કોષોનું અલ્ટ્રાસોનિક વિઘટન

અલ્ટ્રાસોનિકેશન એ સેલ સ્ટ્રક્ચર્સને વિખેરી નાખવાનું એક અસરકારક માધ્યમ છે. તેથી, સંશોધન અને વિશ્લેષણ માટે ખુલ્લા કોષોને તોડવા, અંતઃકોશિક અણુઓ, પ્રોટીન અને ઓર્ગેનેલ્સ કાઢવા માટે પ્રયોગશાળાઓમાં સોનિકેટર્સનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. ઔદ્યોગિક ધોરણે, અલ્ટ્રાસોનિક વિઘટન અને લિસિસનો ઉપયોગ સેલ ફેક્ટરીઓમાંથી અણુઓને અલગ કરવા અથવા બાયોમાસના પાચનને પ્રોત્સાહન આપવા માટે થાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક વિઘટન શું છે?

અલ્ટ્રાસોનિક વિઘટન, જેને અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝેશન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે એવી પ્રક્રિયા છે જે કોષની દિવાલોને તોડી નાખવા અને પ્રવાહી માધ્યમમાં મોલેક્યુલર સ્ટ્રક્ચરને વિક્ષેપિત કરવા માટે ઉચ્ચ-તીવ્રતા, ઓછી-આવર્તન અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોનો ઉપયોગ કરે છે. આ તકનીકનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે વિવિધ વૈજ્ઞાનિક અને ઔદ્યોગિક કાર્યક્રમોમાં ઘણા હેતુઓ માટે થાય છે:

કોષ વિક્ષેપ: અલ્ટ્રાસોનિક વિઘટનનો વ્યાપકપણે સેલ બાયોલોજી અને મોલેક્યુલર બાયોલોજીમાં સેલ મેમ્બ્રેનને વિક્ષેપિત કરવા, પ્રોટીન, ન્યુક્લિક એસિડ અને ઓર્ગેનેલ્સ જેવા સેલ્યુલર સામગ્રીઓને મુક્ત કરવા માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. આ વિશ્લેષણ માટે અથવા માઇક્રોબાયોલોજી અને બાયોટેક્નોલોજી પ્રક્રિયાઓમાં કોષોને ઢાંકવા માટે અંતઃકોશિક ઘટકો કાઢવા માટે ઉપયોગી છે.

• એકરૂપીકરણ: તે નમૂનામાં ઘટકોના એકસમાન મિશ્રણમાં મદદ કરે છે, ખાસ કરીને જ્યારે અવિશ્વસનીય પ્રવાહી સાથે કામ કરતી વખતે અથવા સામગ્રીના સુસંગત મિશ્રણને પ્રાપ્ત કરવાનો પ્રયાસ કરતી વખતે.
• પ્રોટીન નિષ્કર્ષણ: જીવવિજ્ઞાન, પ્રોટીઓમિક્સ જીવન વિજ્ઞાનમાં, પ્રોટીનનું વિશ્લેષણ એ ખૂબ જ સામાન્ય કાર્ય છે. એસેમાં પ્રોટીનનું પૃથ્થકરણ કરી શકાય તે પહેલાં, તેને કોષના આંતરિક ભાગમાંથી બહાર કાઢીને અલગ કરવું જોઈએ. સોનિકેટર્સ એ પ્રોટીન નિષ્કર્ષણ માટે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિ છે.
• ડીએનએ ફ્રેગમેન્ટેશન: ડીએનએ અને આરએનએ એ ન્યુક્લિક એસિડના વિશિષ્ટ પ્રકારો છે જે કોષોમાં આનુવંશિક માહિતીને સંગ્રહિત અને એન્કોડ કરે છે. જ્યારે ડીએનએ અને આરએનએનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે, ત્યારે લાંબી સેર ક્યારેક ખંડિત હોવી જોઈએ, એક પ્રક્રિયા જે સોનિકેશન દ્વારા વિશ્વસનીય અને અસરકારક રીતે કરી શકાય છે.
• નમૂનાની તૈયારી: સંશોધન અને પૃથ્થકરણમાં, વિવિધ વિશ્લેષણાત્મક તકનીકો પહેલાં નમૂનાની તૈયારી એ સામાન્ય પ્રક્રિયા છે. અલ્ટ્રાસોનિક વિઘટન નમૂનાઓને વિસર્જન અથવા વિખેરવામાં મદદ કરી શકે છે, જે વિશ્લેષણની ચોકસાઈ અને પુનઃઉત્પાદનક્ષમતામાં સુધારો કરી શકે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક વિઘટનના ફાયદા

શા માટે વિઘટન, કોષ વિક્ષેપ અને અંતઃકોશિક અણુઓ અને પ્રોટીનના નિષ્કર્ષણ માટે પ્રોબ-ટાઈપ સોનિકેટરનો ઉપયોગ કરવો? સોનિકેટર અથવા અલ્ટ્રાસોનિક ડિસમેમ્બ્રેટર અસંખ્ય ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે જે ઉચ્ચ-દબાણ સમાનીકરણ, બોલ મિલિંગ અથવા માઇક્રોફ્લુઇડાઇઝેશન જેવી અન્ય વિઘટન પદ્ધતિઓની તુલનામાં સોનિકેશનને શ્રેષ્ઠ તકનીક બનાવે છે.

• નોન-થર્મલ: અલ્ટ્રાસોનિક વિઘટન એ બિન-થર્મલ પદ્ધતિ છે, જેનો અર્થ છે કે તે સામગ્રીને તોડવા માટે ગરમી પર આધાર રાખતી નથી. આ એપ્લીકેશનો માટે ફાયદાકારક છે જ્યાં ઉચ્ચ તાપમાન ગરમી-સંવેદનશીલ નમૂનાઓને અધોગતિ કરી શકે છે.
• ચોક્કસ અને નિયંત્રિત: પ્રક્રિયાને ઉચ્ચ ચોકસાઇ સાથે નિયંત્રિત કરી શકાય છે, જે ચોક્કસ વિક્ષેપ, મિશ્રણ અથવા કણોના કદમાં ઘટાડો કરવાની મંજૂરી આપે છે.
• ઝડપી અને કાર્યક્ષમ: અલ્ટ્રાસોનિકેશન એ સામાન્ય રીતે ઝડપી અને કાર્યક્ષમ પદ્ધતિ છે, જે તેને ઉચ્ચ-થ્રુપુટ એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય બનાવે છે.
• રાસાયણિક વપરાશમાં ઘટાડો: ઘણા કિસ્સાઓમાં, અલ્ટ્રાસોનિક વિઘટન કઠોર રસાયણો અથવા કાર્બનિક દ્રાવકોની જરૂરિયાતને ઘટાડી શકે છે, જે પર્યાવરણને અનુકૂળ હોઈ શકે છે અને રાસાયણિક દૂષણનું જોખમ ઘટાડી શકે છે.
• મિલિંગ મીડિયા નહીં, નોઝલ નહીં: વૈકલ્પિક વિઘટન તકનીકો, જેમ કે બોલ/બીડ મિલિંગ અથવા ઉચ્ચ-દબાણ હોમોજેનાઇઝર્સ, ગેરફાયદા સાથે આવે છે. બોલ/બીડ મિલિંગ માટે મિલિંગ મીડિયા (માળા અથવા મોતી) નો ઉપયોગ જરૂરી છે, જેને મહેનતથી અલગ અને સાફ કરવું આવશ્યક છે. હાઈ-પ્રેશર હોમોજેનાઇઝર્સમાં નોઝલ હોય છે જે ભરાઈ જવાની સંભાવના હોય છે. તેનાથી વિપરીત, અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સ વાપરવા માટે સરળ, અત્યંત વિશ્વસનીય અને મજબૂત હોય છે, જેને ખૂબ જ ઓછી જાળવણીની જરૂર પડે છે.
• વર્સેટિલિટી: તે બેક્ટેરિયા, વનસ્પતિ કોષો, સસ્તન પેશી, શેવાળ, ફૂગ વગેરે સહિતની સામગ્રીની વિશાળ શ્રેણી પર લાગુ કરી શકાય છે, જે તેને વિવિધ ક્ષેત્રોમાં બહુમુખી તકનીક બનાવે છે.
  માપનીયતા: અલ્ટ્રાસોનિક ટેકનિકને ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓ માટે વધારી શકાય છે, જે તેને પ્રયોગશાળા અને મોટા પાયે ઉત્પાદન એપ્લિકેશન બંને માટે યોગ્ય બનાવે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક વિઘટન અને સેલ વિક્ષેપનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત

અલ્ટ્રાસોનિકેશન ખુલ્લા પ્રવાહીમાં વૈકલ્પિક ઉચ્ચ-દબાણ અને ઓછા-દબાણના તરંગો પેદા કરે છે. લો-પ્રેશર ચક્ર દરમિયાન, અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો પ્રવાહીમાં નાના શૂન્યાવકાશ પરપોટા બનાવે છે જે ઉચ્ચ દબાણ ચક્ર દરમિયાન હિંસક રીતે તૂટી જાય છે. આ ઘટનાને પોલાણ કહેવામાં આવે છે. પોલાણના પરપોટાનું વિસ્ફોટ મજબૂત હાઇડ્રોડાયનેમિક શીયર-ફોર્સનું કારણ બને છે જે પ્રથમ સોનોપોરેશનનું કારણ બને છે અને ત્યારબાદ કોષની રચનામાં કાર્યક્ષમ વિક્ષેપ થાય છે. અંતઃકોશિક અણુઓ અને ઓર્ગેનેલ્સ સંપૂર્ણપણે દ્રાવકમાં મુક્ત થાય છે.

સેલ સ્ટ્રક્ચર્સનું અલ્ટ્રાસોનિક વિઘટન

શીયર ફોર્સ તંતુમય, સેલ્યુલોસિક સામગ્રીને બારીક કણોમાં વિખેરી શકે છે અને કોષની રચનાની દિવાલોને તોડી શકે છે. આ પ્રવાહીમાં સ્ટાર્ચ અથવા ખાંડ જેવી ઇન્ટ્રા-સેલ્યુલર સામગ્રીને વધુ મુક્ત કરે છે. તે ઉપરાંત સેલ વોલ મટીરીયલ નાના કાટમાળમાં તૂટી રહી છે.

આ અસરનો ઉપયોગ આથો, પાચન અને કાર્બનિક પદાર્થોની અન્ય રૂપાંતર પ્રક્રિયાઓ માટે થઈ શકે છે. મિલિંગ અને ગ્રાઇન્ડીંગ પછી, અલ્ટ્રાસોનિકેશન ઇન્ટ્રા-સેલ્યુલર સામગ્રીને વધુ બનાવે છે જેમ કે સ્ટાર્ચ તેમજ કોષ દિવાલના ભંગાર એન્ઝાઇમ માટે ઉપલબ્ધ છે જે સ્ટાર્ચને શર્કરામાં રૂપાંતરિત કરે છે. તે લિક્વિફિકેશન અથવા સેકેરિફિકેશન દરમિયાન ઉત્સેચકોના સંપર્કમાં આવતા સપાટીના વિસ્તારમાં પણ વધારો કરે છે. આ સામાન્ય રીતે યીસ્ટના આથો અને અન્ય રૂપાંતર પ્રક્રિયાઓની ઝડપ અને ઉપજમાં વધારો કરે છે, દા.ત. બાયોમાસમાંથી ઇથેનોલ ઉત્પાદનને વેગ આપવા માટે.

અલ્ટ્રાસોનિક વિઘટનનો ઉપયોગ કરો – કોઈપણ સ્કેલ પર વિશ્વસનીય અને કાર્યક્ષમ રીતે

Hielscher sonicators વિવિધ પાવર રેટિંગ અને પ્રોસેસિંગ ક્ષમતા સાથે ઉપલબ્ધ છે. ભલે તમે નાના જૈવિક નમૂનાઓને થોડા માઇક્રોલિટરથી થોડા લિટર સુધી સોનિકેટ કરવા માંગતા હો અથવા ઉત્પાદન માટે મોટા કોષ અથવા બાયોમાસ સ્ટ્રીમ્સ પર પ્રક્રિયા કરવાની જરૂર હોય, Hielscher Ultrasonics તમને તમારા જૈવિક એપ્લિકેશન માટે સૌથી યોગ્ય અલ્ટ્રાસોનિક ડિસેમ્બ્રેટર ઓફર કરશે.

• લગભગ 1mL માટે લેબ સ્કેલ. 5L દા.ત 22mm sonotrode સાથે UP400St
• બેન્ચ ટોપ સ્કેલ આશરે. 0.1 થી 20L/મિનિટ દા.ત 34mm સોનોટ્રોડ અને ફ્લોસેલ સાથે UIP1000hdT
• ઉત્પાદન સ્કેલ 20L/min થી શરૂ થાય છે દા.ત UIP4000hdT અથવા UIP16000hdT

નીચે આપેલ કોષ્ટક તમને અમારા લેબ-સાઇઝ અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાનો સંકેત આપે છે:

જો તમે કોષોના વિઘટનના હેતુ માટે અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોના ઉપયોગ અંગે વધુ માહિતી મેળવવા માંગતા હો, તો કૃપા કરીને નીચેના ફોર્મનો ઉપયોગ કરો. તમને મદદ કરવામાં અમને આનંદ થશે.

નીચે આપેલ કોષ્ટક તમને અમારા ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાનો સંકેત આપે છે:

સાહિત્ય / સંદર્ભો