Ovladavanje laboratorijskim zadacima uz ultrazvučni homogenizator
Sonikatori su osnovni laboratorijski alati koji se koriste za širok spektar primjena, kao što su homogenizacija i miješanje, ekstrakcija, dispergiranje, emulgiranje, otapanje, razbijanje ćelija, fragmentacija DNK i sonohemijske reakcije. Obično se sonikatori tipa sonde koriste za ispunjavanje ovih uobičajenih zadataka u svakodnevnom laboratorijskom radu. Za laboratorijske uzorke, gdje su unakrsna kontaminacija ili gubitak uzorka ograničavajući faktori, Hielscher beskontaktni sonikatori su rješenje za ultrazvučnu pripremu uzoraka.
Sonikatori tipa sonde i sonikatori bez kontakta
Sonikator tipa sonde primjenjuje intenzivne ultrazvučne valove – fokusiran na vrh sonotrode ili sonde – u medij. Korištenje otvorene ili zatvorene posude omogućava jednostavnu, ali pouzdanu ultrazvučnu obradu tekućih medija. Montaža sonotrode na protočnu ćeliju omogućava kontinuiranu sonikaciju struje tekućine. Takvo podešavanje protoka je sofisticiran način za ultrazvučnu obradu većih količina ili viskoznih tekućina i pasta.
Koristeći beskontaktne sonikatore kao što su VialTweeter, Multi-well Plate Sonicator UIP400MTP, CupHorn i GDmini2 protočni reaktor, uzorci se mogu obraditi u uslovima bez dodira/bez kontakta – izbjegavanje unakrsne kontaminacije i gubitka uzorka. Još jedna prednost Hielscherovih beskontaktnih sonikatora je kapacitet visoke propusnosti u pripremi uzoraka.

Sonikacija je čin primjene ultrazvuka preko ultrazvučne sonde za agitaciju i manipulaciju česticama u uzorku. Ultrasonikatori se široko koriste u akademskim istraživačkim, analitičkim i forenzičkim laboratorijama, kliničkim objektima i proizvodnim lokacijama, gdje se ultrazvuk koristi za homogenizaciju i miješanje tekućina-tečnost ili tekući-čvrsta suspenzija, za ekstrakciju bioaktivnih supstanci i staničnih spojeva, za dezintegraciju ćelija, bakterija, i tkiva, za otapanje praha, za uklanjanje biofilmova ili za pokretanje hemijskih reakcija.
Pošto je polje primene sonikatora tako široko, sonikatori se često nazivaju u odnosu na njihov specifični zadatak. Zato ultrazvučne aparate možete pronaći pod različitim terminima kao što su:
- Ultrazvučni homogenizator:
Ultrazvučni homogenizatori se koriste za miješanje i miješanje dvije ili više faza u jednoličnu suspenziju. Kao moćna alternativa homogenizatorima visokog pritiska, mješalicama i mikrofluidizatorima, sonikatori tipa sonde blistaju svojom izuzetnom sposobnošću da proizvode nano-disperzije i nano-emulzije. - Ultrazvučni disperzer:
Ultrazvučni disperzatori koriste visokofrekventne zvučne talase da razbiju čestice na manje veličine i da ih ravnomerno rasporede unutar tečnosti. Ovaj proces je posebno koristan za stvaranje stabilnih suspenzija čvrstih čestica u tečnostima, kao što su dispergujući pigmenti u mastilama ili čestice u kašama. - Ultrazvučni emulgator:
Ultrazvučni emulgatori koriste ultrazvučne talase za stvaranje finih emulzija mešanjem dve tečnosti koje se ne mešaju, kao što su ulje i voda. Zvučni valovi visokog intenziteta stvaraju kavitacijske mjehuriće koji implodiraju, stvarajući intenzivne sile smicanja koje razgrađuju kapljice u emulzije nano veličine, čineći ih stabilnim i ujednačenim. - Ultrazvučna drobilica ćelija:
Također poznati kao ultrazvučni ćelijski disruptori ili lizeri, ovi uređaji koriste ultrazvučnu energiju za razbijanje ćelijskih membrana i oslobađanje unutarćelijskog sadržaja. Ovaj proces je neophodan u biološkim i biohemijskim primenama za ekstrakciju proteina, DNK i drugih ćelijskih komponenti. - Ultrazvučni ekstraktor:
Ultrazvučni ekstraktori primjenjuju ultrazvučne valove da ometaju biljni materijal, poboljšavajući ekstrakciju bioaktivnih spojeva, kao što su eterična ulja, flavonoidi ili druge fitokemikalije. Efekt kavitacije poboljšava penetraciju rastvarača i prijenos mase, što rezultira efikasnijom ekstrakcijom. - Ultrazvučni rastvarač:
Ultrazvučni rastvarači koriste ultrazvučnu energiju za brzo i efikasno rastvaranje čvrstih materija u tečnostima. Ovo je korisno za pripremu otopina ili suspenzija gdje otopljenu tvar treba ravnomjerno i brzo dispergirati, kao što je u farmaceutskim ili kemijskim formulacijama. - Ultrazvučni mikser:
Ultrazvučni mikseri koriste ultrazvučne talase visokog intenziteta za mešanje tečnosti i suspenzije, obezbeđujući ujednačenu kompoziciju. Ovaj proces miješanja može podnijeti širok raspon viskoziteta i posebno je efikasan u homogeniziranju proizvoda koje je teško miješati s konvencionalnim metodama kao što su cementne paste ili master šarže s velikim opterećenjem čvrste tvari. - Ultrazvučna mešalica:
Ultrazvučne mešalice koriste ultrazvučnu energiju za mešanje ili agitaciju tečnosti, promovišući jednolično mešanje i sprečavajući taloženje. Ova metoda je korisna u različitim industrijama za održavanje konzistentnosti u otopinama, suspenzijama ili disperzijama tokom vremena.
Sonikacija ploča sa više jažica i Petrijevih zdjela
Ploče sa više jažica i petrijeve zdjelice uobičajene su laboratorijske posude. Ploče sa više jažica, poznate i kao mikroploče ili mikroploče, su ravne ploče sa višestrukim jažicima “bunari” koriste se kao male epruvete. Dolaze u različitim konfiguracijama, obično sa 6, 12, 24, 48, 96, 384 ili 1536 bunara, što omogućava skrining i testiranje velike propusnosti.
Petrijeve zdjelice, s druge strane, su plitke, cilindrične posude s poklopcem, obično napravljene od stakla ili plastike. Oni pružaju ravnu površinu za uzgoj mikroorganizama.
Specifičan dizajn obje posude za uzorke dolazi sa izazovima kada se ultrazvuk treba primijeniti kao korak obrade. Sa sonikatorom ploča UIP400MTP, Hielscher nudi moćni sonikator koji može podnijeti sve standardne ploče s više jažica, mikroploče i petrijeve zdjelice.
Saznajte više o UIP400MTP kao moćnom sonikatoru za pripremu uzoraka u pločama sa 96 jažica i petrijevim posudama!
Tabela u nastavku vam daje pregled naših sondnih i beskontaktnih ultrazvučnih aparata za uobičajene laboratorijske primjene:
Preporučeni uređaji | Batch Volume | Flow Rate |
---|---|---|
UIP400MTP 96-bunarski sonikator za ploče | mikrotitarske ploče sa više jažica | N / A |
Ultrazvučni kuphorn | CupHorn za bočice ili čašu | N / A |
GDmini2 | ultrazvučni mikroprotočni reaktor | N / A |
VialTweeter | 0.5 do 1.5 mL | N / A |
UP100H | 1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min |
UP200Ht, UP200St | 10 do 1000 ml | 20 do 200 ml/min |
UP400St | 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min |
UIP500hdT | 100 do 5000 ml | 0.1 do 4L/min |
Ultrazvučni sita Shaker | N / A | N / A |
Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!
Često Postavljena Pitanja
Kako koristiti Lab Sonicator?
Laboratorijski sonikator je instrument koji se koristi za primjenu ultrazvučne energije za miješanje čestica u uzorku, često u svrhu homogenizacije, emulgiranja, dispergiranja nanočestica ili razbijanja ćelija. Da biste koristili laboratorijski sonikator, prvo morate pripremiti uzorak u odgovarajućoj posudi. Ako koristite sonikator tipa sonde, uronite sondu u uzorak pazeći da ne dodiruje stranice ili dno posude. Prilagodite postavke sonikatora kao što su amplituda, brzina pulsa i trajanje prema specifičnim zahtjevima vaše aplikacije. Za beskontaktni sonikator, stavite posudu za uzorke u držač prema uputama u uputstvu kako bi se ultrazvučni valovi prenijeli na optimalan način. Uključite sonikator i pratite proces, prilagođavajući parametre prema potrebi da biste postigli željeni efekat. Uvijek nosite odgovarajuću zaštitnu opremu, kao što je zaštita za uši.
Koje su primjene sonikatora u laboratorijama?
Sonication ima brojne primjene u laboratorijama u različitim poljima. Obično se koristi za razbijanje i lizu ćelija, omogućavajući ekstrakciju intracelularnih komponenti kao što su DNK, RNK i proteini. Također se koristi u pripremi emulzija i disperzija, poboljšavajući miješanje tekućina koje se ne miješaju ili distribuciju nanočestica unutar medija. Sonikatori su vrijedni u sintezi nanočestica, pomažući u smanjenju veličine čestica i sprječavanju aglomeracije. Dodatno, sonikacija se koristi za otplinjavanje tekućina, uklanjanje otopljenih plinova koji mogu ometati određene analitičke tehnike.
Koja je razlika između sonikatora tipa sonde i ultrazvučne kupke?
Primarna razlika između sonikatora tipa sonde i ultrazvučne kupke leži u njihovom dizajnu i primjeni. Sonikator tipa sonde koristi sondu od titanijuma koja direktno dolazi u kontakt sa uzorkom, isporučujući intenzivnu ultrazvučnu energiju u lokalizovano područje. Ova direktna aplikacija je idealna za male do velike količine i pruža preciznu kontrolu nad procesom sonikacije. Nasuprot tome, ultrazvučna kupka prenosi ultrazvučne talase kroz tečni medij u koji se nalazi posuda za uzorak. Ova indirektna sonikacija je slaba i neujednačena, stoga se obično koristi za čišćenje ili otplinjavanje.
Indirektna sonikacija pod intenzivnim i uniformnim uslovima može se postići korišćenjem beskontaktnih sonikatora kao što su VialTweeter, Multi-well Plate Sonicator UIP400MTP ili protočni reaktor GDmini2. Ovi sonikatori velike snage i visoke propusnosti omogućavaju precizno kontroliranu sonikaciju uzoraka što ih čini pogodnim za istraživanje i dijagnostiku.
Koje su primjene sonikacije u HPLC-u?
U tečnoj hromatografiji visokih performansi (HPLC), sonikacija omogućava modifikaciju i funkcionalizaciju nanočestica, kao što su mikrosfere od silicijum dioksida ili cirkonija. Ultrazvučna obrada je veoma efikasna metoda za sintezu čestica silicijum dioksida jezgro-ljuska, koje su posebno korisne za HPLC kolone.
Dodatno, sonikacija se koristi za pripremu uzoraka. Osigurava temeljito miješanje i otapanje analita i reagensa, što je ključno za precizne i ponovljive hromatografske rezultate. Sonikacija pomaže u otplinjavanju rastvarača, uklanjanju rastvorenih gasova koji mogu da formiraju mehuriće i ometaju protok i detekciju u HPLC sistemima. Dodatno, sonikacija se koristi za čišćenje HPLC komponenti, kao što su kolone i dijelovi injektora, osiguravajući da se svi zagađivači ili ostaci efikasno uklone.
Kako se Sonicator koristi u biotehnologiji i nauci o životu?
U biotehnologiji i znanostima o životu, ultrasonikatori su nezamjenjiv alat za različite primjene. Oni se intenzivno koriste za lizu ćelija i ekstrakciju unutarćelijskih materijala, što je neophodno za studije molekularne biologije koje uključuju nukleinske kiseline i proteine. Sonikacija se koristi u fragmentaciji DNK, RNK i hromatina za sekvenciranje i druge genetske analize, omogućavajući proučavanje genetskog materijala u finijoj skali. Štaviše, sonikatori se koriste u pripremi liposoma i drugih sistema za isporuku lijekova zasnovanih na nanočesticama, povećavajući efikasnost i ciljanje terapeutskih agenasa.
Literatura / Reference
- 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 Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi lab to industrijska veličina.