Sonikační zařízení pro vaše laboratorní úkoly
Sonikační zařízení, zejména sondové sonikátory, jsou pokročilé nástroje široce používané v laboratorním a průmyslovém prostředí. S využitím síly ultrazvuku mohou sonikační zařízení efektivně zpracovávat různé materiály. Tato zařízení fungují tak, že přenášejí ultrazvukovou energii přes sondu (nebo roh) do kapaliny nebo suspenze, čímž generují ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou a nízkou frekvencí, které vytvářejí akustickou kavitaci charakterizovanou intenzivními mechanickými silami. Tyto ultrazvukové síly způsobují kavitaci – mikrobubliny, které se rychle rozpínají a zhroutí – uvolňují silné smykové síly, které podporují různé aplikace, jako je homogenizace, lýza buněk, zmenšení velikosti částic a další.

Ultrazvukové homogenizátory UP100H (100 wattů) a UP400St (400 wattů) pro přípravu vzorků, jako je lýza, extrakce proteinů a stříhání DNA.
Pochopení sonikace a kavitace
Sonikace je proces aplikace ultrazvukové energie k míchání částic v kapalině. Ultrazvuk při frekvencích mezi cca. 20 kHz až 30 kHz je schopen generovat dostatek energie pro efektivní plnění homogenizačních úkolů. Takové ultrazvukové zvukové vlny vyvolávají rychlé cykly stlačování a rozpínání v kapalině, což vede k tvorbě mikroskopických bublin. Když se tyto mikrobubliny prudce zhroutí, lze pozorovat extrémní síly. Tento energeticky hustý jev je známý jako kavitace a je hnací silou účinnosti sonikace při zpracování materiálu:
- Kavitační bubliny: Tyto mikrobubliny rostou během expanzní fáze zvukové vlny a během fáze komprese se prudce zhroutí. Tento kolaps uvolní lokalizované vysokoenergetické zóny s teplotami a tlaky dosahujícími tisíců stupňů Celsia a stovky atmosfér, i když krátce a v mikroskopickém měřítku.
- Mechanické smykové síly: Kolaps kavitačních bublin generuje intenzivní smykové síly, které mohou narušit buněčné stěny, dispergovat částice a homogenizovat směsi s výjimečnou účinností.
Schopnost řídit kavitaci je to, co dělá sonikaci tak cennou v různých vědeckých oblastech, od molekulární biologie po vědu o materiálech.
Typy laboratorních sonikátorů
Dva nejběžnější typy sonikátorů používaných v laboratořích jsou:
- Sonikátory typu sondy: Tyto sonikátory používají titanovou sondu k přímému přenosu ultrazvukové energie do vzorku. Jsou ideální pro vysoce intenzivní aplikace, jako je lýza buněk, zmenšování velikosti částic a emulgace, protože dodávají koncentrovanou energii přímo do kapaliny. Sonikátory sondy jsou často upřednostňovány pro aplikace vyžadující vysokou kontrolu nad intenzitou kavitace.
- Sonikátory lázeňského typu: V tomto nastavení jsou vzorky umístěny do vodní lázně, která je poté sonikována. Tato metoda poskytuje jednotnou, ale obecně méně intenzivní sonikaci ve srovnání s typy sond. Sonikátory do koupele jsou užitečné pro čištění laboratorního vybavení, jemné míchání a určité typy chemických reakcí.
Proč jsou sonikátory typu sondy nejlepší pro homogenizaci?
Sonikátory typu sondy jsou považovány za nejlepší volbu pro homogenizaci díky své schopnosti dodávat vysoce intenzivní ultrazvukovou energii přímo do vzorku a vytvářet silné smykové síly. Zde je důvod, proč vynikají v homogenizačních úlohách:
- Přímý přenos energie: Sonikátory typu sondy přenášejí ultrazvukovou energii prostřednictvím titanové sondy (nebo rohu), která je přímo ponořena do vzorku. Tento přímý kontakt umožňuje vysoce efektivní přenos energie, čímž vzniká intenzivní kavitace přímo v roztoku. To je užitečné zejména pro homogenizaci houževnatých materiálů nebo suspenzí, které vyžadují značnou sílu k rozbití částic a jejich rovnoměrné distribuci.
- Vysoké smykové síly: Intenzivní kavitace způsobená sonikátory typu sondy generuje v kapalině silné smykové síly, které rozbíjejí částice, narušují buněčné stěny a zmenšují velikost částic. Tyto síly pomáhají vytvářet homogenní směs, protože si mohou účinně poradit i s vysoce viskózními nebo hustými suspenzemi.
- Nastavitelná intenzita: Sonikátory typu sondy často přicházejí s nastavitelným nastavením výkonu, což uživateli umožňuje přizpůsobit intenzitu sonikace tak, aby vyhovovala specifickým požadavkům na homogenizaci. Nižší úrovně výkonu lze použít pro jemné míchání, zatímco vyšší úrovně zvládnou náročnější homogenizační úkoly.
- Vysoká kapacita propustnosti: Sonikátory jsou vhodné pro vysoce výkonné pracovní postupy, kde více vzorků vyžaduje homogenizaci v krátkém časovém rámci. Díky programovatelnému nastavení mohou tyto sonikátory rychle zpracovat řadu vzorků, zkrátit dobu přípravy a zajistit konzistentní výsledky. Hielscher nabízí sonikační zařízení, která manipulují s více lahvičkami současně nebo s více jamkovými destičkami, což je zvláště cenné ve výzkumu a průmyslovém prostředí vyžadujícím rychlou a rovnoměrnou homogenizaci napříč mnoha vzorky.
- Přesnost a kontrola: Vzhledem k tomu, že sonikátory typu sondy umožňují přímý kontakt se vzorkem, poskytují přesnější kontrolu nad procesem homogenizace. Nastavení hloubky, frekvence a pulzu ponoru sondy lze jemně upravit, což nabízí konzistentní a reprodukovatelné výsledky napříč vzorky.
- Škálovatelnost: S různými dostupnými velikostmi sond jsou sonikátory typu sondy vhodné pro homogenizaci malých i velkých objemů vzorků. Menší sondy jsou ideální pro mikroobjemy, zatímco větší sondy umožňují homogenizaci hromadných vzorků v průmyslových aplikacích.
Díky těmto výhodám jsou Hielscherova sonikační zařízení preferovanou volbou pro aplikace vyžadující důkladnou a účinnou homogenizaci, jako je příprava emulzí, rozklad buněčných suspenzí nebo vytváření stabilních disperzí.
Vysoce výkonné ultrasonicators
Máte co do činění s náročnými vzorky, vysoce výkonnými procesy, sterilní homogenizací, velkým počtem vzorků nebo citlivými materiály? Hielscher Ultrasonics má správné sonikační zařízení pro vaši aplikaci!
Povězte nám o svém úkolu přípravy vzorků a výzvách, kterým čelíte! Rádi vám doporučíme nejvhodnější sonikátor pro úspěšné výzkumné experimenty, analytické úlohy nebo aplikace v oblasti věd o živé přírodě.
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližnou kapacitu zpracování našich laboratorních ultrasonicators:
Doporučená zařízení | Objem dávky | Průtok |
---|---|---|
UIP400MTP 96-jamkový deskový sonikátor | vícejamkové / mikrotitrační destičky | Není k dispozici |
Ultrazvukový CupHorn | CupHorn pro lahvičky nebo kádinku | Není k dispozici |
GDmini2 řekl: | Ultrazvukový mikroprůtokový reaktor | Není k dispozici |
VialTweeter | 0Přibližně 5 až 1,5 ml | Není k dispozici |
UP100H | 1 až 500 ml | 10 až 200 ml / min |
UP200Ht, UP200St | 10 až 1000 ml | 20 až 200 ml/min |
UP400St | 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min |
Ultrazvuková sítová třepačka | Není k dispozici | Není k dispozici |
Průmyslové sonikátory | 500 ml až 200 l | 5 to >100L/min |
- Vysoká efektivita
- Nejmodernější technologie
- spolehlivost & Robustnost
- Nastavitelné, přesné řízení procesu
- várka & Vložené
- pro libovolný svazek
- Inteligentní software
- chytré funkce (např. programovatelné, datové protokolování, dálkové ovládání)
- Snadná a bezpečná obsluha
- Nízké nároky na údržbu
- CIP (čištění na místě)
Projekce, výroba a poradenství – Kvalita Made in Germany
Hielscher ultrasonicators jsou dobře známí pro své nejvyšší standardy kvality a designu. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrazvukových zařízení do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí jsou snadno zvládnutelné Hielscher ultrasonikators.
Hielscher Ultrasonics je společnost certifikovaná ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrasonicators s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Samozřejmě, Hielscher ultrasonicators jsou v souladu s CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.

Hielscher Ultrasonics dodává výkonné bezkontaktní sonikátory pro přípravu vzorků a klinickou analýzu. Vícejamková destička, sonikátor UIP400MTP, VialTweeter, CupHorn a průtokový sonikátor GDmini2 zpracovávají vzorky, aniž by se jich dotýkaly.
Nejčastější dotazy
Co je to sonikační zařízení?
Sonikační zařízení je ultrazvukové zařízení, které využívá vysokofrekvenční zvukové vlny ke generování intenzivních mechanických sil v kapalinách a kaustech, což usnadňuje procesy, jako je homogenizace, lýza buněk a disperze částic. Zařízení se obvykle skládá ze dvou hlavních součástí:
- Ultrazvukový generátor: Tato jednotka převádí elektrickou energii na vysokofrekvenční střídavý proud, který napájí ultrazvukový oscilátor.
- Ultrazvukový oscilátor (sonda / houkačka): Oscilátor tuto energii přijímá a vibruje na ultrazvukových frekvencích. Když je ponořen do kapaliny, vytváří kavitační bubliny, které se rychle rozpínají a kolabují, uvolňují energii a generují smykové síly, které pohánějí požadované mechanické efekty ve vzorku.
Toto nastavení je široce používáno pro laboratorní i průmyslové aplikace, kde je vyžadováno řízené, intenzivní míchání nebo zpracování částic.
K čemu se používá Sonicator?
Sonikační zařízení jsou výkonné laboratorní homogenizátory, které plní několik úkolů přípravy vzorků v laboratořích, výzkumných a klinických zařízeních.
- Buněčná lýza a narušení pro extrakci buněčných složek, jako je DNA, RNA a proteiny
- Homogenizace vzorků za vzniku uniformních směsí a suspenzí
- Zmenšení velikosti částic pro zlepšení rozpustnosti, reaktivity a stability disperzí
- Emulgace pro výrobu stabilních směsí nemísitelných kapalin, jako je olej a voda
- Odplyňování a odpěňování za účelem odstranění rozpuštěných plynů a zabránění vzniku vzduchových bublin v kapalinách
- Dispergační a deaglomerační nanočástice a další jemné částice pro konzistentní suspenze
- Zlepšení chemických reakcí (sonochemie) zlepšením míchání reaktantů a distribuce energie
- Extrakce sloučenin z botanických materiálů, jako jsou esenciální oleje a fytochemikálie
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 vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratoř k průmyslová velikost.