دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ فراصوتی
متلاشی‌سازی سلولی یکی از عملیات رایج در زیست‌فناوری و بسیاری از کاربردهایی است که شامل پردازش سلول‌ها و مواد درون‌سلولی می‌شوند. دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ سلولی فراصوتی برای شکستن دیواره یا غشای سلول‌های گیاهی، بافت پستانداران، میکروب‌ها، قارچ‌ها، مخمرها و غیره، کارآمد و قابل‌اعتماد هستند. Hielscher دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ فراصوتی با عملکرد بالا را از تجهیزات آزمایشگاهی جمع‌وجور تا خردکن‌های سلولی رومیزی و در مقیاس صنعتی در اختیار شما قرار می‌دهد.
متلاشی‌سازی سلولی با فراصوت
سوسپانسیون‌های حاوی سلول‌های گیاهی، پستانداران یا میکروبی به روشی کارآمد و قابل‌اعتماد نیاز دارند که دیواره یا غشای سلول‌ها را تخریب کند و مواد درون‌سلولی را برای فرایندها یا تحلیل‌های بعدی در دسترس قرار دهد. دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ سلولی فراصوتی، متلاشی‌کننده‌های مکانیکی هستند که سلول‌ها (برای مثال، سبزیجات، برگ‌ها و ساقه‌ها)، بافت‌ها (برای مثال، سلول‌های پستانداران، عضله، کبد و قلب) و میکروارگانیسم‌ها (برای مثال، باکتری‌ها، کپک‌ها، اکتینومیست‌ها، ریزجلبک‌ها و درشت‌جلبک‌ها و مخمرها) را به‌طور مؤثر از هم می‌گسلند. متلاشی‌سازی فراصوتی روشی کاملاً مکانیکی برای تخریب سلولی است که فراصوت‌دهی را برای لیز سلول‌ها بسیار کارآمد و قابل‌اعتماد می‌کند. به همین دلیل، دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ سلولی فراصوتی را اغلب خردکن‌های سلولی فراصوتی، آسیاب‌های سلولی، پودرکن‌های سلولی یا تجهیزات لیز سلولی نیز می‌نامند.
نحوهٔ کار دستگاه متلاشی‌کنندهٔ مکانیکی
دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ فراصوتی آزمایشگاهی از همان اصل مکانیکی دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ صنعتی استفاده می‌کنند. سامانه‌های اختلاط متلاشی‌کننده، سلول‌ها را متلاشی می‌کنند، مواد جامد را حل می‌کنند یا ذرات جامد را در مخلوط‌های مایع پراکنده می‌سازند. در متلاشی‌سازی فراصوتی، یک پروب فراصوتی با شدت بالا در مخزن ناپیوسته یا راکتور سلول جریان درون‌خطی به کار می‌رود. پروب دستگاه متلاشی‌کنندهٔ فراصوتی با بسامدی بسیار بالا در مایع ارتعاش می‌کند و کاویتاسیون فراصوتی شدیدی در مایع ایجاد می‌کند. هر بار فروپاشی یک حباب کاویتاسیون، نیروهای برشی قدرتمندی ایجاد می‌کند که سلول‌ها، الیاف، کلوخه‌ها و حتی ذرات جامد را از هم می‌گسلند. همچنین، کاویتاسیون فراصوتی جریان‌های کاویتاسیونی پرسرعتی با سرعتی تا 1000km/h ایجاد می‌کند. جت‌های مایع ناشی از کاویتاسیون به کلوخه‌های ذرات برخورد می‌کنند، دیواره‌های سلولی را می‌شکنند، انتقال ماده را درون دوغاب بهبود می‌دهند و مواد جامد را در سراسر حجم مایع پراکنده می‌کنند. در میدان کاویتاسیون فراصوتی، فشار به‌سرعت و به‌طور مکرر بین خلأ و مقادیری تا 1000bar تغییر می‌کند. یک همزن دورانی با 4 پرهٔ اختلاط باید با سرعت حیرت‌انگیز 300٬000 RPM کار کند تا به همان بسامد چرخه‌های فشار متناوب برسد. همزن‌های دورانی متداول و همزن‌های روتور–استاتور به‌دلیل محدودیت سرعت، مقدار قابل‌توجهی کاویتاسیون ایجاد نمی‌کنند.
UP400St – پردازشگر فراصوتی قدرتمند 400W همراه با همزن برای متلاشی‌سازی سلولی
دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ سلولی
دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ فراصوتی معمولاً با نام متلاشی‌کننده‌های سلولی یا تخریب‌کننده‌های سلولی شناخته می‌شوند. کاویتاسیون فراصوتی روشی مؤثر برای شکستن مواد یا بافت‌های گیاهی به قطعات کوچک‌تر است. کاویتاسیون فراصوتی همچنین روشی مؤثر برای فیبریلاسیون الیاف یا استخراج عصاره‌های گیاهی است. فراصوت‌دهی دیواره‌های سلولی مواد سلولی تازه یا خشک‌شده می‌تواند بسیار انتخابی باشد و انتخاب حلال یکی از عوامل مؤثر در متلاشی‌سازی است. دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ فراصوتی تقریباً با هر حلالی سازگار هستند. فشار مایع که به‌سرعت تغییر می‌کند، در چرخهٔ پرفشار مایع را از غشای سلولی عبور داده و به داخل سلول می‌راند و در چرخهٔ کم‌فشار (خلأ)، مایع را از سلول بیرون می‌کشد. این اتفاق بیش از 20٬000 بار در ثانیه رخ می‌دهد. تنش مکرر ناشی از کاویتاسیون فراصوتی، ساختارهای سلولی را تضعیف می‌کند و در نهایت سلول‌ها را می‌ترکاند و به قطعات کوچک‌تر تبدیل می‌کند؛ در نتیجه، متلاشی‌سازی سلولی سریع و مؤثری حاصل می‌شود. اثربخشی فراصوت‌دهی، آن را به فناوری تشدید متلاشی‌سازی تبدیل می‌کند.
دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ آزمایشگاهی
دستگاه‌های فراصوتی از نوع پروبی، ابزارهایی بسیار مفید در هر آزمایشگاه هستند. پروب فراصوتی یک میلهٔ تیتانیومی با هندسهٔ ساده و قابلیت تمیزکردن آسان است که ارتعاشات فراصوتی را به مایع منتقل می‌کند. Hielscher پروب‌ها و نوک‌های فراصوتی را در طیف گسترده‌ای از اندازه‌ها تولید می‌کند. برای رایج‌ترین عملیات متلاشی‌سازی جامدات در آزمایشگاه، پروب‌های فراصوتی با قطر نوک 3، 7، 14 یا 22mm بسیار مفید هستند. پروب‌ها در اندازه‌های دیگر و پروب‌های فراصوتی با اندازه‌های سفارشی نیز عرضه می‌شوند. دستگاه‌های فراصوتی معمول برای متلاشی‌سازی آزمایشگاهی، توان فراصوتی بین 100 تا 400 وات دارند.
دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ صنعتی
دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ صنعتی Hielscher، دستگاه‌های فراصوتی پرتوانی هستند که برای متلاشی‌سازی پیوسته در شرایط کاری سنگین طراحی شده‌اند. پروب‌های فراصوتی صنعتی دارای فلنجی هستند که امکان نصب آن‌ها را در هر جهتی روی مخازن فولادی، ظروف شیشه‌ای یا محفظه‌های پلاستیکی فراهم می‌کند. تجهیزات متداول متلاشی‌سازی فراصوتی صنعتی، به‌ازای هر پروب توان فراصوتی بین 1000 تا 16٬000 وات دارند.
- زیست‌شناسی / میکروب‌شناسی
- پروتئومیکس
- ژنومیکس
- آماده‌سازی نمونه پیش از تحلیل
- پژوهش‌های پزشکی
- زیست‌فناوری
- ترانسفکشن / تراریختی ژنتیکی سلول‌ها
- فرآوری مواد غذایی (برای مثال، استخراج طعم، استخراج مواد مغذی و اصلاح بافت)
- هضم زیست‌توده
- تصفیهٔ فاضلاب (لجن)
با دستگاه‌های Hielscher می‌توانید فرایند فراصوتی خود را از طریق کنترل از راه دور مبتنی بر مرورگر پایش و تنظیم کنید
نحوهٔ خرید دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ سلولی فراصوتی با عملکرد بالا
Hielscher Ultrasonics تولیدکننده‌ای با سابقهٔ طولانی در ساخت دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ سلولی فراصوتی با عملکرد بالا است. Hielscher به‌عنوان پیشرو بازار، هموژنایزرهای فراصوتی را از مقیاس آزمایشگاهی و رومیزی تا مقیاس کاملاً صنعتی طراحی، تولید و عرضه می‌کند.
ما به شما کمک می‌کنیم به پرسش‌های زیر پاسخ دهید تا مناسب‌ترین دستگاه متلاشی‌کنندهٔ فراصوتی را برای کاربرد و نیازهای خود پیدا کنید:
- کاربرد موردنظر شما چیست؟
- حجم معمولی که باید پردازش شود چقدر است؟
- عوامل حیاتی فرایند کدام‌اند؟
- چه استانداردهای کیفی باید تأمین شوند؟
کارکنان آموزش‌دیده و باتجربهٔ ما در پاسخ به هرگونه پرسش و طراحی اولیهٔ فرایندتان به شما کمک می‌کنند. Hielscher Ultrasonics مشاورهٔ تخصصی و جامعی دربارهٔ فرایندهای فراصوتی ارائه می‌دهد تا به مشتریان در یافتن دستگاه فراصوتی بهینه کمک کند. خدمات Hielscher به اینجا محدود نمی‌شود؛ ما مشتریان را در محل تأسیسات خودشان یا در آزمایشگاه فرایندهای فراصوتی و مرکز فنی خود آموزش می‌دهیم تا در توسعه، بهینه‌سازی و افزایش مقیاس فرایند به آن‌ها کمک کنیم.
پردازشگرهای فراصوتی صنعتی Hielscher Ultrasonics به‌آسانی دامنه‌های بسیار بالایی ایجاد می‌کنند که برای شکستن دیواره‌های سلولی سخت ضروری هستند. دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ صنعتی Hielscher می‌توانند با دامنه‌هایی تا 200µm به‌صورت پیوسته در کارکرد 24/7 فعالیت کنند. برای دامنه‌های بالاتر نیز سونوتْرودهای فراصوتی سفارشی عرضه می‌شوند. لوازم جانبی دیگر، مانند هورن‌های تقویت‌کننده، سلول‌های جریان، راکتورهای فراصوت‌دهی و مجموعه‌های کامل بازچرخش، به‌راحتی در دسترس هستند و امکان پیکربندی سامانهٔ فراصوتی را متناسب با الزامات فرایند شما فراهم می‌کنند.
دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ سلولی هوشمند
Hielscher Ultrasonics بر دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ سلولی با عملکرد بالا، بالاترین سهولت استفاده و پیشرفته‌ترین فناوری‌های روز تمرکز دارد. این بدان معناست که استانداردهای دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ آزمایشگاهی Hielscher بیش‌ازپیش با سطح هوشمندی ماشین‌آلات صنعتی همگام می‌شوند. کاربر می‌تواند سونیکاتورهای دیجیتال Hielscher را از طریق کنترل از راه دور مبتنی بر مرورگر کنترل کند. نرم‌افزار ثبت خودکار داده‌ها، تمام پارامترهای مهم فراصوتی مانند توان خالص، توان کل، دامنه، دما، فشار، زمان و تاریخ را به‌صورت فایل CSV روی کارت SD داخلی ثبت می‌کند. علاوه بر این، دستگاه متلاشی‌کنندهٔ فراصوتی را می‌توان برای خاموش‌شدن خودکار پس از مدت‌زمان یا انرژی ورودی مشخص، یا برای حالت‌های فراصوت‌دهی پالسی برنامه‌ریزی کرد. حسگرهای دما و فشار قابل‌اتصال، امکان پایش دقیق شرایط نمونه را فراهم می‌کنند. از آنجا که کنترل دمای نمونه‌های زیستی اغلب عاملی حیاتی در کیفیت نتایج فرایند است، Hielscher راهکارهای گوناگونی برای حفظ دمای فرایند در محدودهٔ دمایی هدف ارائه می‌دهد.
قابلیت‌های پیشرفتهٔ سونیکاتورهای Hielscher، بالاترین سطح کنترل فرایند، نتایج قابل‌اعتماد و تکرارپذیر فراصوت‌دهی، سهولت استفاده و راحتی کار را تضمین می‌کنند.
کیفیت – ساخت آلمان
Hielscher به‌عنوان کسب‌وکاری با مالکیت و مدیریت خانوادگی، به کیفیت بالای پردازشگرهای فراصوتی خود افتخار می‌کند. تمام سونیکاتورها در دفتر مرکزی ما در تلتو، نزدیک برلین در آلمان، طراحی، تولید و آزمایش می‌شوند. استحکام تجهیزات فراصوتی Hielscher امکان کارکرد 24/7 را در شرایط کاری سنگین و محیط‌های دشوار فراهم می‌کند.
شما می‌توانید دستگاه‌های متلاشی‌کنندهٔ فراصوتی Hielscher را در اندازه‌های مختلف خریداری کنید. از متلاشی‌سازی سلولی در کرایوویال‌های کوچک برای پژوهش‌های پزشکی تا متلاشی‌سازی دوغاب‌ها در جریان پیوسته، Hielscher Ultrasonics دستگاه متلاشی‌کننده‌ای با اندازهٔ مناسب برای شما دارد! لطفاً با ما تماس بگیرید – خوشحال می‌شویم مناسب‌ترین سونیکاتور را به شما پیشنهاد کنیم!
جدول زیر نمایی از ظرفیت تقریبی پردازش سونیکاتورهای ما ارائه می‌دهد:
| حجم هر بچ | دبی | دستگاه‌های پیشنهادی |
|---|---|---|
| 1 تا 500mL | 10 تا 200mL/min | UP100H |
| 10 تا 2000mL | 20 تا 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0٫1 تا 20L | 0٫2 تا 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 تا 100L | 2 تا 10L/min | UIP4000hdT |
| قابل‌اعمال نیست | 10 تا 100L/min | UIP16000 |
| قابل‌اعمال نیست | بیشتر | مجموعه‌ای از UIP16000 |
با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!
هموژنایزرهای فراصوتی پرتوان از مقیاس آزمایشگاهی تا پایلوت و صنعتی .
منابع / مراجع
- 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.