Désintégrateurs à ultrasons

La désintégration cellulaire est une opération courante en biotechnologie et dans de nombreuses applications impliquant le traitement de cellules et de matériel intracellulaire. Les désintégrateurs cellulaires à ultrasons sont efficaces et fiables pour rompre les parois ou les membranes des cellules végétales, des tissus de mammifères, des microbes, des champignons, des levures, etc. Hielscher vous propose des désintégrateurs à ultrasons haute performance, allant des appareils compacts de laboratoire aux broyeurs cellulaires de paillasse et à l’échelle industrielle.

Désintégration cellulaire par ultrasons

Les suspensions de cellules végétales, de mammifères ou microbiennes nécessitent une technique efficace et fiable qui rompe les parois ou les membranes cellulaires et rende le matériel intracellulaire disponible pour les procédés ou les analyses ultérieurs. Les désintégrateurs cellulaires à ultrasons sont des désintégrateurs mécaniques qui rompent efficacement les cellules (par exemple, de légumes, de feuilles et de tiges), les tissus (par exemple, cellules de mammifères, muscle, foie, cœur) et les micro-organismes (par exemple, bactéries, moisissures, actinomycètes, microalgues et macroalgues, levures). La désintégration par ultrasons est une méthode de rupture cellulaire purement mécanique, ce qui rend la sonication particulièrement efficace et fiable pour la lyse des cellules. Les désintégrateurs cellulaires à ultrasons sont donc aussi souvent appelés broyeurs cellulaires à ultrasons, pulvérisateurs cellulaires ou équipements de lyse cellulaire.

Fonctionnement d’un désintégrateur mécanique

Les désintégrateurs à ultrasons de laboratoire utilisent le même principe mécanique que les désintégrateurs industriels. Les systèmes de mélange des désintégrateurs désintègrent les cellules, solubilisent la matière solide ou dispersent des particules solides dans des mélanges liquides. La désintégration par ultrasons utilise une sonde à ultrasons de haute intensité placée dans une cuve de traitement par lots ou dans un réacteur à cellule à circulation en ligne. La sonde du désintégrateur à ultrasons vibre dans le liquide à une fréquence très élevée et y crée une cavitation ultrasonore intense. Chaque implosion d’une bulle de cavitation produit de puissantes forces de cisaillement qui rompent les cellules, les fibres, les agglomérats et même les particules solides. La cavitation ultrasonore produit également des écoulements cavitationnels à grande vitesse, pouvant atteindre 1000km/h. Les jets de liquide issus de la cavitation frappent les agglomérats de particules, rompent les parois cellulaires, améliorent le transfert de matière dans la suspension et dispersent les solides dans tout le volume du liquide. Dans le champ de cavitation ultrasonore, la pression alterne rapidement et de façon répétée entre le vide et des valeurs pouvant atteindre 1000bar. Un mélangeur rotatif doté de 4 pales devrait fonctionner à la vitesse vertigineuse de 300 000 RPM pour atteindre la même fréquence de cycles de pression alternée. Les mélangeurs rotatifs classiques et les mélangeurs rotor-stator ne produisent pas de cavitation significative en raison de leur vitesse limitée.

Désintégrateurs cellulaires

Les désintégrateurs à ultrasons sont communément appelés désintégrateurs cellulaires ou appareils de rupture cellulaire. La cavitation ultrasonore est un moyen efficace de fragmenter la matière végétale ou les tissus en éléments plus petits. Elle constitue également un moyen efficace de fibriller les fibres ou d’obtenir des extraits végétaux. La sonication des parois cellulaires de matériaux cellulaires frais ou séchés peut être très sélective, et le choix du solvant est un facteur important de la désintégration. Les désintégrateurs à ultrasons sont compatibles avec presque tous les solvants. Les variations rapides de la pression du liquide poussent celui-ci à travers la membrane cellulaire pendant le cycle de haute pression et l’extraient de la cellule pendant le cycle de basse pression (vide). Ce phénomène se produit plus de 20 000 fois par seconde. Les contraintes répétées dues à la cavitation ultrasonore affaiblissent les structures cellulaires et finissent par faire éclater les cellules en fragments plus petits, ce qui permet une désintégration cellulaire rapide et efficace. Son efficacité fait de la sonication une technologie d’intensification de la désintégration.

Désintégrateurs de laboratoire

Les appareils à ultrasons à sonde sont des outils très utiles dans tous les laboratoires. Une sonde à ultrasons est une tige en titane de géométrie simple, facile à nettoyer, qui assure le couplage des vibrations ultrasonores dans un liquide. Hielscher fabrique des sondes et des embouts à ultrasons dans une large gamme de tailles. Pour les opérations les plus courantes de désintégration de solides en laboratoire, les sondes à ultrasons dont l’embout présente un diamètre de 3, 7, 14 ou 22mm sont très utiles. D’autres tailles de sondes ainsi que des sondes à ultrasons sur mesure sont disponibles. Les appareils à ultrasons couramment utilisés pour la désintégration en laboratoire ont une puissance ultrasonore comprise entre 100 et 400 watts.

Désintégrateurs industriels

Les désintégrateurs industriels Hielscher sont des appareils à ultrasons de forte puissance conçus pour la désintégration continue en service intensif. Les sondes à ultrasons industrielles sont munies d’une bride permettant de les monter sur des cuves en acier, des récipients en verre ou des conteneurs en plastique, dans n’importe quelle orientation. Les équipements industriels de désintégration par ultrasons présentent généralement une puissance ultrasonore comprise entre 1000 et 16 000 watts par sonde.

Comment acheter des désintégrateurs cellulaires à ultrasons haute performance

Hielscher Ultrasonics est un fabricant de désintégrateurs cellulaires à ultrasons haute performance qui bénéficie d’une longue expérience. Leader du marché, Hielscher conçoit, fabrique et distribue des homogénéisateurs à ultrasons, des appareils de laboratoire et de paillasse jusqu’aux équipements entièrement industriels.

Nous vous aidons à répondre aux questions suivantes afin de trouver le désintégrateur à ultrasons le mieux adapté à votre application et à vos besoins :

• Quelle application visez-vous ?
• Quel est le volume habituel à traiter ?
• Quels sont les facteurs critiques du procédé ?
• Quelles normes de qualité doivent être respectées ?

Notre personnel expérimenté et bien formé vous accompagne pour toutes vos questions et pour la conception de votre procédé. Hielscher Ultrasonics propose des conseils approfondis sur les procédés ultrasonores afin d’aider ses clients à trouver l’appareil à ultrasons optimal. Les services de Hielscher comprennent également la formation des clients, dans leurs installations ou dans notre laboratoire de procédés ultrasonores et notre centre technique, afin de les accompagner lors du développement, de l’optimisation et du passage à plus grande échelle de leurs procédés.
Les processeurs à ultrasons industriels de Hielscher Ultrasonics délivrent aisément les amplitudes très élevées nécessaires pour rompre les parois cellulaires rigides. Les désintégrateurs industriels Hielscher peuvent fonctionner en continu, 24/7, avec des amplitudes allant jusqu’à 200µm. Pour des amplitudes encore plus élevées, des sonotrodes à ultrasons sur mesure sont disponibles. D’autres accessoires, tels que des amplificateurs d’amplitude, des cellules à circulation, des réacteurs de sonication et des installations complètes de recirculation, sont également disponibles et permettent de configurer votre système à ultrasons en fonction des exigences de votre procédé.

Désintégrateurs cellulaires intelligents

Hielscher Ultrasonics privilégie les désintégrateurs cellulaires haute performance offrant une très grande facilité d’utilisation et les avancées techniques les plus récentes. Ainsi, les désintégrateurs de laboratoire Hielscher intègrent de plus en plus les fonctions intelligentes des machines industrielles. L’utilisateur peut piloter les appareils à ultrasons numériques Hielscher grâce à une commande à distance par navigateur. Le logiciel d’enregistrement automatique des données consigne tous les paramètres ultrasonores importants, tels que la puissance nette, la puissance totale, l’amplitude, la température, la pression, l’heure et la date, dans un fichier CSV sur une carte SD intégrée. En outre, le désintégrateur à ultrasons peut être programmé pour s’arrêter automatiquement après une durée définie ou un apport d’énergie déterminé, ou pour fonctionner en modes de sonication pulsée. Des capteurs de température et de pression raccordables permettent de surveiller avec précision les conditions de l’échantillon. Le contrôle de la température des échantillons biologiques étant souvent un facteur crucial pour la qualité des résultats du procédé, Hielscher propose différentes solutions pour maintenir la température du procédé dans la plage visée.
Les fonctions avancées des appareils à ultrasons Hielscher assurent un contrôle optimal du procédé, des résultats de sonication fiables et reproductibles, une grande facilité d’utilisation et un bon confort de travail.

Qualité – Fabriqué en Allemagne

Entreprise familiale dirigée par ses propriétaires, Hielscher est fière de la haute qualité de ses processeurs à ultrasons. Tous les appareils à ultrasons sont conçus, fabriqués et testés à notre siège de Teltow, près de Berlin, en Allemagne. La robustesse des équipements à ultrasons Hielscher permet un fonctionnement 24/7 en service intensif et dans des environnements exigeants.

Vous pouvez acheter des désintégrateurs à ultrasons Hielscher dans toutes les tailles. De la désintégration cellulaire dans de petits cryotubes pour la recherche médicale à la désintégration de suspensions en écoulement continu, Hielscher Ultrasonics vous propose un désintégrateur de taille adaptée ! Contactez-nous – nous serons heureux de vous recommander l’appareil à ultrasons le mieux adapté !
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos appareils à ultrasons :