Laboratoriotehtävien hallitseminen ultraäänihomogenisaattorilla
Sonikaattorit ovat välttämättömiä laboratoriotyökaluja, joita käytetään monenlaisiin sovelluksiin, kuten homogenisointiin ja sekoittamiseen, uuttamiseen, dispergointiin, emulgointiin, liukenemiseen, solujen häiriöihin, DNA: n pirstoutumiseen ja sonokemiallisiin reaktioihin. Tyypillisesti koetintyyppisiä sonikaattoreita käytetään näiden yhteisten tehtävien suorittamiseen päivittäisessä laboratoriotyössä. Laboratorionäytteissä, joissa ristikontaminaatio tai näytteen menetys ovat rajoittavia tekijöitä, Hielscherin kosketuksettomat sonikaattorit ovat ratkaisu ultraääninäytteiden valmistukseen.
Koetintyyppiset sonikaattorit ja kosketuksettomat sonikaattorit
Koetintyyppinen sonikaattori käyttää voimakkaita ultraääniaaltoja – keskittynyt sonotrodin tai koettimen kärkeen – väliaineeseen. Avoimen tai suljetun astian käyttö mahdollistaa nestemäisten väliaineiden yksinkertaisen, mutta luotettavan ultraäänikäsittelyn. Sonotrodin asentaminen virtaussoluun mahdollistaa nestevirran jatkuvan sonikaation. Tällainen läpivirtausasetus on hienostunut tapa käsitellä ultraäänellä suurempia määriä tai viskooseja nesteitä ja tahnoja.
Käyttämällä kosketuksettomia sonikaattoreita, kuten VialTweeter, Multi-well Plate Sonicator UIP400MTP, CupHorn ja GDmini2-virtausreaktori, näytteitä voidaan käsitellä kosketuksettomissa? kosketuksettomissa olosuhteissa – ristikontaminaation ja näytteiden häviämisen välttäminen. Toinen Hielscherin kosketuksettomien sonikoijien etu on näytteenvalmistuksen suuri läpäisykyky.
Sonikaatio on tehon ultraäänen levittäminen ultraäänianturin kautta näytteen hiukkasten sekoittamiseksi ja manipuloimiseksi. Ultrasonicatoreita käytetään laajalti akateemisessa tutkimuksessa, analyyttisissä ja oikeuslääketieteellisissä laboratorioissa, kliinisissä tiloissa ja tuotantolaitoksissa, joissa sonikaatiota käytetään homogenisoimaan ja sekoittamaan nestemäisiä tai nestemäisiä kiinteitä suspensioita, uuttamaan bioaktiivisia aineita ja soluyhdisteitä, hajottamaan soluja, bakteereja ja kudoksia, liuottamaan jauheita, irrottamaan biofilmit tai aloittamaan kemialliset reaktiot.
Koska sonikaattoreiden sovellusalue on niin laaja, sonikoijia kutsutaan usein suhteessa heidän erityiseen tehtäväänsä. Siksi voit löytää ultraäänilaitteita eri termeillä, kuten:
- Ultraääni homogenisaattori:
Ultraäänihomogenisaattoreita käytetään sekoittamaan ja sekoittamaan kaksi tai useampia faaseja yhtenäiseksi suspensioksi. Tehokkaana vaihtoehtona korkeapainehomogenisaattoreille, teräsekoittimille ja mikrofluidisaattoreille koetintyyppiset sonikaattorit loistavat poikkeuksellisella kyvyllään tuottaa nanodispersioita ja nanoemulsioita. - Ultraääni dispergointilaite:
Ultraäänidispergointilaitteet käyttävät korkeataajuisia ääniaaltoja hajottamaan hiukkaset pienempiin kokoihin ja jakamaan ne tasaisesti nesteen sisällä. Tämä prosessi on erityisen hyödyllinen stabiilien kiinteiden hiukkasten suspensioiden luomiseksi nesteisiin, kuten pigmenttien dispergointiin musteisiin tai hiukkasten hajottamiseen lietteisiin. - Ultraääniemulgointiaine:
Ultraääniemulgointiaineet käyttävät ultraääniaaltoja hienojen emulsioiden luomiseen sekoittamalla kaksi sekoittumatonta nestettä, kuten öljyä ja vettä. Korkean intensiteetin ääniaallot synnyttävät kavitaatiokuplia, jotka luhistuvat, luoden voimakkaita leikkausvoimia, jotka hajottavat pisarat nanokokoisiksi emulsioiksi, mikä tekee niistä vakaita ja yhtenäisiä. - Ultraäänisolujen murskain:
Nämä laitteet, jotka tunnetaan myös nimellä ultraäänisolujen häiritsijät tai lyserit, käyttävät ultraäänienergiaa avoimien solukalvojen murtamiseen ja solunsisäisen sisällön vapauttamiseen. Tämä prosessi on välttämätön biologisissa ja biokemiallisissa sovelluksissa proteiinien, DNA: n ja muiden solukomponenttien uuttamiseksi. - Ultraääniuutin:
Ultraääniuuttimet soveltavat ultraääniaaltoja kasvimateriaalin häiritsemiseksi, mikä parantaa bioaktiivisten yhdisteiden, kuten eteeristen öljyjen, flavonoidien tai muiden fytokemikaalien, uuttamista. Kavitaatiovaikutus parantaa liuottimen tunkeutumista ja massansiirtoa, mikä johtaa tehokkaampaan uuttamiseen. - Ultraääniliuotin:
Ultraääniliuottimet käyttävät ultraäänienergiaa kiinteiden aineiden liuottamiseksi nesteisiin nopeasti ja tehokkaasti. Tämä on hyödyllistä valmistettaessa liuoksia tai suspensioita, joissa liuenneen aineen on oltava tasaisesti ja nopeasti dispergoitunut, kuten lääkkeissä tai kemiallisissa formulaatioissa. - Ultraääni sekoitin:
Ultraäänisekoittimet käyttävät korkean intensiteetin ultraääniaaltoja nesteiden ja lietteiden sekoittamiseen, mikä varmistaa yhtenäisen koostumuksen. Tämä sekoitusprosessi pystyy käsittelemään monenlaisia viskositeetteja ja on erityisen tehokas homogenoitaessa tuotteita, joita on vaikea sekoittaa tavanomaisiin menetelmiin, kuten sementtitahnoihin tai master-eriin, joilla on suuri kiintoainekuorma. - Ultraäänisekoitin:
Ultraäänisekoittimet käyttävät ultraäänienergiaa nesteiden sekoittamiseen tai sekoittamiseen, edistämällä tasaista sekoittumista ja estämällä sedimentaatiota. Tämä menetelmä on hyödyllinen eri toimialoilla liuosten, suspensioiden tai dispersioiden johdonmukaisuuden ylläpitämiseksi ajan myötä.
Monikuoppaisten levyjen ja petrimalastioiden sonikaatio
Monikuoppalautaset ja petrimaljat ovat yleisiä laboratorioastioita. Monikuoppalevyt, jotka tunnetaan myös nimellä mikrolevyt tai mikrokuoppalevyt, ovat litteitä levyjä, joissa on useita “Wells” käytetään pieninä koeputkina. Niitä on eri kokoonpanoissa, tyypillisesti 6, 12, 24, 48, 96, 384 tai 1536 kaivolla, mikä mahdollistaa suuren suorituskyvyn seulonnan ja testauksen.
Petri-astiat puolestaan ovat matalia, lieriömäisiä, kannellisia astioita, jotka on tyypillisesti valmistettu lasista tai muovista. Ne tarjoavat tasaisen pinta-alan mikro-organismien viljelyyn.
Molempien näyteastioiden erityiseen suunnitteluun liittyy haasteita, kun sonikaatiota tulisi soveltaa käsittelyvaiheena. Kun levyn sonicator on UIP400MTP, Hielscher tarjoaa tehokkaan sonicatorin, joka pystyy käsittelemään mitä tahansa tavallisia multiwell-levyjä, mikrolevyjä ja petrimaljoja.
Lue lisää UIP400MTP tehokkaana sonikaattorina näytteen valmistukseen 96-kuoppaisissa lautasissa ja petrimaljoissa!
Tämä Hielscher-sonikaattori on ISO-sertifioitu, UL-, RoHs- ja CE-yhteensopiva. Siinä on 24/7 toimintakyky suuren suorituskyvyn työnkulkuihin.
Alla oleva taulukko antaa sinulle yleiskatsauksen koetintyyppisistä ja kosketuksettomista ultraäänilaitteistamme yleisiin laboratoriosovelluksiin:
| Suositellut laitteet | Erän tilavuus | Virtausnopeus |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96-kuoppainen levysonikaattori | monikuoppa-? mikrotiitterilevyt | n.a. |
| Ultraääni CupHorn | CupHorn injektiopulloille tai dekantterilasille | n.a. |
| GDmini2 | ultraääni mikrovirtausreaktori | n.a. |
| VialTweeter | 0.5 - 1.5 ml | n.a. |
| UP100H | 1 - 500 ml | 10 - 200 ml? min |
| UP200Ht, UP200St | 10 - 1000ml | 20–200 ml/min |
| UP400St | 10 - 2000ml | 20–400 ml/min |
| UIP500hdT | 100 - 5000ml | 0.1–4 l/min |
| Ultraääniseulan ravistin | n.a. | n.a. |
Ota yhteyttä!? Kysy meiltä!
Usein Kysytyt Kysymykset
Kuinka käyttää Lab Sonicatoria?
Laboratoriosonikaattori on instrumentti, jota käytetään ultraäänienergian levittämiseen hiukkasten sekoittamiseksi näytteessä, usein homogenisoimiseksi, emulgointiksi, nanohiukkasten hajottamiseksi tai solujen hajottamiseksi. Jos haluat käyttää laboratoriosonikaattoria, sinun on ensin valmistettava näyte sopivaan astiaan. Jos käytät koetintyyppistä sonikaattoria, upota anturi näytteeseen varmistaen, että se ei kosketa säiliön sivuja tai pohjaa. Säädä sonikaattorin asetuksia, kuten amplitudi, pulssi ja kesto sovelluksesi erityisvaatimusten mukaan. Jos kyseessä on kosketukseton sonikaattori, aseta näytesäiliö pidikkeeseen käsikirjan ohjeiden mukaisesti niin, että ultraääniaallot lähetetään optimaalisella tavalla. Käynnistä sonicator ja seuraa prosessia säätämällä parametreja tarpeen mukaan halutun vaikutuksen saavuttamiseksi. Käytä aina asianmukaisia suojavarusteita, kuten kuulosuojaimia.
Mitkä ovat sonikaattoreiden sovellukset laboratorioissa?
Sonikaatiolla on lukuisia sovelluksia laboratorioissa eri aloilla. Sitä käytetään yleisesti solujen häiriöihin ja lyysiin, mikä mahdollistaa solunsisäisten komponenttien, kuten DNA: n, RNA: n ja proteiinien, uuttamisen. Sitä käytetään myös emulsioiden ja dispersioiden valmistuksessa, mikä parantaa sekoittumattomien nesteiden sekoittumista tai nanohiukkasten jakautumista väliaineeseen. Sonikaattorit ovat arvokkaita nanohiukkassynteesissä, mikä auttaa pienentämään hiukkaskokoa ja ehkäisemään taajamaa. Lisäksi sonikaatiota käytetään nesteiden kaasunpoistoon, liuenneiden kaasujen poistamiseen, jotka voivat häiritä tiettyjä analyyttisiä tekniikoita.
Mitä eroa on koetintyyppisellä sonikaattorilla ja ultraäänihauteella?
Ensisijainen ero koetintyyppisen sonikaattorin ja ultraäänihauteen välillä on niiden suunnittelussa ja sovelluksessa. Koetintyyppinen sonikaattori käyttää titaanianturia, joka koskettaa suoraan näytettä ja tuottaa voimakasta ultraäänienergiaa paikalliselle alueelle. Tämä suora sovellus on ihanteellinen pienille ja suurille määrille ja tarjoaa tarkan hallinnan sonikaatioprosessista. Sitä vastoin ultraäänihaude lähettää ultraääniaaltoja nestemäisen väliaineen läpi, johon näytesäiliö asetetaan. Tämä epäsuora sonikaatio on heikko ja epätasainen, joten sitä käytetään yleisesti puhdistukseen tai kaasunpoistoon.
Epäsuora sonikaatio intensiivisissä ja yhtenäisissä olosuhteissa voidaan saavuttaa käyttämällä kosketuksettomia sonikaattoreita, kuten VialTweeter, Multi-well Plate Sonicator UIP400MTP tai virtausreaktori GDmini2. Nämä suuritehoiset, suuritehoiset sonikaattorit mahdollistavat näytteiden tarkasti kontrolloidun sonikaation, mikä tekee niistä sopivia tutkimukseen ja diagnostiikkaan.
Mitkä ovat sonikaatiosovellukset HPLC: ssä?
Korkean suorituskyvyn nestekromatografiassa (HPLC) sonikaatio mahdollistaa nanohiukkasten, kuten piidioksidi- tai zirkoniumoksidimikropallojen, muokkaamisen ja funktionalisoinnin. Ultrasonication on erittäin tehokas menetelmä ydinkuoren piidioksidihiukkasten syntetisoimiseksi, jotka ovat erityisen hyödyllisiä HPLC-pylväille.
Lisäksi näytteen valmistukseen käytetään sonikaatiota. Se varmistaa analyyttien ja reagenssien perusteellisen sekoittamisen ja liukenemisen, mikä on ratkaisevan tärkeää tarkkojen ja toistettavien kromatografisten tulosten kannalta. Sonikaatio auttaa liuottimien kaasunpoistossa, liuenneiden kaasujen poistamisessa, jotka voivat muodostaa kuplia ja häiritä virtausta ja havaitsemista HPLC-järjestelmissä. Lisäksi sonikaatiota käytetään HPLC-komponenttien, kuten pylväiden ja injektorin osien, puhdistamiseen varmistaen, että kaikki epäpuhtaudet tai jäämät poistetaan tehokkaasti.
Miten Sonicatoria käytetään bioteknologiassa ja biotieteissä?
Biotekniikassa ja biotieteissä ultraäänilaitteet ovat välttämätön työkalu erilaisiin sovelluksiin. Niitä käytetään laajasti solulyysiin ja solunsisäisten materiaalien uuttamiseen, mikä on välttämätöntä molekyylibiologian tutkimuksissa, joihin liittyy nukleiinihappoja ja proteiineja. Sonikaatiota käytetään DNA: n, RNA: n ja kromatiinin pirstomiseen sekvensointiin ja muihin geneettisiin analyyseihin, mikä mahdollistaa geneettisen materiaalin tutkimisen hienommassa mittakaavassa. Lisäksi sonikaattoreita käytetään liposomien ja muiden nanohiukkaspohjaisten lääkkeiden annostelujärjestelmien valmistuksessa, mikä parantaa terapeuttisten aineiden tehokkuutta ja kohdentamista.
Kirjallisuus? Viitteet
- Ultrasonic Homogenizers for Efficient Sample Preparation – Hielscher Ultrasonics
- I. Fasaki, K. Siamos, M. Arin, P. Lommens, I. Van Driessche, S.C. Hopkins, B.A. Glowacki, I. Arabatzis (2012): Ultrasound assisted preparation of stable water-based nanocrystalline TiO2 suspensions for photocatalytic applications of inkjet-printed films. Applied Catalysis A: General, Volumes 411–412, 2012. 60-69.
- Jorge S., Pereira K., López-Fernández H., LaFramboise W., Dhir R., Fernández-Lodeiro J., Lodeiro C., Santos H.M., Capelo-Martínez J.L. (2020): Ultrasonic-assisted extraction and digestion of proteins from solid biopsies followed by peptide sequential extraction hyphenated to MALDI-based profiling holds the promise of distinguishing renal oncocytoma from chromophobe renal cell carcinoma. Talanta, 2020.
- 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.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattoreita laboratorio jotta Teollisuuden koko.