Laboratorion ultraäänilaitteet luotettavaan näytteenkäsittelyyn

Hielscherin laboratorion ultraäänilaitteet tuottavat voimakasta, tarkasti hallittua ultraääntä näytteenkäsittelyyn, solulyysiin, kudosten homogenointiin, hiukkasten dispergointiin, emulgointiin, DNA:n ja RNA:n leikkaamiseen, proteiinien uuttamiseen ja sonokemiallisiin reaktioihin. Hielscher tarjoaa laboratoriosi työnkulkuun sopivan ultraäänihomogenisaattorin mikrolitranäytteistä ja suljetuista näytepulloista dekantterilaseihin, virtauskennoihin ja 96-kuoppalevyihin.

Valitse kompakteista käsikäyttöisistä ultraäänilaitteista, digitaalisista anturityyppisistä ultraäänihomogenisaattoreista, kuppitorvijärjestelmistä, näytepullojen ultraäänilaitteista ja suuren näytteenkäsittelykapasiteetin levymallisista ultraäänilaitteista. Säädettävä amplitudi, toistettava prosessinohjaus, lämpötilan seuranta, tiedonkeruu sekä laaja anturi- ja lisävarustevalikoima auttavat saavuttamaan yhdenmukaisia tuloksia tutkimuksessa, analytiikassa ja prosessinkehityksessä.

Laadukkaan laboratorion ultraäänilaitteen valinta

Laboratorion ultraäänilaitetta tai ultraäänihomogenisaattoria valittaessa tärkeimmät kriteerit ovat ultraääniteho, tarkka amplitudinsäätö, toistettavuus, soveltuvuus näytteille, helppokäyttöisyys ja luotettava dokumentointi. Hielscherin anturityyppiset ultraäänilaitteet on suunniteltu vaativiin näytteenkäsittelytehtäviin, kuten solulyysiin, kudosten homogenointiin, proteiinien uuttamiseen, DNA:n leikkaamiseen, nanohiukkasten dispergointiin, emulgointiin, kaasunpoistoon ja sonokemiallisiin reaktioihin.
Hielscherin laboratorion ultraäänilaitteissa yhdistyvät voimakas ultraääni, digitaalinen prosessinohjaus, kestävät lisävarusteet ja käytännölliset turvallisuusominaisuudet. Siksi ne soveltuvat tutkimuslaboratorioihin, analyysilaboratorioihin, prosessinkehitykseen ja teollisuuden laadunvalvontaan.

Suorituskyky ja prosessinohjaus

• Ultraääniteho ja intensiteetti: Hielscherin laboratoriohomogenisaattoreita on saatavana 50, 100, 200 ja 400 watin ultraääniteholla. Näin voit valita sopivan ultraäänilaitteen pienille näytteille, laboratorion rutiinityöhön, suuremmille dekantterilasitilavuuksille tai virtauskennokäsittelyyn.
• Tarkka amplitudinsäätö: Säädettävän amplitudin avulla voit määrittää kussakin käyttökohteessa tarvittavan ultraäänikäsittelyn intensiteetin. Tämä on olennaista toistettavan homogenoinnin, solujen hajotuksen, hiukkasten dispergoinnin, emulgoinnin ja uuttamisen kannalta. Automaattinen taajuudensäätö pitää ultraäänilaitteen toiminnassa optimaalisella taajuudella.
• Nopea ja tehokas näytteenkäsittely: Anturilla tehtävä ultraäänikäsittely lyhentää usein käsittelyaikaa ja parantaa samalla toistettavuutta ja prosessin tehokkuutta verrattuna esimerkiksi kuulamyllytykseen, jäädytys–sulatussykleihin, korkeapainehomogenointiin tai kylmäkuivaukseen.
• Lämpötilansäätö: Digitaalisia Hielscherin ultraäänilaitteita, joiden teho on vähintään 200 wattia, voidaan käyttää liitettävän lämpötila-anturin kanssa. Ultraäänilaite seuraa näytteen lämpötilaa jatkuvasti ja voi keskeyttää käsittelyn automaattisesti, kun määritetty lämpötilaraja saavutetaan. Pulssitettu ultraäänikäsittely auttaa lisäksi vähentämään lämmön kertymistä herkkien näytteiden käsittelyn aikana.

Soveltuvuus näytteille ja lisävarusteet

• Laaja sonotrodi- ja anturivalikoima: Sonotrodien erilaiset halkaisijat, muodot ja materiaalit mahdollistavat optimaalisen sovittamisen näytetilavuuteen, astian geometriaan ja prosessin vaatimuksiin. Hielscherin anturit valmistetaan kestävistä, korroosionkestävistä materiaaleista, kuten titaanista, keramiikasta tai lasista.
• Joustavat astia- ja tilavuusvaihtoehdot: Hielscherin ultraäänilaitteita voidaan käyttää putkien, näytepullojen, dekantterilasien, virtauskennojen ja usean näytteen lisävarusteiden kanssa. Siksi ne soveltuvat mikrolitranäytteille, laboratorioerille ja jatkuvaan linjakäsittelyyn.
• Monipuoliset käyttökohteet: Sopivalla anturilla tai lisävarusteella yhtä ultraäänihomogenisaattoria voidaan käyttää solujen hajotukseen, kudosten homogenointiin, DNA:n ja RNA:n leikkaamiseen, proteiinien uuttamiseen, nanohiukkasten dispergointiin, emulgointiin, sekoittamiseen, kaasunpoistoon, uuttamiseen ja sonokemiaan.
• Helppo puhdistus ja huolto: Sonotrodit, anturit ja virtauskennot on helppo purkaa ja puhdistaa. Autoklavoitavat osat sekä paikallaan tehtävän puhdistuksen ja steriloinnin vaihtoehdot auttavat ehkäisemään ristikontaminaatiota ja tukevat luotettavaa päivittäistä laboratoriokäyttöä.

Digitaalinen käyttö ja dokumentointi

• Digitaalinen ohjaus: Hielscherin ultraäänilaitteissa, joiden teho on vähintään 200 wattia, on digitaalinen ohjaus, värikosketusnäyttö, intuitiivinen valikkonavigointi, ohjelmoitavat asetukset ja selainpohjainen etäohjaus. Digitaalisten anturityyppisten laboratorion ultraäänilaitteiden näytevalaistus parantaa näkyvyyttä käsittelyn aikana.
• Tiedonkeruu: Digitaalisissa Hielscherin ultraäänilaitteissa on automaattinen tietojen tallennus integroituun SD-korttiin. Prosessiparametrit, kuten amplitudi, syötetty energia, lämpötila, paine, päivämäärä ja kellonaika, tallennetaan CSV-tiedostoina, mikä tukee jäljitettävyyttä, dokumentointia ja GMP-periaatteisiin pohjautuvia työnkulkuja.
• Käyttäjäystävällinen käyttöliittymä: Selkeä käyttöliittymä tukee nopeaa käyttöönottoa, helppoa parametrien säätöä ja yhdenmukaista käyttöä. Tämä on erityisen hyödyllistä rutiininomaisessa näytteenkäsittelyssä ja toistuvissa laboratorioprotokollissa.

Turvallisuus, luotettavuus ja tuki

• Integroidut turvallisuusominaisuudet: Hielscherin ultraäänihomogenisaattoreissa on käytännöllisiä turvallisuustoimintoja, kuten kuivakäyntisuojaus, ohjelmoitavat automaattisen pysäytyksen asetukset ja intuitiivinen käyttö. Valinnaiset äänieristyskotelot voivat parantaa käyttömukavuutta ja turvallisuutta edelleen ultraäänikäsittelyn aikana.
• Luotettavuus ja kestävyys: Hielscherin ultraäänilaitteet on rakennettu pitkäaikaiseen toimintaan ja vaativaan laboratoriokäyttöön. Niiden kestävä rakenne auttaa vähentämään seisokkeja, tukee tasaista suorituskykyä ja edistää kustannustehokasta käyttöä monien vuosien ajan.
• Vaatimustenmukaisuus ja laatustandardit: Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu valmistaja. Hielscherin ultraäänilaitteet ovat CE-vaatimusten mukaisia ja ne on suunniteltu täyttämään asiaankuuluvat toimiala- ja turvallisuusvaatimukset, mukaan lukien UL-, CSA- ja RoHS-vaatimukset soveltuvin osin.
• Takuu ja asiantuntijatuki: Hielscher tarjoaa käyttökohteisiin liittyvää tukea, teknistä neuvontaa ja apua ultraäänilaitteen valintaan, asennukseen, käyttöönottoon, prosessin optimointiin ja mittakaavan suurentamiseen. Tämä auttaa valitsemaan käyttökohteeseesi sopivan ultraäänihomogenisaattorin, anturin, virtauskennon tai lisävarusteen.

Ultraäänivirtauskennoreaktorit suurempien tilavuuksien käsittelyyn

Hielscherin laboratorion ultraäänilaitteet voivat toimia jatkuvasti 24/7 ylikuumenematta. Siksi Hielscherin ultraäänilaitteita voidaan käyttää luotettavasti jatkuvaan ultraäänikäsittelyyn virtauskennolla linjakäsittelyssä. Käyttämällä laboratoriolaitteita yhdessä virtauskennoreaktorien kanssa voit käsitellä vaivattomasti suurempia näytetilavuuksia. Tällöin neste pumpataan lasista tai ruostumattomasta teräksestä valmistettuun reaktoriin. Esimerkiksi UP400St voi käsitellä noin 10–50 litraa tunnissa. Virtauskennossa näyte altistetaan määritetylle voimakkaalle ultraäänikäsittelylle ennen kuin se saavuttaa reaktorikennon ulostulon. Lämpöherkän materiaalin jäähdyttämiseksi ultraäänikäsittelyn aikana virtauskennot on varustettu jäähdytysvaipalla, joka tehostaa lämmön poistumista.

 
Alla oleva taulukko antaa yleiskuvan Hielscherin laboratoriokokoisista ultraäänilaitteista ja niiden käsittelykapasiteeteista:

Usein kysytyt kysymykset laboratorion ultraäänilaitteista

Mikä on laboratorion ultraäänilaite?

Laboratorion ultraäänilaite on laite, jolla nestemäisiin näytteisiin kohdistetaan voimakasta ultraääntä. Laboratoriossa ultraäänilaitteita käytetään yleisesti näytteenkäsittelyyn, solulyysiin, kudosten homogenointiin, hiukkaskoon pienentämiseen, nanohiukkasten dispergointiin, emulgointiin, uuttamiseen, kaasunpoistoon ja sonokemiallisiin reaktioihin.

Mitä eroa on anturityyppisellä ultraäänilaitteella ja ultraäänikylvyllä?

Anturityyppinen ultraäänilaite siirtää ultraäänienergian suoraan näytteeseen sonotrodin kautta, jota kutsutaan myös anturiksi tai torveksi. Tämä mahdollistaa suuren intensiteetin, tarkan amplitudinsäädön ja tehokkaan käsittelyn. Ultraäänikylpy kohdistaa ultraäänen epäsuorasti kylpynesteen ja astian seinämän kautta, mikä johtaa yleensä vähäisempään ja huonommin toistettavaan energiansiirtoon. Vaativissa näytteenkäsittely-, solujen hajotus-, dispergointi- ja homogenointitehtävissä anturityyppinen ultraäänilaite on yleensä ensisijainen valinta.
Perehdy tarkemmin anturityyppisten ultraäänilaitteiden ja ultraäänikylpyjen eroihin!

Mikä laboratorion ultraäänilaite soveltuu solulyysiin ja kudosten homogenointiin?

Solulyysiin, kudosten homogenointiin, proteiinien uuttamiseen sekä DNA:n tai RNA:n fragmentointiin sopivan ultraäänilaitteen valinta riippuu näytetilavuudesta, näytteiden määrästä, astiatyypistä ja tarvittavasta näytteenkäsittelykapasiteetista. Pieniä näytteitä voidaan käsitellä kompakteilla anturityyppisillä ultraäänilaitteilla, kun taas suuremmat näytetilavuudet tai laboratorion rutiinityönkulut hyötyvät usein digitaalisista ultraäänihomogenisaattoreista, joissa on amplitudinsäätö, lämpötilan seuranta ja tiedonkeruu. Steriiliin käsittelyyn tai suljettujen näytepullojen käsittelyyn voidaan käyttää epäsuoria ultraäänikäsittelyjärjestelmiä, kuten usean putken ultraäänilaitetta (Multi-Tube Sonicator VialTweeter), mikrolevyjen ultraäänilaitetta (Microplate Sonicator UIP400MTP) tai kuppitorvijärjestelmää (CupHorn).

Kuinka suuria näytetilavuuksia Hielscherin laboratorion ultraäänilaitteet voivat käsitellä?

Hielscherin laboratorion ultraäänilaitteet kattavat laajan näytetilavuusalueen hyvin pienistä mikrolitranäytteistä suurempiin laboratorioeriin. Laitteesta ja kokoonpanosta riippuen näytteitä voidaan käsitellä putkissa, näytepulloissa, dekantterilaseissa, monikuoppalevyillä tai virtauskennoissa. Suurempien tilavuuksien käsittelyä varten laboratorion ultraäänilaite voidaan yhdistää virtauskennoreaktoriin jatkuvaa linjakäsittelyä varten.

Voinko ultraäänikäsitellä suljettuja putkia tai näytepulloja?

Kyllä. Suljettuja putkia ja näytepulloja voidaan ultraäänikäsitellä epäsuorasti sopivilla lisävarusteilla, kuten usean putken ultraäänilaitteella (Multi-Tube Sonicator VialTweeter), näytepullotelineellä varustetulla laitteella (UIP400MTP) tai kuppitorvijärjestelmällä (CupHorn). Tämä on hyödyllistä, kun tarvitaan steriiliä käsittelyä, ristikontaminaation ehkäisyä tai useiden pienten näytteiden samanaikaista käsittelyä.

Voiko laboratorion ultraäänilaite käsitellä 96-kuoppalevyjä?

Kyllä. UIP400MTP on erityisesti monikuoppalevyille tarkoitettu ultraäänilaite, joka voi käsitellä kaikkia standardinmukaisia mikrotiitterilevyjä ja 96-kuoppalevyjä. Tämä on hyödyllistä suuren näytteenkäsittelykapasiteetin näytteenkäsittelyssä, määrityksissä, seulonnan työnkuluissa, solulyysissä, DNA:n ja RNA:n leikkaamisessa, kromatiinin valmistelussa ja proteiinien uuttamisessa.

Miten voin ehkäistä näytteen lämpenemistä ultraäänikäsittelyn aikana?

Ultraäänikäsittely voi tuottaa lämpöä erityisesti voimakkaan käsittelyn aikana. Näytteen lämpenemistä voidaan hallita käyttämällä pulssitettua ultraäänikäsittelyä, jäähdyttämällä näyteastiaa, käyttämällä jäähdytysvaippaa tai virtauskennoa ja seuraamalla näytteen lämpötilaa. Lämpötilansäädöllä varustetut digitaaliset ultraäänilaitteet voivat keskeyttää ultraäänikäsittelyn määritetyn lämpötilarajan saavuttamisen jälkeen ja jatkaa sitä näytteen jäähdyttyä.

Mitkä ultraäänikäsittelyn parametrit ovat tärkeitä toistettavien tulosten kannalta?

Tärkeimpiä ultraäänikäsittelyn parametreja ovat amplitudi, ultraäänikäsittelyaika, pulssitustila, syötetty energia, näytetilavuus, anturin koko, upotussyvyys, astian geometria ja näytteen lämpötila. Toistettavien tulosten saavuttamiseksi näitä parametreja tulisi hallita, dokumentoida ja toistaa yhdenmukaisesti.

Voidaanko laboratorion ultraäänikäsittely skaalata suuremmille tilavuuksille?

Kyllä. Laboratorion ultraäänikäsittelyä voidaan skaalata valitsemalla tehokkaampi ultraääniprosessori, käyttämällä suurempia antureita tai siirtymällä eräkäsittelystä jatkuvaan virtauskennokäsittelyyn. Tämä mahdollistaa prosessinkehityksen laboratoriossa ja siirron pilottilaitteisiin tai teollisiin ultraäänijärjestelmiin.

Miten valitsen sopivan laboratorion ultraäänilaitteen?

Sopivan laboratorion ultraäänilaitteen valitsemiseksi määritä käyttökohteesi, näytetilavuutesi, astiatyyppisi, tarvittava näytteenkäsittelykapasiteetti, lämpöherkkyys ja dokumentointivaatimukset. Hielscher voi suositella prosessisi perusteella sopivaa ultraäänihomogenisaattoria, anturia, virtauskennoa, äänieristyskoteloa tai epäsuoran ultraäänikäsittelyn lisävarustetta.

Erikokoiset ja geometrialtaan erilaiset sonotrodit mahdollistavat ihanteellisen kokoonpanon

Kirjallisuus / Viitteet

Tutustu valikoituihin tutkimuksiin, joissa Hielscherin ultraäänilaitteita käytetään erilaisiin näytteenkäsittelytehtäviin, kuten solujen hajotukseen, DNA:n fragmentointiin, proteiinien eristämiseen ja fraktiointiin sekä dispergointiin ja emulgointiin.

• 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.
• 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. ed Microbiol. 2013 Jul; 62(Pt 7):1065-1072.
• Joanna Kopecka, Giuseppina Salzano, Ivana Campia, Sara Lusa, Dario Ghigo, Giuseppe De Rosa, Chiara Riganti (2013): Insights in the chemical components of liposomes responsible for P-glycoprotein inhibition. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 2013.
• Fernandes, Luz; Santos, Hugo; Nunes-Miranda, J.; Lodeiro, Carlos; Capelo, Jose (2011): Ultrasonic Enhanced Applications in Proteomics Workflows: single probe versus multiprobe. Journal of Integrated OMICS 1, 2011.
• Priego-Capote, Feliciano; Castro, María (2004): Analytical uses of ultrasound – I. Sample preparation. TrAC Trends in Analytical Chemistry 23, 2004. 644-653.
• Welna, Maja; Szymczycha-Madeja, Anna; Pohl, Pawel (2011): Quality of the Trace Element Analysis: Sample Preparation Steps. In: Wide Spectra of Quality Control; InTechOpen 2011.