أجهزة التفكيك بالموجات فوق الصوتية
تفكيك الخلايا مهمة شائعة في التكنولوجيا الحيوية وفي العديد من التطبيقات التي تتضمن معالجة الخلايا والمواد الموجودة داخلها. وتتميز أجهزة تفكيك الخلايا بالموجات فوق الصوتية بالكفاءة والموثوقية عند تكسير جدران أو أغشية الخلايا النباتية وأنسجة الثدييات والميكروبات والفطريات والخمائر وغيرها. توفر لكم Hielscher أجهزة تفكيك بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء، بدءًا من الأجهزة المخبرية المدمجة وصولًا إلى أجهزة سحق الخلايا المنضدية وعلى النطاق الصناعي.
تفكيك الخلايا بالموجات فوق الصوتية
تتطلب المعلقات الخلوية المكونة من خلايا نباتية أو خلايا ثدييات أو خلايا ميكروبية تقنية فعالة وموثوقة تفكك جدران الخلايا أو أغشيتها وتتيح المواد الموجودة داخلها للعمليات أو التحليلات اللاحقة. أجهزة تفكيك الخلايا بالموجات فوق الصوتية هي أجهزة تفكيك ميكانيكية تمزق بكفاءة الخلايا (مثل الخضروات والأوراق والسيقان)، والأنسجة (مثل خلايا الثدييات والعضلات والكبد والقلب)، والكائنات الحية الدقيقة (مثل البكتيريا والعفن والفطريات الشعاعية والطحالب الدقيقة والكبيرة والخمائر). التفكيك بالموجات فوق الصوتية طريقة ميكانيكية بحتة لتفكيك الخلايا، مما يجعل المعالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الكفاءة والموثوقية في تحلل الخلايا. لذلك يُشار أيضًا إلى أجهزة تفكيك الخلايا بالموجات فوق الصوتية غالبًا بأجهزة سحق الخلايا أو طحن الخلايا أو تحويل الخلايا إلى مسحوق أو معدات تحلل الخلايا.
كيف يعمل جهاز التفكيك الميكانيكي
تستخدم أجهزة التفكيك المخبرية بالموجات فوق الصوتية المبدأ الميكانيكي نفسه الذي تستخدمه أجهزة التفكيك الصناعية. تعمل أنظمة الخلط الخاصة بأجهزة التفكيك على تفكيك الخلايا أو إذابة المواد الصلبة أو تشتيت الجسيمات الصلبة في الخلطات السائلة. يتضمن التفكيك بالموجات فوق الصوتية استخدام مسبار بالموجات فوق الصوتية عالي الشدة داخل خزان للمعالجة على دفعات أو في مفاعل خلية تدفق ضمن خط المعالجة. يهتز مسبار جهاز التفكيك بالموجات فوق الصوتية في السائل بتردد عالٍ جدًا، ويولّد تجويفًا شديدًا بالموجات فوق الصوتية في السائل. وينتج عن انهيار كل فقاعة تجويف قوى قص قوية تمزق الخلايا والألياف والتكتلات وحتى الجسيمات الصلبة. كما ينتج التجويف بالموجات فوق الصوتية تيارات تجويفية عالية السرعة تصل إلى 1000km/h. وتصطدم النفاثات السائلة الناتجة عن التجويف بتكتلات الجسيمات، وتمزق جدران الخلايا، وتحسّن انتقال المواد داخل الملاط، وتشتت المواد الصلبة في كامل حجم السائل. في حقل التجويف بالموجات فوق الصوتية، تتناوب الضغوط بسرعة وبشكل متكرر بين الفراغ وضغوط تصل إلى 1000bar. ويحتاج خلاط دوار مزود بـ 4 شفرات خلط إلى العمل بسرعة هائلة تبلغ 300,000 RPM لتحقيق التردد نفسه لدورات الضغط المتناوبة. لا تولّد الخلاطات الدوارة التقليدية وخلاطات الدوار والعضو الثابت مقدارًا يُذكر من التجويف بسبب محدودية سرعتها.
UP400St – معالج قوي بالموجات فوق الصوتية بقدرة 400W لتفكيك الخلايا، مزود بمقلب
أجهزة تفكيك الخلايا
تُعرف أجهزة التفكيك بالموجات فوق الصوتية عادةً باسم أجهزة تفكيك الخلايا أو أجهزة تمزيق الخلايا. يُعد التجويف بالموجات فوق الصوتية وسيلة فعالة لتفتيت المواد النباتية أو الأنسجة إلى أجزاء أصغر. كما يُعد وسيلة فعالة لتحويل الألياف إلى لُييفات أو للحصول على المستخلصات النباتية. يمكن أن تكون معالجة جدران الخلايا في المواد الخلوية الطازجة أو المجففة بالموجات فوق الصوتية انتقائية للغاية، ويُعد اختيار المذيب عاملًا مؤثرًا في التفكيك. تتوافق أجهزة التفكيك بالموجات فوق الصوتية مع أي مذيب تقريبًا. يدفع ضغط السائل المتناوب بسرعة السائل عبر غشاء الخلية خلال دورة الضغط العالي، ويستخلص السائل من الخلية خلال دورة الضغط المنخفض (الفراغ). يحدث ذلك أكثر من 20,000 مرة في الثانية. يُضعف الإجهاد المتكرر الناتج عن التجويف بالموجات فوق الصوتية البنى الخلوية، ويفجر الخلايا في النهاية إلى أجزاء أصغر، مما يؤدي إلى تفكيك سريع وفعال للخلايا. وتجعل هذه الفعالية المعالجة بالموجات فوق الصوتية تقنية لتعزيز التفكيك.
أجهزة التفكيك المخبرية
تُعد أجهزة الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار أداة مفيدة جدًا في كل مختبر. مسبار الموجات فوق الصوتية قضيب من التيتانيوم ذو شكل هندسي بسيط وسهل التنظيف، يعمل على إقران الاهتزازات فوق الصوتية بالسائل. تصنع Hielscher مسابير الموجات فوق الصوتية وأطرافها بمجموعة واسعة من الأحجام. ولعمليات تفكيك المواد الصلبة الأكثر شيوعًا في المختبر، تكون مسابير الموجات فوق الصوتية ذات أقطار الأطراف البالغة 3 أو 7 أو 14 أو 22mm مفيدة جدًا. وتتوفر أحجام أخرى للمسابير، وكذلك مسابير بالموجات فوق الصوتية بأحجام مخصصة. تتراوح القدرة فوق الصوتية للأجهزة المعتادة المستخدمة للتفكيك المخبري من 100 إلى 400 واط.
أجهزة التفكيك الصناعية
أجهزة التفكيك الصناعية من Hielscher هي أجهزة بالموجات فوق الصوتية عالية القدرة، مصممة للتفكيك المستمر في ظروف التشغيل الشاق. تأتي مسابير الموجات فوق الصوتية الصناعية مزودة بشفة يمكن تثبيتها على خزانات فولاذية أو أوعية زجاجية أو حاويات بلاستيكية بأي اتجاه. تتراوح القدرة فوق الصوتية لمعدات التفكيك الصناعية المعتادة بالموجات فوق الصوتية من 1000 إلى 16,000 واط لكل مسبار.
- علم الأحياء / علم الأحياء الدقيقة
- علم البروتيوم
- علم الجينوم
- تحضير العينات قبل التحليل
- البحوث الطبية
- التكنولوجيا الحيوية
- التعداء / التحول الوراثي للخلايا
- معالجة الأغذية (مثل استخلاص النكهات، واستخلاص المغذيات، وتعديل القوام)
- هضم الكتلة الحيوية
- معالجة مياه الصرف (الحمأة)
باستخدام أجهزة Hielscher، يمكنكم مراقبة عمليتكم بالموجات فوق الصوتية وضبطها عبر التحكم عن بُعد بواسطة المتصفح
كيفية شراء أجهزة تفكيك الخلايا بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء
Hielscher Ultrasonics شركة مصنّعة ذات خبرة طويلة في أجهزة تفكيك الخلايا بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء. وبصفتها شركة رائدة في السوق، تصمم Hielscher مجانسات بالموجات فوق الصوتية وتصنعها وتوزعها، بدءًا من الأجهزة المخبرية والمنضدية وصولًا إلى النطاق الصناعي الكامل.
نساعدكم في الإجابة عن الأسئلة التالية للعثور على جهاز التفكيك بالموجات فوق الصوتية الأنسب لتطبيقكم واحتياجاتكم:
- ما التطبيق الذي تستهدفونه؟
- ما الحجم المعتاد الذي يجب معالجته؟
- ما العوامل الحاسمة في العملية؟
- ما معايير الجودة التي يجب تحقيقها؟
سيساعدكم موظفونا المدربون جيدًا وذوو الخبرة في الإجابة عن أي أسئلة وفي وضع تصور لعمليتكم. تقدم Hielscher Ultrasonics استشارات متعمقة بشأن العمليات بالموجات فوق الصوتية لمساعدة عملائنا في العثور على الجهاز الأمثل بالموجات فوق الصوتية. لكن خدمة Hielscher لا تنتهي هنا؛ فنحن ندرب العملاء إما في منشآتهم أو في مختبر العمليات بالموجات فوق الصوتية والمركز التقني لدينا، لمساعدتهم أثناء تطوير العملية وتحسينها وتوسيع نطاقها.
توفر المعالجات الصناعية بالموجات فوق الصوتية من Hielscher Ultrasonics بسهولة سعات اهتزاز عالية جدًا، وهي ضرورية لتكسير جدران الخلايا الصلبة. يمكن تشغيل أجهزة التفكيك الصناعية من Hielscher بسعات اهتزاز تصل إلى 200µm بشكل مستمر في تشغيل 24/7. وللحصول على سعات اهتزاز أعلى، تتوفر سونوترودات مخصصة للموجات فوق الصوتية. كما تتوفر بسهولة ملحقات إضافية مثل أبواق تعزيز سعة الاهتزاز، وخلايا التدفق، ومفاعلات المعالجة بالموجات فوق الصوتية، ومنظومات إعادة التدوير الكاملة، مما يتيح تهيئة نظامكم بالموجات فوق الصوتية وفقًا لمتطلبات عمليتكم.
أجهزة تفكيك الخلايا الذكية
تركز Hielscher Ultrasonics على أجهزة تفكيك الخلايا عالية الأداء التي تتميز بأعلى مستويات سهولة الاستخدام وأحدث التطورات التقنية. وهذا يعني أن معايير أجهزة التفكيك المخبرية من Hielscher تتواءم بصورة متزايدة مع القدرات الذكية للآلات الصناعية. يمكن للمستخدم التحكم في أجهزة المعالجة الرقمية بالموجات فوق الصوتية من Hielscher عن بُعد بواسطة المتصفح. يكتب برنامج تسجيل البيانات التلقائي جميع معلمات الموجات فوق الصوتية المهمة، مثل القدرة الصافية والقدرة الكلية وسعة الاهتزاز ودرجة الحرارة والضغط والوقت والتاريخ، في ملف CSV على بطاقة SD مدمجة. علاوةً على ذلك، يمكن برمجة جهاز التفكيك بالموجات فوق الصوتية للإيقاف التلقائي بعد مدة محددة أو مقدار محدد من الطاقة المدخلة، أو للعمل في أوضاع المعالجة النبضية بالموجات فوق الصوتية. تتيح مستشعرات درجة الحرارة والضغط القابلة للتوصيل تتبع ظروف العينة بدقة. ونظرًا إلى أن التحكم في درجة حرارة العينات البيولوجية غالبًا ما يكون عاملًا حاسمًا في جودة نتائج العملية، تقدم Hielscher حلولًا متنوعة للحفاظ على درجة حرارة العملية ضمن النطاق المستهدف.
تضمن الوظائف المتطورة لأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher أعلى مستويات التحكم في العملية، ونتائج معالجة بالموجات فوق الصوتية موثوقة وقابلة للتكرار، وسهولة الاستخدام وراحة العمل.
الجودة – صُنع في ألمانيا
بصفتها شركة تملكها وتديرها عائلة، تفخر Hielscher بالجودة العالية لمعالجاتها بالموجات فوق الصوتية. تُصمم جميع أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية وتُصنع وتُختبر في مقرنا الرئيسي في Teltow بالقرب من برلين، ألمانيا. وتتيح متانة معدات Hielscher بالموجات فوق الصوتية التشغيل بنظام 24/7 في ظروف العمل الشاق وفي البيئات الصعبة.
يمكنكم شراء أجهزة التفكيك بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بجميع الأحجام المختلفة. بدءًا من تفكيك الخلايا في قوارير صغيرة للحفظ بالتبريد لأغراض البحوث الطبية، وصولًا إلى تفكيك الملاط بالتدفق المستمر، توفر لكم Hielscher Ultrasonics جهاز تفكيك بالحجم المناسب! يرجى التواصل معنا – يسعدنا أن نوصيكم بجهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية الأنسب!
يعطيكم الجدول أدناه فكرة عن سعة المعالجة التقريبية لأجهزتنا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500mL | 10 إلى 200mL/min | UP100H |
| 10 إلى 2000mL | 20 إلى 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20L | 0.2 إلى 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100L | 2 إلى 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 إلى 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | أكبر | مجموعة من أجهزة UIP16000 |
تواصلوا معنا! / اسألونا!
مجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية القدرة من المقياس المخبري إلى المقياس التجريبي و المقياس الصناعي .
الأدبيات / المراجع
- 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. Microbiol. 2013 Jul; 62(Pt 7):1065-1072.
- 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.