Hielscher Ultraschalltechnik

Effizienteste Ultraschall-Dismembratoren

Ultraschall-Dismembratoren werden häufig im Labor, auf dem Labortisch 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. Ultraschall-Dismembratoren gelten als die effizientesten, zuverlässigsten und benutzerfreundlichsten.

Was ist ein Dismembrator?

Ein Dismembrator ist eine Vorrichtung zum Entfernen der Membran aus einer Flüssigkeit. Typische Anwendungen von Dismembratoren sind die Herstellung von Emulsionen, Dispersionen, Zelllyse und Lösen. Ultraschalldismembratoren sind bekannt als äußerst zuverlässig und effizient bei der Herstellung von Emulsionen, einschließlich Submikron- und Nanoemulsionen, Suspensionen sowie Dispersionen mit Submikron- und Nanopartikeln. In der Biologie, Biochemie und Biowissenschaft werden Dismembratoren verwendet, um Zellstrukturen durch 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)
  • Nano-Partikel-Technologie
  • Zellaufschluss
  • Lyse
  • Homogenisierung von Zellsupensionen/Zellkulturen
  • Proteingewinnung
  • DNA / RNA Scherung
  • Auflösen von Pulvern und Tabletten
  • Entgasen und Entlüften
Ultrasonic dismembrators are used as reliable and efficient tools to prepare emulsions, dispersions and cell extracts (lysates).

Ultraschall-Dismembrator UP200St

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Wie wird ein Ultraschall-Dismembrator bedient?

Ultrasonic dismembrator UP100H (100 watts) with micro-tip for small samplesHielscher Ultrasonics liefert eine breite Palette von Zerlegern – vom kompakten tragbaren Labor-Handgerät über Tisch-Ultraschallgeräte bis hin zu industriellen Dismembratoren. Ab 200 Watt sind alle Ultraschall-Dismembratoren mit einem digitalen Touch-Display, einer intelligenten Software, die die Voreinstellung von Betriebsarten (z.B. Tastverhältnis, Beschallungsdauer, Pausen etc.), die Programmierung von Betriebsarten, die automatische Datenprotokollierung auf einer eingebauten SD-Karte (e.(z. B. Amplitude, Beschallungszeit, Nettoenergie, Gesamtenergie, Temperatur (bei Verwendung eines steckbaren Temperatursensors), Druck (bei Verwendung eines steckbaren Drucksensors), Datums- und Zeitstempel), Browser-Fernbedienung und viele weitere Funktionen, die Hielscher-Dismembratoren zum benutzerfreundlichsten Homogenisator machen.

  • Für Probenvolumina von weniger als 20mL wird eine Mikrosonde empfohlen. Für größere Proben sind Ultraschallsonden mit einem größeren Durchmesser besser geeignet.
  • Schließen Sie den Ultraschalldismembrator an die Stromversorgung an und schalten Sie das Gerät ein. Das digitale Farbdisplay schaltet sich ein. Verwenden Sie die Einstellungen im Menü, um die Amplitude einzustellen. Häufig wird eine Amplitude von 100% empfohlen. Optional können Sie die Beschallungsdauer, die Einschaltdauer und/oder die Gesamtenergiezufuhr voreinstellen.
  • Temperaturregelung:
    Die Sonikation ist eine nicht-thermische Behandlung. Wenn jedoch Energie in ein Medium eingekoppelt wird, verwandelt sie sich schließlich in Wärme (1. Hauptsatz der Thermodynamik / Energieerhaltungssatz). Je nach Wärmeempfindlichkeit des Probenmaterials kann die Verwendung eines Eisbades empfohlen werden. Bei Verwendung des Zyklusmodus kann sich die Probe während der Beschallungspausen abkühlen.
    Auch Temperaturgrenzen können 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 Ohrstöpsel oder einen Schallschutzkasten.
  • Senken Sie die Ultraschallsonde (Sonotrode) in das Gefäß mit der Probe ab. Die Spitze der Sonotrode sollte nicht weniger als das 1 bis 1,5-fache des Spitzendurchmessers in die Probenflüssigkeit eintauchen.
    Drücken Sie die EIN-Taste, um den Beschallungsvorgang zu starten. Je nach Probenvolumen und Gefäßgeometrie können Sie die Ultraschallsonde sanft 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 Sonde aus der Flüssigkeit. Die Probe ist für nachfolgende 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 Arbeitsprinzip von Ultraschall-Dismembratoren

Ultraschalldismembratoren arbeiten auf der Basis der akustischen Kavitation. Durch die Ultraschallsonde (auch Sonotrode genannt) werden hochintensive Ultraschallwellen in das Prozessmedium (d.h. Flüssigkeit, Slurry, Zellsuspension etc.) übertragen. Die Ultraschallwellen durchlaufen die Flüssigkeit, 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 zeigen signifikante mechanische Auswirkungen auf Partikel im Medium, da die Hochgeschwindigkeits-Flüssigkeitsströme die Partikel im Medium beschleunigen, so dass die Partikel kollidieren. Durch die Kollision zwischen den Partikeln werden Feststoffe (z.B. Partikel, Fasern, Zellen) erodiert, zertrümmert und in mikro- und nanogroße Bits zersplittert. In Zellkulturen und Zellsuspensionen werden Zellwände, Zellmembranen und Gewebe durch die Kavitationswirkung der Beschallung zertrümmert und intrazelluläres Material freigesetzt.
Die durch Ultraschall erzeugten hohen Turbulenzen erhöhen auch den Stoffaustausch zwischen den Phasen und fördern dadurch die Auflösung von Pulvern oder heterogenen chemischen Reaktionen. Dies macht Ultraschall-Dismembratoren zum bevorzugten Werkzeug in Labor-, Pilot- und Industrieanlagen zur Durchführung von Prozessen wie Mahlen von Nanomaterialien, Dispergieren, Emulgieren, Lyse, Zellextraktion und Auflösen.

Vorteile der Hielscher-Ultraschall-Dismembratoren

  • Hocheffizient
  • Zuverlässig
  • betriebssicher
  • Bedienerfreundlich
  • Robust
  • Programmierbar
  • Intuitives Menü / Einstellungen
  • Verschiedenes Zubehör erhältlich
Ultrasonic dismembrator UP200Ht wit various sonotrodes (probes) and flow cell reactors.

Verfügbares Zubehör für die Ultraschall-Dismembrator UP200Ht

Hochleistungs-Dismembratoren in jeder Größe

Hielschers Portfolio an Ultraschall-Dismembratoren deckt die gesamte Bandbreite von kompakten Handgeräten bis hin zu voll-industialen Dismembratorsystemen zur Behandlung großer Volumina ab. Kleine und mittelgroße Proben werden üblicherweise in Fläschchen, Kryoröhrchen, Röhrchen (z.B. Eppendorf-Röhrchen Falcon-Röhrchen) 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-Membrator optimal an Ihre Verarbeitungsanforderungen anzupassen. Die Sonden sind in verschiedenen Größen und Formen erhältlich, Sie können aus Durchflusszellen und Reaktoren in verschiedenen Volumina und Geometrien wählen. Temperatur- und Drucksensoren, Schallschutzkabinen, Fernfußschalter und viele weitere Zubehörteile gehören zum Standardzubehör.

Ultrasonic lab dismembrators UP100H and UP400St

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


Ultrasonic homogenizer UIP1000hdT for batch sonication and continuous flow-through sonication

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

Präzise Prozesssteuerung und überragende Benutzerfreundlichkeit

Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Hielscher Ultrasonics konzentriert sich auf Hochleistungs-Zelldemembratoren mit höchster Benutzerfreundlichkeit und modernsten technischen Fortschritten. Damit passen sich die Standards der Hielscher-Labor-Dismembratoren mehr und mehr der Intelligenz von Industriemaschinen an. Der Benutzer kann die digitalen Ultraschallgeräte von Hielscher über eine Browser-Fernsteuerung steuern. Die automatische Datenaufzeichnungssoftware schreibt alle wichtigen Ultraschallparameter wie z.B. Nettoleistung, Gesamtleistung, Amplitude, Temperatur, Druck, Zeit und Datum als CSV-Datei auf eine eingebaute SD-Karte. Darüber hinaus können die Ultraschall-Dismembratoren so programmiert werden, dass sie sich nach einer bestimmten Zeit oder einem bestimmten Energieeintrag automatisch abschalten oder pulsierende Beschallungsmodi programmieren. Steckbare Temperatur- und Drucksensoren ermöglichen eine genaue Verfolgung 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 geprüft. Die Robustheit der Ultraschallgeräte von Hielscher ermöglicht einen 24/7-Betrieb bei hoher Beanspruchung und in anspruchsvollen Umgebungen.

Kaufen Sie Ihren Ultraschall-Dismembrator

Sie können Hielscher-Ultraschalldememembratoren in allen verschiedenen Größen kaufen, und die Preisklasse bietet einen erschwinglichen Ultraschallgerät, das Ihrem Budget entspricht. Von der Probenvorbereitung in kleinen Laborfläschchen bis hin zum kontinuierlichen Durchflussdispergieren 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 durchgeführt werden können. & Entlüftung, Auflösung und sono-chemische Reaktionen. Daher werden Ultraschalldismembratoren als Gewebehomogenisatoren, Zellauflöser, Ultraschalldesintegratoren, Ultraschallextraktoren, Ultraschallmischer, Ultraschallmühlen oder Ultraschalldissolver bezeichnet.