Laboriülesannete meisterlik täitmine ultraheli homogenisaatoriga

Sonikaatorid on olulised laboritööriistad, mida kasutatakse paljudes rakendustes, näiteks homogeniseerimiseks ja segamiseks, ekstraheerimiseks, dispergeerimiseks, emulgeerimiseks, lahustamiseks, rakkude lõhkumiseks (desintegreerimiseks), DNA fragmenteerimiseks ja sonokeemilisteks reaktsioonideks. Tavaliselt kasutatakse nende igapäevaste laboriülesannete täitmiseks sondtüüpi sonikaatoreid. Laboriproovide puhul, kus ristsaastumine või proovikadu on piiravad tegurid, on Hielscher kontaktivabad sonikaatorid esmaklassiline lahendus ultraheli abil proovide ettevalmistamiseks.

Sondtüüpi sonikaatorid ja kontaktivabad sonikaatorid

Sondtüüpi sonikaator juhib intensiivsed ultraheli lained – mis on fokuseeritud sonotroodi ehk sondi otsa – söötmesse. Avatud või suletud anuma kasutamine võimaldab vedelate söötmete lihtsat, kuid töökindlat ultraheliga töötlemist. Sonotroodi kinnitamine läbivoolukambrile võimaldab vedelikuvoo pidevat ultraheli töötlust. Selline läbivoolusüsteem on keerukas viis suuremate mahtude või viskoossete vedelike ja pastade töötlemiseks ultrahelilainetega.
Kontaktivabu sonikaatoreid, nagu VialTweeter, mitmikaukudega plaadi sonikaator UIP400MTP, CupHorn ja GDmini2 voolureaktor, kasutades saab proove töödelda puutevabalt / kontaktivabalt – vältides ristsaastumist ja proovikadu. Veel üks Hielscher kontaktivabade sonikaatorite eelis on suur läbilaskevõime proovide ettevalmistamisel.

Ultraheli töötlus (sonikeerimine) tähendab võimsa ultraheli rakendamist ultraheli sondi kaudu, et segada ja mõjutada proovis olevaid osakesi. Ultraheli seadmeid kasutatakse laialdaselt akadeemilises teadustöös, analüütilistes ja kohtuekspertiisi laboratooriumides, kliinilistes asutustes ja tootmiskohtades, kus ultraheli töötlust kasutatakse vedelik-vedelik- või vedelik-tahke aine suspensioonide homogeniseerimiseks ja segamiseks, bioaktiivsete ainete ja rakukomponentide ekstraheerimiseks, rakkude, bakterite ja kudede lõhkumiseks, pulbrite lahustamiseks, biokilede eemaldamiseks või keemiliste reaktsioonide algatamiseks.

Kuna sonikaatorite kasutusvaldkond on nii lai, nimetatakse sonikaatoreid sageli vastavalt nende konkreetsele ülesandele. Seetõttu leiab ultraheli seadmeid erinevate nimetuste all, näiteks:

• Ultraheli homogenisaator:
  Ultraheli homogenisaatoreid kasutatakse kahe või enama faasi segamiseks ühtlaseks suspensiooniks. Võimsa alternatiivina kõrgsurvehomogenisaatoritele, labaga segistitele ja mikrofluidisaatoritele paistavad sondtüüpi sonikaatorid silma erakordse võimega toota nanodispersioone ja nanoemulsioone.
• Ultraheli dispergaator:
  Ultraheli dispergaatorid kasutavad kõrgsageduslikke helilaineid, et purustada osakesed väiksemateks ja jaotada need ühtlaselt vedelikus. See protsess on eriti kasulik tahkete osakeste stabiilsete suspensioonide loomiseks vedelikes, näiteks pigmentide dispergeerimiseks tindis või osakeste dispergeerimiseks suspensioonides (läga).
• Ultraheli emulgaator:
  Ultraheli emulgaatorid kasutavad ultrahelilaineid peenete emulsioonide loomiseks kahe omavahel mittesegunevat vedeliku, näiteks õli ja vee, segamise teel. Suure intensiivsusega helilained tekitavad kavitatsioonimulle, mis implodeerivad ning tekitavad intensiivseid nihkejõude, mis purustavad tilgad nanosuuruses emulsioonideks, muutes need stabiilseks ja ühtlaseks.
• Ultraheli rakkude purustaja:
  Tuntud ka kui ultraheli rakkude lõhkujad (disruptorid) või lüüsijad; need seadmed kasutavad ultraheli energiat rakumembraanide avamiseks ja rakusisese sisu vabastamiseks. See protsess on bioloogilistes ja biokeemilistes rakendustes oluline valkude, DNA ja teiste rakukomponentide ekstraheerimiseks.
• Ultraheli ekstraktor:
  Ultraheli ekstraktorid kasutavad ultrahelilaineid taimse materjali lõhkumiseks, parandades bioaktiivsete ühendite, näiteks eeterlike õlide, flavonoidide või teiste fütokemikaalide ekstraheerimist. Kavitatsiooniefekt parandab lahusti tungimist ja massiülekannet, mille tulemuseks on tõhusam ekstraheerimine.
• Ultraheli lahustaja:
  Ultraheli lahustajad kasutavad ultrahelienergiat tahkete ainete kiireks ja tõhusaks lahustamiseks vedelikes. See on kasulik lahuste või suspensioonide valmistamisel, kus lahustunud aine tuleb ühtlaselt ja kiiresti laiali jaotada, näiteks farmaatsiatoodetes või keemilistes koostistes.
• Ultraheli mikser:
  Ultraheli mikserid kasutavad suure intensiivsusega ultrahelilaineid vedelike ja suspensioonide (slurry) segamiseks, tagades ühtlase koostise. See segamisprotsess suudab töödelda laia viskoossusvahemikku ning on eriti tõhus selliste toodete homogeniseerimisel, mida on tavapäraste meetoditega raske segada, näiteks tsemendipastad või suure tahkainesisaldusega põhisegud (master batch).
• Ultraheli segur:
  Ultraheli segurid kasutavad ultrahelienergiat vedelike segamiseks või loksutamiseks, soodustades ühtlast segunemist ja vältides settimist. See meetod on kasulik erinevates tööstusharudes lahuste, suspensioonide või dispersioonide ühtluse säilitamiseks aja jooksul.

Mitmekaevuliste plaatide ja Petri tasside ultraheli töötlus

Mitmekaevulised plaadid ja Petri tassid on tavalised laborianumad. Mitmekaevulised plaadid, tuntud ka kui mikroplaadid või mikrokaevuga plaadid, on lamedad plaadid mitme „kaevuga“, mida kasutatakse väikeste katseklaasidena. Neid on erinevates konfiguratsioonides, tavaliselt 6, 12, 24, 48, 96, 384 või 1536 kaevuga, mis võimaldab suure läbilaskevõimega sõeluuringuid ja katsetamist.
Petri tassid seevastu on madalad, silindrilised, kaanega tassid, mis on tavaliselt valmistatud klaasist või plastikust. Need pakuvad tasase pinna mikroorganismide kasvatamiseks.
Mõlema proovianuma spetsiifiline kuju toob kaasa väljakutseid, kui töötlusetapina tuleks kasutada ultraheli töötlust. Plaadisonikaatoriga UIP400MTP pakub Hielscher võimsat sonikaatorit, mis suudab töödelda kõiki standardseid mitmekaevulisi plaate, mikroplaate ja Petri tasse.
Lisateave UIP400MTP kohta kui võimsa sonikaatori kohta proovide ettevalmistamiseks 96-kaevulistes plaatides ja Petri tassides!
 

Allolev tabel annab ülevaate meie sondtüüpi ja kontaktivabadest ultrahelisonikaatoritest tavapäraste laboriülesannete jaoks: