Sonikaatiolaitteet laboratoriotehtäviisi

Sonikaatiolaitteet, erityisesti koetintyyppiset sonikaattorit, ovat kehittyneitä työkaluja, joita käytetään laajalti laboratorio- ja teollisuusympäristöissä. Ultraäänen voimaa hyödyntämällä sonikaatiolaitteet voivat käsitellä erilaisia materiaaleja tehokkaasti. Nämä laitteet toimivat lähettämällä ultraäänienergiaa koettimen (tai sarven) kautta nesteeseen tai lietteeseen, jolloin syntyy korkean intensiteetin matalataajuisia ultraääniaaltoja, jotka luovat akustista kavitaatiota, jolle on ominaista voimakkaat mekaaniset voimat. Nämä ultraäänivoimat aiheuttavat kavitaatiota - mikrokuplia, jotka laajenevat ja romahtavat nopeasti - vapauttaen voimakkaita leikkausvoimia, jotka edistävät erilaisia sovelluksia, kuten homogenisointia, solulyysiä, hiukkaskoon pienentämistä ja paljon muuta.

Sonikaatio- ja kavitaation ymmärtäminen

Sonikaatio on prosessi, jossa ultraäänienergiaa käytetään hiukkasten sekoittamiseen nesteessä. Ultraääni taajuuksilla noin 20 kHz - 30 kHz pystyy tuottamaan tarpeeksi tehoa homogenointitehtävien tehokkaaseen suorittamiseen. Tällaiset ultraääniääniaallot indusoivat nopeita puristus- ja laajenemisjaksoja nesteessä, mikä johtaa mikroskooppisten kuplien muodostumiseen. Kun nämä mikrokuplat romahtavat voimakkaasti, voidaan havaita äärimmäisiä voimia. Tämä energiatiheä ilmiö tunnetaan kavitaationa ja se on liikkeellepaneva voima sonikoinnin tehokkuudessa materiaalinkäsittelyssä:

• Kavitaatiokuplat: Nämä mikrokuplat kasvavat ääniaallon laajenemisvaiheessa ja romahtavat väkivaltaisesti puristusvaiheen aikana. Tämä romahdus vapauttaa paikallisia korkean energian vyöhykkeitä, joiden lämpötilat ja paineet saavuttavat tuhansia celsiusasteita ja satoja ilmakehää, vaikkakin lyhyesti ja mikroskooppisessa mittakaavassa.
• Mekaaniset leikkausvoimat: Kavitaatiokuplien romahtaminen tuottaa voimakkaita leikkausvoimia, jotka voivat häiritä soluseinämiä, hajottaa hiukkasia ja homogenisoida seoksia poikkeuksellisen tehokkaasti.
  Kyky hallita kavitaatiota tekee sonikaatiosta niin arvokasta eri tieteenaloilla molekyylibiologiasta materiaalitieteeseen.

Laboratorioiden sonikaattoreiden tyypit

Kaksi yleisintä laboratorioissa käytettyä sonikaattorityyppiä ovat:

• Koetintyyppiset sonikaattorit: Nämä sonikaattorit käyttävät titaanianturia siirtämään ultraäänienergiaa suoraan näytteeseen. Ne ovat ihanteellisia korkean intensiteetin sovelluksiin, kuten solulyysiin, hiukkaskoon pienentämiseen ja emulgointiin, koska ne toimittavat väkevää energiaa suoraan nesteeseen. Koettimen sonikaattoreita suositaan usein sovelluksissa, jotka vaativat suurta kavitaation voimakkuuden hallintaa.
• Kylpytyyppiset sonikaattorit: Tässä kokoonpanossa näytteet sijoitetaan vesihauteeseen, joka sitten sonikoidaan. Tämä menetelmä tarjoaa tasaisen, mutta yleensä vähemmän voimakkaan sonikoinnin verrattuna koetintyyppeihin. Kylpysonikaattorit ovat käyttökelpoisia laboratoriolaitteiden puhdistamiseen, hellävaraiseen sekoittamiseen ja tietyntyyppisiin kemiallisiin reaktioihin.

Miksi koetintyyppiset sonikaattorit ovat parhaita homogenisointiin?

Koetintyyppisiä sonikaattoreita pidetään parhaana valintana homogenisointiin, koska ne kykenevät toimittamaan korkean intensiteetin ultraäänienergiaa suoraan näytteeseen ja tuottamaan voimakkaita leikkausvoimia. Tästä syystä he ovat erinomaisia homogenointitehtävissä:

• Suora energiansiirto: Koetintyyppiset sonikaattorit lähettävät ultraäänienergiaa titaanianturin (tai sarven) kautta, joka upotetaan suoraan näytteeseen. Tämä suora kosketus mahdollistaa erittäin tehokkaan energiansiirron, mikä luo voimakkaan kavitaation suoraan liuokseen. Tämä on erityisen hyödyllistä homogenoitaessa kovia materiaaleja tai suspensioita, jotka vaativat huomattavaa voimaa hiukkasten hajottamiseksi ja jakamiseksi tasaisesti.
• Suuret leikkausvoimat: Koetintyyppisten sonikaattoreiden aiheuttama voimakas kavitaatio tuottaa nesteessä voimakkaita leikkausvoimia, jotka hajottavat hiukkasia, häiritsevät soluseinämiä ja pienentävät hiukkaskokoja. Nämä voimat auttavat luomaan homogeenisen seoksen, koska ne pystyvät käsittelemään tehokkaasti jopa erittäin viskooseja tai tiheitä suspensioita.
• Säädettävä voimakkuus: Koetintyyppisissä sonikaattoreissa on usein säädettävät tehoasetukset, joiden avulla käyttäjä voi räätälöidä sonikoinnin voimakkuuden vastaamaan erityisiä homogenointivaatimuksia. Matalampia tehotasoja voidaan käyttää hellävaraiseen sekoittamiseen, kun taas korkeammat tasot voivat käsitellä haastavampia homogenointitehtäviä.
• Suuri suorituskyky: Sonikaattorit soveltuvat hyvin korkean suorituskyvyn työnkulkuihin, joissa useat näytteet vaativat homogenointia lyhyessä ajassa. Ohjelmoitavilla asetuksilla nämä sonikaattorit voivat nopeasti käsitellä sarjan näytteitä, mikä vähentää valmisteluaikaa ja varmistaa johdonmukaiset tulokset. Hielscher tarjoaa sonikaatiolaitteita, jotka käsittelevät useita injektiopulloja samanaikaisesti tai monikuoppaisia levyjä, mikä on erityisen arvokasta tutkimus- ja teollisuusympäristöissä, jotka vaativat nopeaa ja yhtenäistä homogenointia lukuisissa näytteissä.
• Tarkkuus ja hallinta: Koska koetintyyppiset sonikaattorit mahdollistavat suoran kosketuksen näytteeseen, ne tarjoavat tarkemman hallinnan homogenointiprosessista. Mittapään upotussyvyyttä, taajuutta ja pulssiasetuksia voidaan säätää hienosti, mikä tarjoaa johdonmukaisia ja toistettavia tuloksia näytteistä.
• Skaalautuvuus: Kun saatavilla on erilaisia koetinkokoja, koetintyyppiset sonikaattorit soveltuvat sekä pienten että suurten näytemäärien homogenisointiin. Pienemmät mittapäät ovat ihanteellisia mikrovolyymeille, kun taas suuremmat mittapäät mahdollistavat irtonäytteiden homogenoinnin teollisissa sovelluksissa.

Nämä edut tekevät Hielscherin sonikaatiolaitteista edullisen valinnan sovelluksiin, jotka vaativat perusteellista ja tehokasta homogenointia, kuten emulsioiden valmistamista, solususpensioiden hajottamista tai stabiilien dispersioiden luomista.
 

Korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteet

Oletko tekemisissä haastavien näytteiden, korkean suorituskyvyn prosessien, steriilin homogenoinnin, suurten näytemäärien tai herkkien materiaalien kanssa? Hielscher Ultrasonicsilla on oikea sonikaatiolaite sovellukseesi!

Kerro meille näytteen valmistelutehtävästäsi ja kohtaamistasi haasteista! Suosittelemme mielellämme sopivinta sonikaattoria onnistuneisiin tutkimuskokeisiin, analyyttisiin tehtäviin tai biotieteiden sovelluksiin.

Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä laboratoriokokoisten ultraäänilaitteiden likimääräisestä käsittelykapasiteetista:

Suunnittelu, valmistus ja konsultointi – Laatu valmistettu Saksassa

Hielscher-ultraääniastiat ovat tunnettuja korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppokäyttöisyys mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscher-ultraäänilaitteet käsittelevät helposti karkeita olosuhteita ja vaativia ympäristöjä.

Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys ja painottaa erityisesti korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteita, joissa on huipputeknologia ja käyttäjäystävällisyys. Tietenkin, Hielscher-ultraäänilaitteet ovat CE-yhteensopivia ja täyttävät UL: n, CSA: n ja RoHs: n vaatimukset.

Hielscher Ultrasonics toimittaa tehokkaita kosketuksettomia sonikaattoreita näytteen valmistukseen ja kliiniseen analyysiin. Multi-well-levy, sonicator UIP400MTP, VialTweeter, CupHorn ja GDmini2-virtaussonikaattori käsittelevät näytteet koskematta niihin.