Hielscher Ultraschalltechnik

Hocheffiziente Ultraschall-Dismembratoren

Ultraschall-Dismembratoren werden häufig im Labor, im Technikum und in der Industrie eingesetzt, um homogene kolloidale Suspensionen wie Emulsionen und Dispersionen mit Tröpfchen- oder Partikelgrößen im Submikron- und Nanobereich herzustellen. Darüber hinaus werden Ultraschalldismembratoren für den Zellaufschluss, die Lyse, die DNA-Fragmentierung und die Extraktion eingesetzt. Ultraschallstabschwinger gelten als die effizientesten, zuverlässigsten und benutzerfreundlichsten Dismembratoren.

Was ist ein Dismembrator?

Ein Dismembrator ist ein Gerät, welches eingesetzt wird, um die Membran einer Flüssigkeit zu entfernen. Typische Anwendungen von Dismembratoren sind die Herstellung von Emulsionen, Dispersionen, Zelllyse und Lösen. Ultraschalldismembratoren sind dafür bekannt, dass die besonder effizient und zuverlässig bei der Herstellung von Emulsionen, einschließlich Submikron- und Nanoemulsionen, Suspensionen sowie Dispersionen mit Submikron- und Nanopartikeln sind. In der Biologie, Biochemie und Biotechnologie werden Dismembratoren verwendet, um Zellstrukturen durch das Aufbrechen von Zellmembranen oder Zellwänden zu öffnen. Die Ultraschall-Lyse setzt intrazelluläres Material wie Proteine, Organellen und bioaktive Verbindungen in das Lösungsmittel frei.

Anwendungen von Ultraschall-Dismembratoren

  • Probenvorbereitung
  • Homogenisierung
  • Emulgieren (Nano-Emulsionen)
  • Dispergieren (Nano-Dispersionen)
  • Nanopartikel-Technologie
  • Zellaufschluss
  • Lyse
  • Homogenisierung von Zellsupensionen/Zellkulturen
  • Proteingewinnung
  • DNA / RNA Scherung
  • Lösen von Pulvern und Tabletten
  • Entgasen und Entlüften
Ultraschall-Dismembratoren werden als zuverlässige und effiziente Werkzeuge zur Herstellung von Emulsionen, Dispersionen und Zellextrakten (Lysaten) eingesetzt.

Ultraschall-Dismembrator UP200St

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Wie bedient man einen Ultraschall-Dismembrator?

Ultraschalldismembrator UP100H (100 Watt) mit Mikrospitze für kleine ProbenHielscher Ultrasonics bietet eine breite Palette von Diemembratoren – vom kompakten, handgehaltenen Labor-Handgerät über Benchtop-Ultraschallgeräte bis hin zu industriellen Dismembratoren. Ab 200 Watt sind alle Ultraschall-Dismembratoren mit einem digitalen Touch-Display und intelligenter Software ausgestattet. Die intelligente Software macht es möglich, verschiedene Betriebsfunktionen (z.B. Pulsmodus, Beschallungsdauer, Pausen etc.) auszuwählen und verschiedene Betriebsmodi vorzuprogrammieren. Zudem werden alle Ultraschallprozessdaten (z.B. Amplitude, Beschallungszeit, Nettoenergie, Gesamtenergie, Temperatur (bei Verwendung des steckbaren Temperatursensors), Druck (bei Verwendung des steckbaren Drucksensors), Datums- und Zeitstempel) automatisch auf einer eingebauten SD-Karte gespeichert. Die Browser-Fernbedienung und viele weitere Funktionen machen Hielscher's digitale Ultraschallgeräte die benutzerfreundlichsten Dismembratoren auf dem Markt.

  • Für Probenvolumina von weniger als 20mL wird eine Mikrosonotrode empfohlen. Für größere Proben eignen sich Ultraschallsonotroden mit einem größeren Durchmesser besser.
  • Schließen Sie den Ultraschalldismembrator an die Stromversorgung an und schalten Sie das Gerät ein. Das digitale Farbdisplay leuchtet auf. Verwenden Sie die Einstellungen im Menü, um die Amplitude einzustellen. Häufig wird eine Amplitude von 100% empfohlen. Optional können Sie zudem die Beschallungsdauer, Pulsmodi und/oder den Gesamtenergieeintrag voreinstellen.
  • Temperaturregelung:
    Die Beschallung ist eine nicht-thermische Behandlung. Wenn jedoch Energie in ein Medium eingekoppelt wird, wird diese letztendlich in Wärme umgewandelt (1. Hauptsatz der Thermodynamik / Energieerhaltungssatz). Je nach Wärmeempfindlichkeit des Probenmaterials kann die Verwendung eines Eisbades empfohlen werden. Bei Verwendung des Pulsmodus kann sich die Probe während der Beschallungspausen abkühlen.
    Ebenfalls können Temperaturgrenzen voreingestellt werden. Wenn der steckbare Temperatursensor Temperaturen oberhalb der eingestellten Grenze misst, pausiert der Ultraschalldismembrator, bis ein eingestelltes Temperaturdelta erreicht ist, und beginnt dann wieder mit der Beschallung.
  • Verwenden Sie Gehörschutz oder einen Schallschutzbox.
  • Tauchen Sie die Ultraschallsonotrode (Ultraschallstab /Ultraschallfinger) in das Gefäß mit der Probe. Die Spitze der Sonotrode sollte nicht weniger als das 1 bis 1,5-fache des Spitzendurchmessers in die Probenflüssigkeit eintauchen.
    Drücken Sie die Anschalttaste, um den Beschallungsvorgang zu starten. Je nach Probenvolumen und Gefäßgeometrie können Sie die Ultraschallsonde vorsichtig durch das Medium bewegen, um eine möglichst gleichmäßige Behandlung zu erreichen. Die Verwendung eines Magnetrührers ist ebenfalls eine hilfreiche Option, um die Makrobewegung in der Flüssigkeit zu verbessern.
  • Schalten Sie nach der Beschallung das Gerät aus und entfernen Sie die Sonotrode aus der Flüssigkeit. Die Probe ist für nachgelagerte Prozesse bereit. Reinigen Sie die Sonotrode, indem Sie sie gründlich mit Alkohol abwischen.

Anwendungen der Probenvorbereitung wie Homogenisieren, Dispergieren, Emulgieren, Lösen, Zellaufschluss, Lyse, Proteinextraktion, DNA / RNA-Extraktion, DNA- und Chromatin-Scheren / Fragmentierung, ChIP-Assays, Western Blotting, Entgasen / Entlüften u.a. sind häufige Aufgaben für Ultraschalldismembratoren.

Das Wirkprinzip von Ultraschall-Dismembratoren

Ultraschalldismembratoren arbeiten nach dem Wirkprinzip der akustischen Kavitation. Über die Ultraschallsonotrode (auch Ultarschallstab oder Ultraschallfinger genannt) werden hochintensive Ultraschallwellen in das Prozessmedium (d.h. Flüssigkeit, Slurry, Zellsuspension etc.) übertragen. Die Ultraschallwellen breiten sich in der Flüssigkeit aus, wo sie abwechselnd Hochdruck- und Niederdruckzyklen erzeugen. Während der Niederdruckzyklen entstehen winzige Vakuumblasen, so genannte Kavitationsblasen. Diese Kavitationsblasen wachsen über mehrere Druckzyklen, bis sie eine Größe erreichen, bei der sie keine Energie mehr aufnehmen können. An diesem Punkt implodieren die Kavitationsblasen heftig und erzeugen lokal extreme Bedingungen wie sehr hohe Temperaturen, Drücke, extreme Temperatur- und Druckunterschiede (durch hohe Aufheiz- / Abkühlraten und Druckschwankungen), Mikroturbulenzen und Flüssigkeitsströme mit Geschwindigkeiten von bis zu 180m/s. Diese Bedingungen haben signifikante mechanische Auswirkungen auf Partikel im Medium, da die Hochgeschwindigkeits-Flüssigkeitsströme die Partikel im Medium beschleunigen, so dass die Partikel miteinander kollidieren. Durch die Kollision zwischen den Partikeln werden Feststoffe (z.B. Partikel, Fasern, Zellen) erodiert, zertrümmert und in mikro- und nanogroße Teilchen zersplittert. In Zellkulturen und Zellsuspensionen werden Zellwände, Zellmembranen und Gewebe durch die Kavitationswirkung der Beschallung perforiert, aufgeschloßen und das intrazelluläre Material freigesetzt.
Die durch Ultraschall erzeugten hohen Turbulenzen erhöhen auch den Stoffaustausch zwischen den Phasen und fördern dadurch das Lösen von Pulvern sowie heterogene chemische Reaktionen. Dies macht Ultraschall-Dismembratoren zum bevorzugten Werkzeug in Labor-, Pilot- und Industrieanlagen zur Durchführung von Prozessen wie das Mahlen von Nanomaterialien, Dispergieren, Emulgieren, Lyse, Zellextraktion und Lösen.

Vorteile der Hielscher Ultraschall-Dismembratoren

  • Hocheffizient
  • Zuverlässig
  • Einfach und Sicher zu bedienen
  • Bedienerfreundlich
  • Robust
  • Programmierbar
  • Intuitives Menü / Einstellungen
  • Verschiedenes Zubehör erhältlich
Ultraschall-Dismembrator UP200Ht mit verschiedenen Sonotroden (Ultraschallspitzen) und Durchflusszellenreaktoren.

Verfügbares Zubehör für den Ultraschall-Dismembrator UP200Ht

Hochleistungs-Dismembratoren in jeder Größe

Hielscher's Portfolio an Ultraschall-Dismembratoren deckt die gesamte Bandbreite von kompakten Handgeräten bis hin zu voll-industialen Dismembratorsystemen zur Verarbeitung großer Volumina ab. Kleine und mittelgroße Proben werden üblicherweise in Fläschchen, Kryoröhrchen, Tubes (z.B. Eppendorf-Tubes, Falcon-Tubes) und Bechergläsern oder Kunststoffgefäßen behandelt. Die Beschallung größerer Volumina wird oft bevorzugt im kontinuierlichen Durchflussmodus mit einem Ultraschall-Inline-Reaktor durchgeführt.
Hielscher bietet eine große Auswahl an Ultraschall-Zubehör, um Ihren Ultraschall-Dismembrator optimal an Ihre Prozessanforderungen anzupassen. Die Sonotroden sind in verschiedenen Größen und Formen erhältlich. Außerdem stehen Ihnen zahlreiche Durchflusszellen und Reaktoren in verschiedenen Volumina und Geometrien zur Auswahl. Temperatur- und Drucksensoren, Schallschutzboxen, Fußschalter und viele weitere Zubehörteile gehören zum Standardzubehör.

Ultraschall-Labordismembratoren UP100H und UP400St

Ultraschall-Dismembratoren UP100H (100 Watt) und UP400St (400 Watt)


Ultraschall-Homogenisator UIP1000hdT für Batch-Beschallung und kontinuierliche Durchfluss-Beschallung

UIP1000hdT – ein 1000 Watt starken Ultraschall-Dismembrator für Batch- und Inline-Beschallung

Präzise Prozesssteuerung und hervorragende Benutzerfreundlichkeit

Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Hielscher Ultrasonics ist spezialisiert auf Hochleistungs-Dismembratoren, die sich durch höchste Benutzerfreundlichkeit und modernste technische Fortschritte auszeichnen. Das bedeutet, dass sich die Standards der Hielscher Labor-Dismembratoren mehr und mehr der Intelligenz von Industriemaschinen angepasst haben. Der Benutzer kann die digitalen Ultraschallgeräte von Hielscher über eine Browser-Fernsteuerung ansteuern und bedienen. Die Datenprotokollierungssoftware speichert automatisch alle wichtigen Ultraschallparameter wie z.B. Nettoleistung, Gesamtleistung, Amplitude, Temperatur, Druck, Zeit und Datum als CSV-Datei auf eine integrierte SD-Karte. Darüber hinaus können die Ultraschall-Dismembratoren so programmiert werden, dass sie sich nach einer bestimmten Zeit oder einem bestimmten Energieeintrag automatisch abschalten ebenso können pulsierende Beschallungsmodi ausgewählt werden. Steckbare Temperatur- und Drucksensoren ermöglichen eine genaue Überwachung der Probenbedingungen. Da die Temperaturkontrolle von wärmeempfindlichen Materialien ein entscheidender Faktor für die Qualität der Prozessergebnisse ist, bietet Hielscher verschiedene Lösungen an, um die Prozesstemperatur im angestrebten Temperaturbereich zu halten.
Die durchdachten Funktionen der Hielscher Ultraschall-Homogenisatoren gewährleisten höchste Prozesskontrolle, zuverlässige und reproduzierbare Beschallungsergebnisse, Benutzerfreundlichkeit und Arbeitskomfort.

Höchste Qualitätsstandards – Made in Germany

Als familiengeführtes Unternehmen ist Hielscher stolz auf die hohe Qualität seiner Ultraschallprozessoren. Alle Ultraschalldismembratoren werden in unserem Hauptsitz in Teltow bei Berlin konstruiert, gefertigt und gründlich geprüft, bevor sie an unsere Kunden weltweit versendet werden. Die Robustheit der Hielscher Ultraschallgeräte ermöglicht einen 24/7-Betrieb bei hoher Beanspruchung und in anspruchsvollen Umgebungen.

Kaufen Sie Ihren Ultraschall-Dismembrator

Sie können Hielscher Ultraschalldismemembratoren in allen Größen/Ultraschallkapazitäten kaufen, und jede Preisklasse bietet ein erschwingliches Ultraschallgerät, das Ihrem Budget entspricht. Von der Probenvorbereitung in kleinen Laborfläschchen bis hin zum kontinuierlichen Inline-Dispergieren und -Emulgieren von Slurries in der industriellen Produktion hat Hielscher Ultrasonics den perfekt geeigneten Dismembrator für Sie! Bitte kontaktieren Sie uns – wir empfehlen Ihnen gerne das ideale Ultraschallgerät für Ihre Anwendung und Anforderungen!

In der folgenden Tabelle finden Sie die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallsysteme:

Batch-Volumen Durchfluss Empfohlenes Ultraschallgerät
1 bis 500ml 10 bis 200ml/min UP100H
10 bis 2000ml 20 bis 400ml/min UP200Ht, UP400St
0.1 bis 20l 0,2 bis 4l/min UIP2000hdT
10 bis 100l 2 bis 10l/min UIP4000hdT
n.a. 10 bis 100l/min UIP16000
n.a. größere Cluster aus UIP16000

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Hielscher Ultrasonics stellt leistungsstarke Ultraschall-Homogenisatoren für die Dispersion, Emulgierung und Zellenextraktion her.

Leistungsstarke Ultraschall-Homogenisatoren von Labor bis Pilot- und industrielle Maßstab.

Literatur / Literaturhinweise



Wissenswertes

Ultraschall-Dismembratoren sind flexible Geräte, mit denen verschiedene Anwendungen wie Homogenisierung, Dispergieren, Emulgieren, Mahlen, Zerkleinern, Aufschluss, Zellaufschluss, Lyse, Proteinextraktion, DNA-Scheren, Entgasen & Entlüftung, Lösen und sono-chemische Reaktionen durchgeführt werden können. Daher werden Ultraschalldismembratoren als Homogenisatoren, Zellaufschlussgeräte, Ultraschalldesintegratoren, Ultraschallextraktoren, Ultraschallmischer, Ultraschallmühlen oder Ultraschalldissolver bezeichnet.