Zvládání laboratorních úkolů s ultrazvukovým homogenizátorem

Sonikátory jsou nezbytné laboratorní nástroje používané pro širokou škálu aplikací, jako je homogenizace a míchání, extrakce, dispergace, emulgace, rozpouštění, dezintegrace buněk, fragmentace DNA a sonochemické reakce. Pro plnění těchto běžných úkolů v každodenní laboratorní práci se obvykle používají sonikátory sondového typu. Pro laboratorní vzorky, u nichž jsou limitujícími faktory křížová kontaminace nebo ztráta vzorku, jsou bezkontaktní sonikátory Hielscher řešením první volby pro ultrazvukovou přípravu vzorků.

Sonikátory sondového typu a bezkontaktní sonikátory

Sonikátor sondového typu vnáší do média intenzivní ultrazvukové vlny – soustředěné na špičce sonotrody neboli sondy. Použití otevřené nebo uzavřené nádoby umožňuje jednoduché, a přesto spolehlivé ultrazvukové zpracování kapalných médií. Upevnění sonotrody k průtokové cele umožňuje kontinuální sonikaci proudu kapaliny. Takové průtokové uspořádání je sofistikovaným způsobem ultrazvukového zpracování větších objemů nebo viskózních kapalin a past.
Pomocí bezkontaktních sonikátorů, jako jsou VialTweeter, sonikátor pro multijamkové destičky UIP400MTP, CupHorn a průtokový reaktor GDmini2, lze vzorky zpracovávat bez dotyku / bezkontaktně – bez křížové kontaminace a ztráty vzorku. Další výhodou bezkontaktních sonikátorů Hielscher je vysoká kapacita zpracování vzorků při jejich přípravě.

Sonikace je proces, při kterém se pomocí ultrazvukové sonotrody aplikuje výkonový ultrazvuk za účelem rozpohybování a ovlivňování částic ve vzorku. Ultrazvukové sonikátory se široce používají v akademickém výzkumu, analytických a forenzních laboratořích, klinických zařízeních a výrobních provozech, kde se sonikace používá k homogenizaci a míchání suspenzí typu kapalina-kapalina nebo kapalina-pevná látka, k extrakci bioaktivních látek a buněčných sloučenin, k dezintegraci buněk, bakterií a tkání, k rozpouštění prášků, k uvolňování biofilmů nebo k iniciaci chemických reakcí.

Vzhledem k tomu, že oblast použití sonikátorů je tak široká, jsou sonikátory často pojmenovávány podle svého konkrétního úkolu. Proto můžete ultrazvukové sonikátory najít pod různými názvy, jako například:

• Ultrazvukový homogenizátor:
  Ultrazvukové homogenizátory se používají k míchání a promíchávání dvou nebo více fází do jednotné suspenze. Jako výkonná alternativa k vysokotlakým homogenizátorům, nožovým mixérům a mikrofluidizérům vynikají sonikátory sondového typu svou výjimečnou schopností vytvářet nanodisperze a nanoemulze.
• Ultrazvukový dispergátor:
  Ultrazvukové dispergátory využívají vysokofrekvenční zvukové vlny k rozbíjení částic na menší velikosti a k jejich rovnoměrnému rozptýlení v kapalině. Tento proces je obzvláště užitečný pro vytváření stabilních suspenzí pevných částic v kapalinách, jako je dispergace pigmentů v inkoustech nebo částic v kašovitých suspenzích.
• Ultrazvukový emulgátor:
  Ultrazvukové emulgátory využívají ultrazvukové vlny k vytváření jemných emulzí smícháním dvou nemísitelných kapalin, jako je olej a voda. Zvukové vlny o vysoké intenzitě vytvářejí kavitační bubliny, které implodují a vytvářejí intenzivní smykové síly, jež rozbíjejí kapičky na emulze o nanometrové velikosti, a tím zajišťují jejich stabilitu a jednotnost.
• Ultrazvukový drtič buněk:
  Tato zařízení, známá také jako ultrazvukové dezintegrátory buněk nebo lyzéry, využívají ultrazvukovou energii k rozrušení buněčných membrán a uvolnění intracelulárního obsahu. Tento proces je nezbytný v biologických a biochemických aplikacích pro extrakci proteinů, DNA a dalších buněčných složek.
• Ultrazvukový extraktor:
  Ultrazvukové extraktory aplikují ultrazvukové vlny k narušení rostlinného materiálu, čímž zlepšují extrakci bioaktivních sloučenin, jako jsou esenciální oleje, flavonoidy nebo jiné fytochemikálie. Kavitační efekt zlepšuje pronikání rozpouštědla a přenos hmoty, což vede k účinnější extrakci.
• Ultrazvukový rozpouštěč:
  Ultrazvukové rozpouštěče využívají ultrazvukovou energii k rychlému a účinnému rozpouštění pevných látek v kapalinách. To je užitečné při přípravě roztoků nebo suspenzí, kde je třeba rozpuštěnou látku rovnoměrně a rychle rozptýlit, například u léčiv nebo chemických formulací.
• Ultrazvukový mixér:
  Ultrazvukové mixéry využívají ultrazvukové vlny o vysoké intenzitě k míchání kapalin a kašovitých suspenzí a zajišťují jednotné složení. Tento proces míchání si poradí se širokým rozsahem viskozit a je obzvláště účinný při homogenizaci produktů, které se konvenčními metodami obtížně míchají, jako jsou cementové pasty nebo masterbatche s vysokým obsahem pevných látek.
• Ultrazvukové míchadlo:
  Ultrazvuková míchadla využívají ultrazvukovou energii k míchání nebo agitaci kapalin, čímž podporují rovnoměrné promíchání a zabraňují sedimentaci. Tato metoda je přínosná v různých průmyslových odvětvích pro dlouhodobé udržení konzistence roztoků, suspenzí nebo disperzí.

Sonikace multijamkových destiček a Petriho misek

Multijamkové destičky a Petriho misky jsou běžné laboratorní nádoby. Multijamkové destičky, známé také jako mikrodestičky nebo mikrojamkové destičky, jsou ploché destičky s více „jamkami“, které slouží jako malé zkumavky. Dodávají se v různých konfiguracích, obvykle s 6, 12, 24, 48, 96, 384 nebo 1536 jamkami, což umožňuje vysokokapacitní screening a testování.
Petriho misky jsou naproti tomu mělké válcové misky s víčkem, obvykle vyrobené ze skla nebo plastu. Poskytují plochý povrch pro kultivaci mikroorganismů.
Specifická konstrukce obou typů nádob na vzorky přináší problémy, má-li být jako krok zpracování použita sonikace. S destičkovým sonikátorem UIP400MTP nabízí Hielscher výkonný sonikátor, který si poradí s jakýmikoli standardními multijamkovými destičkami, mikrodestičkami a Petriho miskami.
Zjistěte více o UIP400MTP jako výkonném sonikátoru pro přípravu vzorků v 96jamkových destičkách a Petriho miskách!
 

Následující tabulka vám poskytuje přehled našich ultrazvukových sonikátorů sondového typu a bezkontaktních ultrazvukových sonikátorů pro běžné laboratorní aplikace: