Sonication uređaji za vaše laboratorijske zadatke
Uređaji za sonikaciju, posebno sonikatori tipa sonde, su napredni alati koji se široko koriste u laboratorijskim i industrijskim okruženjima. Koristeći snagu ultrazvuka, uređaji za obradu ultrazvukom mogu efikasno obraditi različite materijale. Ovi uređaji rade tako što prenose ultrazvučnu energiju kroz sondu (ili rog) u tečnost ili kašu, generišući ultrazvučne talase visokog intenziteta, niske frekvencije koji stvaraju akustičnu kavitaciju koju karakterišu intenzivne mehaničke sile. Ove ultrazvučne sile uzrokuju kavitaciju – mikromjehuriće koji se brzo šire i kolabiraju – oslobađajući snažne sile smicanja koje promoviraju različite primjene kao što su homogenizacija, liza stanica, smanjenje veličine čestica i još mnogo toga.

Ultrazvučni homogenizatori UP100H (100 vati) i UP400St (400 vati) za pripremu uzoraka kao što je liza, ekstrakcija proteina i smicanje DNK.
Razumijevanje sonikacije i kavitacije
Sonikacija je proces primjene ultrazvučne energije za agitaciju čestica u tekućini. Ultrazvuk na frekvencijama između cca. 20 kHz i 30 kHz mogu proizvesti dovoljno energije za efikasno ispunjavanje zadataka homogenizacije. Takvi ultrazvučni zvučni valovi indukuju brze cikluse kompresije i širenja u tekućini, što dovodi do stvaranja mikroskopskih mjehurića. Kada se ovi mikromjehurići nasilno kolabiraju, mogu se uočiti ekstremne sile. Ovaj fenomen gustoće energije poznat je kao kavitacija i pokretačka je snaga efikasnosti sonikacije u obradi materijala:
- Kavitacijski mjehurići: Ovi mikromehurići rastu tokom faze ekspanzije zvučnog talasa i nasilno se kolabiraju tokom faze kompresije. Ovaj kolaps oslobađa lokalizovane visokoenergetske zone sa temperaturama i pritiscima koji dostižu hiljade stepeni Celzijusa i stotine atmosfera, iako na kratko i u mikroskopskoj skali.
- Mehaničke posmične sile: Kolaps kavitacijskih mjehurića stvara intenzivne sile smicanja koje mogu poremetiti ćelijske zidove, dispergirati čestice i homogenizirati smjese s izuzetnom efikasnošću.
Sposobnost kontrole kavitacije ono je što ultrazvuk čini tako vrijednim u različitim naučnim oblastima, od molekularne biologije do nauke o materijalima.
Vrste laboratorijskih sonikatora
Dvije najčešće vrste sonikatora koje se koriste u laboratorijama su:
- Sonikatori tipa sonde: Ovi sonikatori koriste sondu od titana za direktan prijenos ultrazvučne energije u uzorak. Oni su idealni za primjene visokog intenziteta kao što su liza stanica, smanjenje veličine čestica i emulzifikacija, jer isporučuju koncentriranu energiju direktno u tekućinu. Sonikatori sonde su često favorizovani za aplikacije koje zahtevaju visoku kontrolu nad intenzitetom kavitacije.
- Sonikatori za kupanje: U ovoj postavci, uzorci se stavljaju u vodeno kupatilo koje se zatim obrađuje ultrazvukom. Ova metoda pruža ujednačenu, ali općenito manje intenzivnu sonikaciju u usporedbi s tipovima sonde. Sonikatori za kupanje su korisni za čišćenje laboratorijske opreme, nježno miješanje i određene vrste kemijskih reakcija.
Zašto su sonikatori tipa sonde najbolji za homogenizaciju?
Sonikatori tipa sonde smatraju se najboljim izborom za homogenizaciju zbog svoje sposobnosti da isporuče ultrazvučnu energiju visokog intenziteta direktno u uzorak, proizvodeći snažne sile smicanja. Evo zašto se ističu u zadacima homogenizacije:
- Direktan prijenos energije: Sonikatori tipa sonde prenose ultrazvučnu energiju kroz titanijumsku sondu (ili rog) koja je direktno uronjena u uzorak. Ovaj direktni kontakt omogućava visoko efikasan prenos energije, stvarajući intenzivnu kavitaciju u samom rastvoru. Ovo je posebno korisno za homogenizaciju čvrstih materijala ili suspenzija koje zahtijevaju značajnu silu da razbiju čestice i da ih ravnomjerno rasporede.
- Velike sile smicanja: Intenzivna kavitacija uzrokovana sonikatorima tipa sonde stvara snažne sile smicanja unutar tekućine, koje razbijaju čestice, narušavaju ćelijske zidove i smanjuju veličinu čestica. Ove sile pomažu u stvaranju homogene smjese, jer mogu efikasno podnijeti čak i visoko viskozne ili guste suspenzije.
- Podesivi intenzitet: Sonikatori tipa sonde često dolaze s podesivim postavkama snage, omogućavajući korisniku da prilagodi intenzitet sonikacije kako bi odgovarao specifičnim zahtjevima homogenizacije. Niži nivoi snage mogu se koristiti za nježno miješanje, dok se viši nivoi mogu nositi sa zahtjevnijim zadacima homogenizacije.
- Kapacitet visoke propusnosti: Sonikatori su dobro prilagođeni za radne tokove velike propusnosti, gdje više uzoraka zahtijeva homogenizaciju u kratkom vremenskom okviru. Uz programabilna podešavanja, ovi sonikatori mogu brzo obraditi niz uzoraka, smanjujući vrijeme pripreme i osiguravajući konzistentne rezultate. Hielscher nudi uređaje za sonikaciju koji istovremeno rukuju više bočica ili pločama s više jažica, što je posebno vrijedno u istraživačkim i industrijskim okruženjima koja zahtijevaju brzu, jednoličnu homogenizaciju u brojnim uzorcima.
- Preciznost i kontrola: Pošto sonikatori tipa sonde omogućavaju direktan kontakt sa uzorkom, oni pružaju precizniju kontrolu nad procesom homogenizacije. Dubina uranjanja sonde, frekvencija i postavke pulsa mogu se fino podesiti, nudeći konzistentne i ponovljive rezultate na uzorcima.
- Skalabilnost: Sa različitim dostupnim veličinama sonde, sonikatori tipa sonde su pogodni za homogenizaciju malih i velikih količina uzoraka. Manje sonde su idealne za mikrovolume, dok veće sonde omogućavaju homogenizaciju masovnih uzoraka u industrijskim aplikacijama.
Ove prednosti čine Hielscher ultrazvučne uređaje poželjnim izborom za aplikacije koje zahtijevaju temeljitu i efikasnu homogenizaciju, kao što je priprema emulzija, razbijanje suspenzija ćelija ili stvaranje stabilnih disperzija.
Ultrasonikatori visokih performansi
Da li se bavite izazovnim uzorcima, procesima visoke propusnosti, sterilnom homogenizacijom, velikim brojem uzoraka ili osjetljivim materijalima? Hielscher Ultrasonics ima pravi uređaj za sonikaciju za vašu primjenu!
Recite nam o svom zadatku pripreme uzorka i izazovima s kojima se suočavate! Rado vam preporučujemo najprikladniji sonikator za uspješne istraživačke eksperimente, analitičke zadatke ili primjenu u znanosti o životu.
Tabela u nastavku daje vam indikaciju približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata veličine laboratorija:
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 |
Ultrazvučni sita Shaker | N / A | N / A |
Industrial Sonicators | 500mL do 200L | 5 to >100L/min |
- visoka efikasnost
- najsavremenija tehnologija
- pouzdanost & robusnost
- podesiva, precizna kontrola procesa
- serija & U redu
- za bilo koju zapreminu
- inteligentni softver
- pametne funkcije (npr. programiranje, protokoliranje podataka, daljinsko upravljanje)
- jednostavan i siguran za rad
- nisko održavanje
- CIP (čišćenje na mjestu)
Dizajn, proizvodnja i konsalting – Kvaliteta Made in Germany
Hielscher ultrasonicatori su poznati po najvišoj kvaliteti i standardima dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućavaju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnih aparata u industrijske objekte. Hielscher ultrasonikatori lako se nose sa teškim uslovima i zahtevnim okruženjima.
Hielscher Ultrasonics je ISO sertifikovana kompanija i stavlja poseban naglasak na ultrazvučne aparate visokih performansi koji se odlikuju najsavremenijom tehnologijom i lakoćom korišćenja. Naravno, Hielscher ultrasonikatori su usklađeni sa CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoH.

Hielscher Ultrasonics isporučuje moćne beskontaktne sonikatore za pripremu uzoraka i kliničku analizu. Ploča sa više jažica, sonikator UIP400MTP, VialTweeter, CupHorn i GDmini2 protočni sonikator obrađuju uzorke bez dodirivanja.
Često Postavljena Pitanja
Šta je ultrazvučni uređaj?
Uređaj za obradu ultrazvukom je dio ultrazvučne opreme koji koristi visokofrekventne zvučne valove za stvaranje intenzivne mehaničke sile u tekućinama i kašama, olakšavajući procese kao što su homogenizacija, liza stanica i disperzija čestica. Uređaj se obično sastoji od dvije glavne komponente:
- Ultrazvučni generator: Ova jedinica pretvara električnu energiju u visokofrekventnu naizmjeničnu struju, koja napaja ultrazvučni oscilator.
- Ultrazvučni oscilator (sonda/sirena): Oscilator prima ovu energiju, vibrirajući na ultrazvučnim frekvencijama. Kada je potopljen u tekućinu, proizvodi kavitacijske mjehuriće koji se brzo šire i kolabiraju, oslobađajući energiju i stvarajući smične sile koje pokreću željene mehaničke efekte u uzorku.
Ova postavka se široko koristi za laboratorijske i industrijske primjene gdje je potrebno kontrolirano, intenzivno miješanje ili obrada čestica.
Za šta se koristi Sonicator?
Sonication uređaji su moćni laboratorijski homogenizatori koji ispunjavaju nekoliko zadataka pripreme uzoraka u laboratorijama, istraživačkim i kliničkim ustanovama.
- Ćelijska liza i prekid za ekstrakciju ćelijskih komponenti kao što su DNK, RNK i proteini
- Homogenizacija uzoraka za stvaranje uniformnih smjesa i suspenzija
- Smanjenje veličine čestica radi poboljšanja rastvorljivosti, reaktivnosti i stabilnosti disperzija
- Emulgiranje za proizvodnju stabilnih mješavina tekućina koje se ne miješaju, kao što su ulje i voda
- Otplinjavanje i uklanjanje pjene za uklanjanje otopljenih plinova i sprječavanje mjehurića zraka u tekućinama
- Dispergiranje i deaglomeriranje nanočestica i drugih finih čestica za konzistentne suspenzije
- Poboljšanje hemijskih reakcija (sonohemija) poboljšanjem mešanja reaktanata i distribucije energije
- Ekstrakcija jedinjenja iz botaničkih materijala, kao što su eterična ulja i fitokemikalije
Literatura / Reference
- 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.
- Giricz Z., Varga Z.V., Koncsos G., Nagy C.T., Görbe A., Mentzer R.M. Jr, Gottlieb R.A., Ferdinandy P. (2017): Autophagosome formation is required for cardioprotection by chloramphenicol. Life Science Oct 2017. 11-16.
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
- S. Mohamadi Saani, J. Abdolalizadeh, S. Zeinali Heris (2019): Ultrasonic/sonochemical synthesis and evaluation of nanostructured oil in water emulsions for topical delivery of protein drugs. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 55, 2019. 86-95.
- Harshita Krishnatreyya, Sanjay Dey, Paulami Pal, Pranab Jyoti Das, Vipin Kumar Sharma, Bhaskar Mazumder (2019): Piroxicam Loaded Solid Lipid Nanoparticles (SLNs): Potential for Topical Delivery. Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research Vol 53, Issue 2, 2019. 82-92.
- 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.