Desintegradores ultrasónicos
La desintegración celular es una tarea habitual en biotecnología y en muchas aplicaciones que implican el procesamiento de células y material intracelular. Los desintegradores celulares ultrasónicos son eficientes y fiables para romper las paredes o membranas celulares de células vegetales, tejidos de mamíferos, microbios, hongos, levaduras, etc. Hielscher le ofrece desintegradores ultrasónicos de alto rendimiento, desde equipos compactos de laboratorio hasta trituradores celulares de sobremesa y a escala industrial.
Desintegración celular ultrasónica
Las suspensiones de células vegetales, de mamíferos o microbianas requieren una técnica eficiente y fiable que rompa las paredes o membranas celulares y permita disponer del material intracelular para procesos o análisis posteriores. Los desintegradores celulares ultrasónicos son desintegradores mecánicos que rompen eficazmente células (p. ej., de hortalizas, hojas y tallos), tejidos (p. ej., células de mamíferos, músculo, hígado y corazón) y microorganismos (p. ej., bacterias, mohos, actinomicetos, microalgas y macroalgas, levaduras). La desintegración ultrasónica es un método de ruptura celular puramente mecánico, lo que hace que la sonicación sea muy eficiente y fiable para la lisis celular. Por ello, los desintegradores celulares ultrasónicos también suelen denominarse trituradores celulares ultrasónicos, molinos celulares, pulverizadores celulares o equipos de lisis celular.
Cómo funciona un desintegrador mecánico
Los desintegradores ultrasónicos de laboratorio utilizan el mismo principio mecánico que los desintegradores industriales. Los sistemas de mezcla con desintegradores desintegran células, solubilizan materia sólida o dispersan partículas sólidas en mezclas líquidas. La desintegración ultrasónica incorpora una sonda ultrasónica de alta intensidad en un tanque de procesamiento por lotes o en un reactor de celda de flujo en línea. La sonda del desintegrador ultrasónico vibra en el líquido a una frecuencia muy alta y genera una intensa cavitación ultrasónica. El colapso de cada burbuja de cavitación produce potentes fuerzas de cizallamiento que rompen células, fibras, aglomerados e incluso partículas sólidas. Además, la cavitación ultrasónica produce corrientes de alta velocidad de hasta 1000 km/h. Los chorros de líquido generados por la cavitación impactan contra los aglomerados de partículas, rompen las paredes celulares, mejoran la transferencia de materia dentro de la suspensión y dispersan los sólidos por todo el volumen del líquido. En el campo de cavitación ultrasónica, las presiones alternan rápida y repetidamente entre el vacío y valores de hasta 1000 bar. Un mezclador rotativo con 4 palas tendría que funcionar a la extraordinaria velocidad de 300.000 RPM para alcanzar la misma frecuencia de ciclos de presión alternante. Los mezcladores rotativos convencionales y los mezcladores rotor-estator no generan una cantidad significativa de cavitación debido a sus limitaciones de velocidad.
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Desintegradores celulares
Los desintegradores ultrasónicos se conocen habitualmente como desintegradores celulares o equipos de ruptura celular. La cavitación ultrasónica es un medio eficaz para romper material vegetal o tejidos en fragmentos más pequeños. La cavitación ultrasónica es un medio eficaz para la fibrilación de fibras o la obtención de extractos botánicos. La sonicación de las paredes celulares de materiales celulares frescos o secos puede ser muy selectiva, y la elección del disolvente es un factor relevante para la desintegración. Los desintegradores ultrasónicos son compatibles con prácticamente cualquier disolvente. La presión del líquido, que alterna rápidamente, impulsa el líquido a través de la membrana celular durante el ciclo de alta presión y lo extrae de la célula durante el ciclo de baja presión (vacío). Esto ocurre más de 20.000 veces por segundo. Los esfuerzos repetidos de la cavitación ultrasónica debilitan las estructuras celulares y finalmente hacen estallar las células en fragmentos más pequeños, lo que da lugar a una desintegración celular rápida y eficaz. Su eficacia convierte la sonicación en una tecnología que intensifica la desintegración.
Desintegradores de laboratorio
Los equipos ultrasónicos de tipo sonda son una herramienta muy útil en cualquier laboratorio. Una sonda ultrasónica es una varilla de titanio de geometría sencilla y fácil de limpiar que acopla las vibraciones ultrasónicas al líquido. Hielscher fabrica sondas y puntas ultrasónicas en una amplia variedad de tamaños. Para las tareas más habituales de desintegración de sólidos en el laboratorio, resultan muy útiles las sondas ultrasónicas con diámetros de punta de 3, 7, 14 o 22 mm. También se ofrecen sondas de otros tamaños y sondas ultrasónicas de dimensiones personalizadas. Los equipos ultrasónicos habituales para la desintegración en laboratorio tienen una potencia ultrasónica de entre 100 y 400 vatios.
Desintegradores industriales
Los desintegradores industriales de Hielscher son equipos ultrasónicos de alta potencia diseñados para la desintegración continua en condiciones de trabajo exigentes. Las sondas ultrasónicas industriales incorporan una brida que permite montarlas en tanques de acero, recipientes de vidrio o contenedores de plástico en cualquier orientación. Los equipos habituales de desintegración ultrasónica industrial tienen una potencia ultrasónica de entre 1000 y 16.000 vatios por sonda.
- Biología / Microbiología
- Proteómica
- Genómica
- Preparación de muestras antes del análisis
- Investigación médica
- Biotecnología
- Transfección / Transformación genética de células
- Procesamiento de alimentos (p. ej., extracción de aromas, extracción de nutrientes, modificación de la textura)
- Digestión de biomasa
- Tratamiento de aguas residuales (lodos)
Cómo comprar desintegradores celulares ultrasónicos de alto rendimiento
Hielscher Ultrasonics es un fabricante con muchos años de experiencia en desintegradores celulares ultrasónicos de alto rendimiento. Como líder del mercado, Hielscher diseña, fabrica y distribuye homogeneizadores ultrasónicos, desde equipos de laboratorio y de sobremesa hasta sistemas a plena escala industrial.
Le ayudamos a responder las siguientes preguntas para encontrar el desintegrador ultrasónico más adecuado para su aplicación y sus necesidades:
- ¿Cuál es la aplicación prevista?
- ¿Cuál es el volumen habitual que debe procesarse?
- ¿Cuáles son los factores críticos del proceso?
- ¿Qué normas de calidad deben cumplirse?
Nuestro personal, debidamente formado y con amplia experiencia, le ayudará con cualquier consulta y con el diseño de su proceso. Hielscher Ultrasonics ofrece asesoramiento exhaustivo sobre procesos ultrasónicos para ayudar a nuestros clientes a encontrar el equipo ultrasónico óptimo. Pero el servicio de Hielscher no termina ahí: formamos a los clientes en sus propias instalaciones o en nuestro laboratorio de procesos ultrasónicos y centro técnico para apoyarlos durante el desarrollo, la optimización y el escalado del proceso.
Los procesadores ultrasónicos industriales de Hielscher Ultrasonics proporcionan fácilmente amplitudes muy altas, necesarias para romper paredes celulares rígidas. Los desintegradores industriales de Hielscher pueden funcionar con amplitudes de hasta 200 µm de forma continua en operación 24/7. Para amplitudes aún mayores, se ofrecen sonotrodos ultrasónicos personalizados. También se ofrecen accesorios como amplificadores de amplitud, celdas de flujo, reactores de sonicación y sistemas completos de recirculación, que permiten configurar su sistema ultrasónico según los requisitos de su proceso.
Desintegradores celulares inteligentes
Hielscher Ultrasonics se centra en desintegradores celulares de alto rendimiento que ofrecen la máxima facilidad de uso y los avances técnicos más recientes. Esto significa que las prestaciones de los desintegradores de laboratorio de Hielscher se adaptan cada vez más a la inteligencia de la maquinaria industrial. El usuario puede controlar los sonicadores digitales de Hielscher mediante el control remoto desde un navegador. El software de registro automático de datos guarda todos los parámetros ultrasónicos importantes, como la potencia neta, la potencia total, la amplitud, la temperatura, la presión, la hora y la fecha, en un archivo CSV en una tarjeta SD integrada. Además, el desintegrador ultrasónico puede programarse para apagarse automáticamente tras un tiempo determinado o un aporte de energía definido, o para funcionar en modos de sonicación pulsada. Los sensores de temperatura y presión conectables permiten supervisar cuidadosamente las condiciones de la muestra. Dado que el control de la temperatura de las muestras biológicas suele ser un factor crucial para la calidad de los resultados del proceso, Hielscher ofrece diversas soluciones para mantener la temperatura del proceso dentro del intervalo de temperatura deseado.
Las sofisticadas funciones de los sonicadores de Hielscher garantizan el máximo control del proceso, resultados de sonicación fiables y reproducibles, facilidad de uso y comodidad de trabajo.
Calidad – Fabricado en Alemania
Como empresa de propiedad y gestión familiar, Hielscher se enorgullece de la alta calidad de sus procesadores ultrasónicos. Todos los sonicadores se diseñan, fabrican y prueban en nuestra sede de Teltow, cerca de Berlín, Alemania. La robustez de los equipos ultrasónicos de Hielscher permite su funcionamiento 24/7 en condiciones de trabajo intensivo y en entornos exigentes.
Puede adquirir desintegradores ultrasónicos de Hielscher en una amplia variedad de tamaños. Desde la desintegración celular en pequeños crioviales para investigación médica hasta la desintegración de suspensiones en flujo continuo, ¡Hielscher Ultrasonics tiene un desintegrador del tamaño adecuado para usted! Póngase en contacto con nosotros – estaremos encantados de recomendarle el sonicador más adecuado.
La siguiente tabla ofrece una orientación sobre la capacidad aproximada de procesamiento de nuestros sonicadores:
| Volumen por lote | Caudal | Equipos recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500 mL | 10 a 200 mL/min | UP100H |
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 a 20 L | 0,2 a 4 L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100 L | 2 a 10 L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 a 100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | mayor | conjunto de UIP16000 |
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Homogeneizadores ultrasónicos de alta potencia, desde la escala de laboratorio hasta la escala piloto e industrial .
Bibliografía / Referencias
- Brandy Verhalen , Stefan Ernst, Michael Börsch, Stephan Wilkens (2012): Dynamic Ligand-induced Conformational Rearrangements in P-glycoprotein as Probed by Fluorescence Resonance Energy Transfer Spectroscopy. J Biol Chem. 2012 Jan 6;287(2): 1112-27.
- Claudia Lindemann, Nataliya Lupilova, Alexandra Müller, Bettina Warscheid, Helmut E. Meyer, Katja Kuhlmann, Martin Eisenacher, Lars I. Leichert (2013): Redox Proteomics Uncovers Peroxynitrite-Sensitive Proteins that Help Escherichia coli to Overcome Nitrosative Stress. J Biol Chem. 2013 Jul 5; 288(27): 19698–19714.
- Elahe Motevaseli, Mahdieh Shirzad, Seyed Mohammad Akrami, Azam-Sadat Mousavi, Akbar Mirsalehian, Mohammad Hossein Modarressi (2013): Normal and tumour cervical cells respond differently to vaginal lactobacilli, independent of pH and lactate. Microbiol. 2013 Jul; 62(Pt 7):1065-1072.
- Nico Böhmer, Andreas Dautel, Thomas Eisele, Lutz Fischer (2012): Recombinant expression, purification and characterisation of the native glutamate racemase from Lactobacillus plantarum NC8. Protein Expr Purif. 2013 Mar;88(1):54-60.
