Sterile Homogenisierung mittels Ultraschallbehandlung

Zur sterilen Homogenisierung wird eine Probe in einen sterilen Behälter gegeben, der anschließend in Bewegung versetzt wird, um eine homogene Mischung zu erhalten. Die Ultraschallbehandlung ist ein hocheffizientes und zuverlässiges Verfahren zur Behandlung einer oder mehrerer Proben unter sterilen Bedingungen und ermöglicht eine schnelle sterile Homogenisierung.

Warum ist die Ultraschallbehandlung bei der sterilen Homogenisierung überlegen?

Die sterile Homogenisierung ist ein Verfahren zur Verkleinerung von Partikeln in flüssigen Proben oder Flüssig-Feststoff-Proben, üblicherweise zur Vorbereitung auf Analysen oder Prüfungen. Sie wird typischerweise bei der Herstellung von Pharmazeutika, Lebensmitteln, Getränken und Kosmetika sowie in der wissenschaftlichen Forschung und Entwicklung eingesetzt.
Bei der sterilen Homogenisierung wird eine Probe in einen sterilen Behälter gegeben und anschließend einer mechanischen Krafteinwirkung ausgesetzt, beispielsweise durch Hochleistungsultraschall.
Ultraschallbedingte Scherkräfte – erzeugt durch akustische Kavitation – bewirken eine hochintensive mechanische Bewegung, die die Partikel zerkleinert. Nach der Beschallung wird die Probe aus dem sterilen Behälter entnommen und anschließend filtriert, um große Partikel oder Bruchstücke zu entfernen, die möglicherweise während der Homogenisierung entstanden sind.
Die sterile Homogenisierung ist in vielen Branchen wichtig, da sie die Herstellung gleichbleibender, einheitlicher Produkte ermöglicht und zugleich die Probe frei von jeglicher Kontamination hält. Das bedeutet, dass die sterile Homogenisierung mittels indirekter Beschallung dazu beiträgt, die Integrität und Reinheit des Endprodukts sicherzustellen.

Leistungsstarke Beschallungssysteme für die sterile Homogenisierung

Hielscher Ultrasonics bietet verschiedene Lösungen für die sterile Probenhomogenisierung:
VialTweeter
Der VialTweeter eignet sich ideal für die gleichzeitige Beschallung von bis zu 10 Eppendorf-Röhrchen und anderen Probengefäßen. Die geschlossenen Probenröhrchen werden in die VialTweeter-Sonotrode eingesetzt. Zusätzlich können größere Probengefäße an der Vorderseite festgeklemmt werden. Der VialTweeter ermöglicht eine gleichmäßig intensive Homogenisierung aller Proben.
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Erfahren Sie mehr über den VialTweeter VT26dxx zur sterilen Beschallung einzelner Probengefäße wie Falcon-Röhrchen!
 

Der VialTweeter ist ein einzigartiges Ultraschallsystem zur gleichzeitigen Beschallung von bis zu 10 Probengefäßen unter exakt gleichen Bedingungen ohne Kreuzkontamination.

UP200St_TD Cuphorn
Das Ultraschall-Cuphorn von Hielscher ist ein leistungsstarkes Ultraschallwasserbad zur gleichzeitigen Beschallung größerer Bechergläser oder von bis zu 5 Probengefäßen, die in den Gefäßhalter eingesetzt werden. Intensive Ultraschallwellen werden durch das Wasserbad in die Probengefäße übertragen und sorgen für eine schnelle und gleichmäßige Homogenisierung.
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Dieses Video zeigt das Ultraschall-Cuphorn mit 200 Watt zum Dispergieren, Homogenisieren, Extrahieren oder Entgasen von Laborproben.

UIP400MTP
Der UIP400MTP ist ein vielseitiges Ultraschallsystem zur Beschallung aller gängigen Mikrotiterplattentypen sowie zur gleichzeitigen Homogenisierung mehrerer Probengefäße und Röhrchen. Darüber hinaus ist der UIP400MTP eine leistungsstarke Alternative zu Paddelhomogenisatoren. Legen Sie einfach Ihren Beutel, Ihre Tüte oder Ihr Sachet in das Wasserbad. Der UIP400MTP erzeugt zuverlässig eine homogene Probe.
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Das Video zeigt das Ultraschallsystem zur Probenvorbereitung UIP400MTP, das eine zuverlässige Probenvorbereitung in allen gängigen Multiwellplatten mittels hochintensiven Ultraschalls ermöglicht. Typische Anwendungen des UIP400MTP umfassen Zelllyse, die Scherung von DNA, RNA und Chromatin sowie die Proteinextraktion.

GDmini2
Der GDmini2 ist der Ultraschall-Mikroreaktor von Hielscher zur kontinuierlichen Homogenisierung von Proben unter Verwendung eines Einwegrohrs oder Einwegschlauchs aus Glas oder Kunststoff. Der GDmini2 arbeitet als Ultraschallhomogenisator, der ein gerades Glas- oder Kunststoffrohr unter sterilen Bedingungen in Schwingung versetzt. Er homogenisiert, dispergiert, schließt Zellen auf oder emulgiert Flüssigkeiten, die durch das montierte Rohr fließen. Er kann als steriler Inline-Reaktor für die Ultraschallbehandlung im einmaligen Durchlauf oder im Kreislauf eingesetzt werden.
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System zur Durchmischung in Spritzen
Beschallen Sie jede handelsübliche Spritze mit dem Ultraschallgerät von Hielscher zur indirekten Spritzenbeschallung. Die Spritze wird in eine Halterung des Ultraschallhomogenisators von Hielscher eingespannt. Intensive Ultraschallwellen werden durch die Spritzenwände übertragen und zur effektiven Homogenisierung in das Medium eingekoppelt. Das Spritzenbeschallungssystem von Hielscher eignet sich ideal zum Auflösen pharmazeutischer Wirkstoffe und Therapeutika vor der medizinischen Verabreichung.

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Literatur / Quellen

• Laughton, Stephanie; Laycock, Adam; von der Kammer, Frank; Hofmann, Thilo; Casman, Elizabeth; Rodrigues, Sónia; Lowry, Gregory (2019): Persistence of copper-based nanoparticle-containing foliar sprays in Lactuca sativa (lettuce) characterized by spICP-MS. Journal of Nanoparticle Research 2019.
• Yang, Yihui; Ahmed, Bilal; Mitchell, Christopher; Quon, Justin; Siddique, Humera; Houson, Ian; Florence, Alastair; Papageorgiou, Charles (2021): Investigation of Wet Milling and Indirect Ultrasound as Means for Controlling Nucleation in the Continuous Crystallization of an Active Pharmaceutical Ingredient. Organic Process Research & Development 25, 9; 2021. 2119–2132.
• Gajek, Ryszard; Barley, Frank; She, Jianwen (2013): Determination of essential and toxic metals in blood by ICP-MS with calibration in synthetic matrix. Analytical Methods 5(9), 2013. 2193-2202.
• Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4th Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, vol. 26, 517-541.