصوتية أداة لا غنى عنها لمختلف التطبيقات. وهي تستخدم على نطاق واسع لتحلل الخلايا واستخراج المواد داخل الخلايا ، وهو أمر ضروري لدراسات البيولوجيا الجزيئية التي تنطوي على الأحماض النووية والبروتينات. يستخدم Sonication في تجزئة الحمض النووي والحمض النووي الريبي والكروماتين للتسلسل والتحليلات الجينية الأخرى ، مما يتيح دراسة المواد الوراثية على نطاق أدق. علاوة على ذلك ، يتم استخدام الصوتيات في تحضير الجسيمات الشحمية وأنظمة توصيل الأدوية الأخرى القائمة على الجسيمات النانوية ، مما يعزز فعالية واستهداف العوامل العلاجية.
الأدب / المراجع
- I. Fasaki, K. Siamos, M. Arin, P. Lommens, I. Van Driessche, S.C. Hopkins, B.A. Glowacki, I. Arabatzis (2012): Ultrasound assisted preparation of stable water-based nanocrystalline TiO2 suspensions for photocatalytic applications of inkjet-printed films. Applied Catalysis A: General, Volumes 411–412, 2012. 60-69.
- Jorge S., Pereira K., López-Fernández H., LaFramboise W., Dhir R., Fernández-Lodeiro J., Lodeiro C., Santos H.M., Capelo-Martínez J.L. (2020): Ultrasonic-assisted extraction and digestion of proteins from solid biopsies followed by peptide sequential extraction hyphenated to MALDI-based profiling holds the promise of distinguishing renal oncocytoma from chromophobe renal cell carcinoma. Talanta, 2020.
- 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.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع الخالط بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من المختبر ل الحجم الصناعي.