Hielscher Ultralydsteknologi

Ultralyd nanostrukturering af antibiotika

Ultralyd-assisteret produktion af antibiotika kan øge deres effektivitet, eben mod resistente bakterier: Det stigende antal antibiotika-resistente bakterier stammer er et stadig uløst problem at gøre bakterielle infektioner, som med succes er blevet behandlet med antibiotika inden for de sidste årtier, en verdensomspændende sundhedstrussel igen. Ultralyd nano-strukturering af antibiotika er en lovende teknik til at øge effektiviteten af antibiotika såsom tetracyclin mod resistente bakterier.

Antibiotika og antibiotikaresistente bakterier

Escherichia coli-bakterier lyseres pålideligt ved anvendelse af ultralydvævshomogenisatorer.Antibiotikaresistens sker, når bakterier som bakterier og svampe udvikle evnen til at besejre de lægemidler, der er designet til at dræbe dem. Det betyder, at bakterierne ikke dræbes og fortsætter med at vokse. Infektioner forårsaget af antibiotika-resistente bakterier er vanskelige, og nogle gange umuligt, at behandle.
Antibiotikaresistens af bakterier tilskrives overforbrug samt mis-brug af antibiotika. Overforbrug og misbrug henviser primært til uhensigtsmæssige recepter og omfattende landbrugsbrug
For almindelige antibiotika såsom penicilin, tetracyclin, methicillin, erythromycin, gentamicin, vancomycin, imipemen, ceftazidime, levofloxacin, linezolid, daptomycin, og ceftrarolin, visse bakterier stammer har muteret og udviklet antibiotikaresistens.
Hovedårsagen til udviklingen af antibiotikaresistente bakterier ligger i overforbrug og misbrug af antibiotika. Hver gang en patient administreres antibiotika, følsomme bakterier dræbes. Men hvis der er resistente bakterier, som ikke er udryddet af narkotikabehandling, de vokser og formere sig. Derved forårsager den gentagne og uhensigtsmæssige brug af antibiotika stigningen i resistente bakterier.
Multi-Resistent (MDR) bakterier er en alvorlig sundhedstrussel, da de ikke reagerer på fælles antibiotikabehandling, som formodes at dræbe bakterier.
Blandt gram-positive patogener, en global pandemi af resistente S. aureus (f.eks methicillin-resistente Staphylococcus aureus; MRSA) og Enterococcus arter udgør i øjeblikket den største trussel. Gram-negative patogener såsom Enterobacteriaceae (f.eks Klebsiella pneumoniae), Pseudomonas aeruginosa, og Acinetobacter bliver resistente over for næsten alle de antibiotika stof muligheder.

Ultrasonic processor UIP1000hdT for the nano-structuring of antibiotics in order to increase their effectiveness against antibiotic-resistant bacteria strains.

UIP1000hdT – en 1kW kraftfuld ultralyd processor til nano-strukturering af antibiotika såsom tetracyclin at øge deres effektivitet mod antibiotika-resistente bakterier

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Ultralyd nano-størrelse antibiotika

Nano-størrelse lægemidler er kendt for at udmærke mikron-størrelse narkotika molekyler ofte på grund af øget absorptionshastigheder, højere biotilgængelighed, og overlegen effektivitet. Antibiotika er almindeligt anvendt til behandling af bakterielle infektioner. Men den hurtige udvikling af flere og flere resistente bakteriestammer gør udviklingen af nye eller ændring af eksisterende antibiotika nødvendige. Reduktion af partikelstørrelsen af antibiotika såsom tetracyclin via sonikering er en nem, hurtig og lovende strategi for at forbedre effektiviteten af antibiotika mod ikke-resistente og resistente bakteriestammer.

Ultralyd nanostruktureret Tetracyclin

Den UIP1000hdT kan bruges til bæger lydbehandling samt med flow-celle-reaktoren (Klik for større billede!)Kassirov et al. (2018) behandlede tetracyclin ultralyd for at forbedre lægemidlets effektivitet mod patogener. I deres undersøgelse, de brugte Escherichia coli Nova Blue TcR, en stamme med antibiotikaresistens, og E. coli 292-116 (uden resistens). Tetracyclin, et almindeligt bredt spektrum antibiotika, blev ændret ved hjælp af industriel ultralydsbehandling UIP1000hdT (Hielscher, Tyskland; se billedet til venstre). Forskerholdet fandt, at den sonokemiske behandling med UIP1000hdT øger effektiviteten af antibakterielle egenskaber op til 25% mod den resistente stamme og op til 100% mod den følsomme stamme. Selv langtidsopbevaring af den nanostrukturerede tetracyklin ved +4ºC reducerer ikke de antimikrobielle egenskaber.
Ultralydbehandlingsparametrene såsom amplitude, energiinput og sonikeringstid blev bestemt som kritiske faktorer, der påvirker ændringen i antimikrobielle egenskaber mod både følsomme og resistente celler.
Ultralydbehandlingen resulterer i en mere ensartet partikelstørrelsesfordeling af nanostørrelsesartikler, hvilket kan føre til en højere biotilgængelighed, biotilgængelighed og dermed effektivitet af tetracyklinmolekylerne.
De opnåede data viser, at sonokemisk ændring af antibiotika kan være en ny lovende og billig tilgang til udviklingen af nye lægemidler, der er effektive til antibiotikabehandling mod lægemiddelresistensstammer.

Ultrasonic nanostructuring of the antibiotic drug tetracycline increases the effectiveness against drug-resistant bacteria.

Sonikering af tetracyklin med UIP1000hdT.
A – FTIR spektre af "fri" tetracyclin; B – FTIR spektre af SN tetracyclin efter 5 min sonikering; C – Størrelse fordeling histogram af "fri" tetracyclin; D – Størrelse fordeling histogram af SN tetracyclin efter 5 min sonikering.
Undersøgelse og tal ved Kassirov et al. 2018.

Ultralydprocessor UIP2000hdT (2kW) med omrørt batchreaktor

Ultralydsprocessor UIP2000hdT (2kW) med batchreaktor

Fordele ved ultralyd nanostrukturerede lægemidler

Ultralydbehandling giver enorme muligheder for syntesen af et bredt spektrum af nanostrukturerede materialer og anvendes i mange industrier. Ultralydproduktion af nano-store lægemidler såsom antibiotika, anti-virale og andre lægemidler er meget lovende, da disse nano-store lægemidler viser ofte en betydeligt højere absorptionshastighed, biotilgængelighed og effektivitet. Derfor involverer mange forbedrede lægemiddelformuleringer ultralydbehandling for at nanostrukturere lægemiddelmolekyler, indkapsle lægemidler i nanoemulsioner, nano-liposomer, niosomer, solid-lipid nanopartikler (SLNs), nanostrukturerede lipidbær (NLC' er) og andre nanostørrelse inklusionskomplekser.

Ultralyd formulering af nano-størrelse narkotika

  • Ultralyd Nano-emulsioner
  • Ultralyd Liposomer
  • Ultralydniosomes
  • Ultralyd Solid-Lipid Nanopartikler (SLNs)
  • Ultralyd nanostrukturerede Lipidbærere (NLC'er)
  • Ultralyd inklusion complexation
  • Ultralyd doteret og funktionaliseret nanopartikler
  • Ultralyd vaccine formuleringer
  • Ultralyd formulering af intranasal vaccine

Ultralydbehandling af nanomaterialer med antibakterielle egenskaber bruges også til at syntetisere nanostrukturerede materialer (f.eks. nano-sølv, nano ZnO) og til at anvende dem på tekstiler for at fremstille antibakterielle medicinske tekstiler og andre funktionelle stoffer. For eksempel bruges en enkelt-trins ultralydsproces til at fremstille holdbare belægninger af bomuldsstoffer med antibakterielle ZnO nanopartikler.

Fordelen ved ultralyd syntese af nano-størrelse narkotika

  • Højtydende partikelstørrelsesreduktion
  • Nøjagtig kontrol over procesparametre
  • Hurtig proces
  • Ikke-termisk, præcis temp-styring
  • lineær skalerbarhed
  • Reproducerbarhed
  • Processtandardisering / GMP
  • Autoklaverbare sonder og reaktorer
  • CIP/SIP
  • Nøjagtig kontrol over partikelstørrelse og indkapsling
  • Høj belastning af stoffer af aktive stoffer

Hvordan virker ultralyd syntese af nano-strukturerede materialer arbejde?

Ultralydbehandling og sonokemi, som er anvendelsen af højeffekt ultralyd til kemiske systemer, bruges bredt til at producere høj kvalitet nano-størrelse materialer (f.eks nanopartikler, nano-emulsioner). Sonikering og sonokemi muliggør eller letter produktionen af højtydende nanomaterialer. Fordelen ved ultralydsyntese af nano-partikler er enkelhed og effektivitet. Mens alternative produktionsmetoder af nano-strukturerede materialer kræver høje bulk temperaturer, tryk, og / eller lange reaktionstider, ultralyd syntese ofte giver mulighed for en letkøbt, hurtig og effektiv produktion af nanomaterialer. Både, sonokemiske og sonomekaniske effekter genereret af højintensive ultralyd er ansvarlige for syntese eller funktionalisering / modifikation af nano-størrelse partikler. Kobling af højeffekt ultralydbølger til væsker resulterer i akustisk kavitation: dannelsen, vækst, og implosive sammenbrud af bobler, og kan kategoriseres som primær sonokemi (gasfase kemi forekommer inde kollapser bobler), sekundær sonokemi (løsning-fase kemi forekommer uden for boblerne), og sonomekaniske / fysiske ændringer (forårsaget af højhastighedsvæskestråler, chokbølger, og / eller inter-partikel kollisioner i gylle). (jf. Hinman og Suslick, 2017) Kavitationelle påvirkninger af partikler resulterer i størrelsesreduktion, nanostrukturering (nanospredning, nanoemulgering) samt partikelfunktionalisering og modifikation.
Læs mere om ultralydsfræsning og dispergering af partikler!

Ultralyd nanostrukturering af partikler

Ultralydssonder til syntesen af nanostrukturerede lægemidler

Hielscher Ultrasonic har længe erfaring med design, fremstilling, distribution og service af højtydende ultralydshomogenisatere til medicinal- og fødevareindustrien.
Fremstilling af høj kvalitet nano-størrelse narkotika partikler, liposomer, fast lipid nanopartikler, polymere nanopartikler, cyclodextrin komplekser, og vacciner er processer, hvor Hielscher ultralydsystemer er meget udbredt og er værdsat for deres høje pålidelighed og overlegen kvalitet output. Hielscher ultralydsenheder giver mulighed for præcis kontrol over alle procesparametre, såsom amplitude, temperatur, tryk og sonikeringsenergi. Den intelligente software automatisk protokoller alle sonikering parametre (tid, dato, amplitude, nettoenergi, samlede energi, temperatur, tryk) på den indbyggede SD-kort. Dette letter proces- og kvalitetskontrol betydeligt og bidrager til at opfylde god fremstillingspraksis.

Ultralydsblandere til enhver produktkapacitet

Præcis kontrol over ultralydprocesparametrene ved Hielscher Ultrasonics' intelligent softwareHielscher Ultrasonics produktsortiment dækker hele spektret af ultralydsprocessorer fra kompakte lab ultrasonicators over bench-top og pilot systemer til fuldt industrielle ultralydsprocessorer med kapacitet til at behandle truckloads i timen. Det fulde produktsortiment giver os mulighed for at tilbyde dig den mest egnede ultralydsslanker til din proceskapacitet og dine mål. Dette giver dig mulighed for at udvikle og teste din applikation i lille laboratoriestørrelse og skalere den derefter lineært til produktionskapacitet. Opskaleringen fra en mindre ultralydsblander til højere behandlingskapacitet er meget enkel, da ultralydblandingsprocessen kan være helt lineær skaleret fra dine etablerede procesparametre. Opskalering kan gøres ved enten at installere en mere kraftfuld ultralydsblanderenhed eller klyngedannelse flere ultralydsenheder parallelt.

Høj amplituder til nanostrukturpartikler med høj effektivitet

Hielscher Ultralyd’ industrielle ultralydsprocessorer kan levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200 μm kan nemt køres kontinuerligt i 24/7 drift. For endnu højere amplituder, tilpassede ultralydssonotroder er tilgængelige. Ultralydsenotroder (horn, sonder) og reaktorer er autoklavable. Robustheden af Hielschers ultralydsudstyr giver mulighed for 24/7 drift på tunge og i krævende miljøer.

Nem, risikofri test

Ultralydsprocesser kan være fuldstændig lineære skaleret. Det betyder, at hvert resultat, som du har opnået ved hjælp af et laboratorium eller bænk-top ultralydsætter, kan skaleres til nøjagtig samme output ved hjælp af nøjagtig de samme procesparametre. Dette gør ultralydbehandling ideel til produktudvikling og efterfølgende implementering i kommerciel produktion.

Højeste kvalitet – Designet og fremstillet i Tyskland

Som en familieejet og familiedrevet virksomhed prioriterer Hielscher de højeste kvalitetsstandarder for sine ultralydsprocessorer. Alle ultralydsenheder er designet, fremstillet og grundigt testet i vores hovedkvarter i Teltow nær Berlin, Tyskland. Robusthed og pålidelighed af Hielschers ultralydsudstyr gør det til en arbejdshest i din produktion. 24/7 drift under fuld belastning og i krævende miljøer er et naturligt kendetegn ved Hielschers højtydende ultralydsenheder.

Du kan købe Hielscher ultralydsprocessorer i en anden størrelse og præcis konfigureret til dine proceskrav. Fra behandling af væsker i et lille laboratoriebæger til kontinuerlig flow-through blanding af opslædninger og pastaer på industrielt niveau, tilbyder Hielscher Ultrasonics en passende højtydende homogenisator til dig! Kontakt os venligst – vi er glade for at anbefale dig den ideelle ultralyd setup!

UP400St for molecularly imprinted polymer synthesis

UP400St – 400W kraftfuld ultralydsprocessor til sonokemiske applikationer

Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater:

Batch Volumen Strømningshastighed Anbefalede enheder
1 til 500 ml 10 til 200 ml / min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4L / min UIP2000hdT
10 til 100 l 2 til 10 l / min UIP4000hdT
na 10 til 100 l / min UIP16000
na større klynge af UIP16000

Kontakt os! / Spørg Os!

Bed om mere information

Brug venligst nedenstående formular til at anmode om yderligere oplysninger om ultralydsprocessorer, programmer og pris. Vi vil være glade for at diskutere din proces med dig og tilbyde dig et ultralydssystem, der opfylder dine krav!









Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydhomogenisatorer til blanding af applikationer, dispersion, emulgering og udvinding på laboratorium, pilot og industriel skala.

Litteratur / Referencer