તમારી પ્રયોગશાળાનાં કાર્યો માટે સોનિકેશન ઉપકરણો
સોનિકેશન ઉપકરણો, ખાસ કરીને પ્રોબ પ્રકારનાં સોનિકેટરો, અત્યંત વિશિષ્ટ સાધનો છે, જેનો પ્રયોગશાળાઓ અને ઔદ્યોગિક પરિસ્થિતિઓ બંનેમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. આ સાધનો વિવિધ સામગ્રીઓ પર કાર્યક્ષમ રીતે પ્રક્રિયા કરવા માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડની શક્તિનો ઉપયોગ કરે છે. પ્રોબ (અથવા હોર્ન) દ્વારા પ્રવાહી અથવા સ્લરીમાં અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જા પ્રસારિત કરીને, તેઓ ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળા, ઓછી આવૃત્તિવાળા ધ્વનિતરંગો ઉત્પન્ન કરે છે, જે એકોસ્ટિક કૅવિટેશન પ્રેરે છે – આ એવી ઘટના છે જેમાં સૂક્ષ્મ પરપોટા ઝડપથી બને છે, વિસ્તરે છે અને તૂટી પડે છે. આ પ્રક્રિયા સ્થાનિક કર્તન તણાવો, આઘાત તરંગો અને સૂક્ષ્મ જેટ સહિતનાં તીવ્ર યાંત્રિક બળો મુક્ત કરે છે, જે સમાનીકરણ, કોષલયન, કણોના કદમાં ઘટાડો અને વિક્ષેપણ જેવા ઉપયોગોને કાર્યાન્વિત કરે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝરો UP100H (100 વોટ) અને UP400St (400 વોટ) લયન, પ્રોટીન નિષ્કર્ષણ અને DNA કર્તન જેવી નમૂના તૈયારી માટે.
સોનિકેશન અને કૅવિટેશનની સમજ
સોનિકેશન એ પ્રવાહીમાં રહેલા કણોને હલાવવા માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઊર્જા લાગુ કરવાની પ્રક્રિયા છે. આશરે 20 kHz અને 30 kHz વચ્ચેની આવૃત્તિઓ પરનું અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સમાનીકરણનાં કાર્યો કાર્યક્ષમ રીતે પૂર્ણ કરવા માટે પૂરતી શક્તિ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. આવા અલ્ટ્રાસોનિક ધ્વનિતરંગો પ્રવાહીમાં સંકોચન અને વિસ્તરણનાં ઝડપી ચક્રો પ્રેરે છે, જેનાથી સૂક્ષ્મ પરપોટા બને છે. જ્યારે આ સૂક્ષ્મ પરપોટા પ્રચંડ રીતે તૂટી પડે છે, ત્યારે અત્યંત પ્રબળ બળો જોવા મળે છે. ઊર્જાથી ભરપૂર આ ઘટનાને કૅવિટેશન કહેવામાં આવે છે અને સામગ્રીની પ્રક્રિયામાં સોનિકેશનની અસરકારકતા પાછળનું પ્રેરક બળ આ જ છે:
- કૅવિટેશન પરપોટા: આ સૂક્ષ્મ પરપોટા ધ્વનિતરંગના વિસ્તરણ તબક્કા દરમિયાન મોટા થાય છે અને સંકોચન તબક્કા દરમિયાન પ્રચંડ રીતે તૂટી પડે છે. આ રીતે તૂટી પડવાથી સ્થાનિક ઉચ્ચ ઊર્જાવાળા ક્ષેત્રો સર્જાય છે, જ્યાં તાપમાન હજારો ડિગ્રી સેલ્સિયસ અને દબાણ સેંકડો એટમોસ્ફિયર સુધી પહોંચે છે, જોકે આવું થોડા સમય માટે અને સૂક્ષ્મ સ્તરે થાય છે.
- યાંત્રિક કર્તન બળો: કૅવિટેશન પરપોટા તૂટી પડવાથી તીવ્ર કર્તન બળો ઉત્પન્ન થાય છે, જે કોષભિત્તિઓને તોડી શકે છે, કણોનું વિક્ષેપણ કરી શકે છે અને અસાધારણ કાર્યક્ષમતા સાથે મિશ્રણોનું સમાનીકરણ કરી શકે છે.
કૅવિટેશનને નિયંત્રિત કરવાની ક્ષમતા જ સોનિકેશનને આણ્વિક જીવવિજ્ઞાનથી લઈને સામગ્રી વિજ્ઞાન સુધીનાં વિવિધ વૈજ્ઞાનિક ક્ષેત્રોમાં આટલું મૂલ્યવાન બનાવે છે.
પ્રયોગશાળાનાં સોનિકેટરોના પ્રકારો
પ્રયોગશાળાઓમાં ઉપયોગમાં લેવાતા સોનિકેટરોના બે સૌથી સામાન્ય પ્રકારો આ મુજબ છે:
- પ્રોબ પ્રકારનાં સોનિકેટરો: આ સોનિકેટરો નમૂનામાં સીધી અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જા પહોંચાડવા માટે ટાઇટેનિયમ પ્રોબનો ઉપયોગ કરે છે. તેઓ કોષલયન, કણોના કદમાં ઘટાડો અને પાયસીકરણ જેવા ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળા ઉપયોગો માટે આદર્શ છે, કારણ કે તેઓ સીધી પ્રવાહીમાં કેન્દ્રિત ઊર્જા પહોંચાડે છે. કૅવિટેશનની તીવ્રતા પર ઉચ્ચ સ્તરનું નિયંત્રણ જરૂરી હોય તેવા ઉપયોગો માટે ઘણી વાર પ્રોબ સોનિકેટરોને પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છે.
- બાથ પ્રકારનાં સોનિકેટરો: આ ગોઠવણીમાં નમૂનાઓને જળસ્નાનમાં મૂકવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ તે જળસ્નાનનું સોનિકેશન કરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિ પ્રોબ પ્રકારોની સરખામણીમાં એકસમાન, પરંતુ સામાન્ય રીતે ઓછી તીવ્રતાવાળું સોનિકેશન પૂરું પાડે છે. બાથ સોનિકેટરો પ્રયોગશાળાનાં સાધનોની સફાઈ, હળવું મિશ્રણ અને અમુક પ્રકારની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે ઉપયોગી છે.
સમાનીકરણ માટે પ્રોબ પ્રકારનાં સોનિકેટરો શ્રેષ્ઠ શા માટે છે?
પ્રોબ પ્રકારનાં સોનિકેટરો ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળી અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જા સીધી નમૂનામાં પહોંચાડીને શક્તિશાળી કર્તન બળો ઉત્પન્ન કરવાની તેમની ક્ષમતાને કારણે સમાનીકરણ માટે શ્રેષ્ઠ પસંદગી ગણાય છે. સમાનીકરણનાં કાર્યોમાં તેઓ શા માટે ઉત્કૃષ્ટ છે તેનાં કારણો આ મુજબ છે:
- સીધું ઊર્જા હસ્તાંતરણ: પ્રોબ પ્રકારનાં સોનિકેટરો નમૂનામાં સીધા ડુબાડેલા ટાઇટેનિયમ પ્રોબ (અથવા હોર્ન) દ્વારા અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જા પ્રસારિત કરે છે. આ સીધો સંપર્ક અત્યંત કાર્યક્ષમ ઊર્જા હસ્તાંતરણ શક્ય બનાવે છે અને દ્રાવણમાં જ તીવ્ર કૅવિટેશન સર્જે છે. આ ખાસ કરીને એવી કઠિન સામગ્રીઓ અથવા નિલંબનોના સમાનીકરણ માટે ઉપયોગી છે, જેના કણોને તોડવા અને એકસરખા વિતરિત કરવા માટે નોંધપાત્ર બળની જરૂર પડે છે.
- ઉચ્ચ કર્તન બળો: પ્રોબ-પ્રકારના સોનિકેટર દ્વારા ઉત્પન્ન થતું તીવ્ર કેવિટેશન પ્રવાહીની અંદર પ્રબળ કર્તન બળો ઉત્પન્ન કરે છે, જે કણોને તોડે છે, કોષભિત્તિઓને વિક્ષેપિત કરે છે અને કણોના કદને ઘટાડે છે. આ બળો અત્યંત શ્યાન અથવા ઘન સસ્પેન્શનને પણ અસરકારક રીતે સંભાળી શકે છે, તેથી તે સમાન મિશ્રણ બનાવવામાં મદદ કરે છે.
- સમાયોજ્ય તીવ્રતા: પ્રોબ-પ્રકારના સોનિકેટરમાં ઘણીવાર સમાયોજ્ય પાવર સેટિંગ્સ હોય છે, જે વપરાશકર્તાને સમાનાંગીકરણની ચોક્કસ જરૂરિયાતોને અનુરૂપ સોનિકેશનની તીવ્રતા ગોઠવવાની સુવિધા આપે છે. હળવા મિશ્રણ માટે નીચા પાવર સ્તરોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, જ્યારે ઊંચા સ્તરો વધુ પડકારજનક સમાનાંગીકરણ કાર્યો સંભાળી શકે છે.
- મોટી સંખ્યામાં નમૂનાઓની પ્રક્રિયા કરવાની ક્ષમતા: સોનિકેટર એવી કાર્યપ્રણાલીઓ માટે ખૂબ જ યોગ્ય છે જેમાં ટૂંકા સમયગાળામાં મોટી સંખ્યામાં નમૂનાઓનું સમાનાંગીકરણ કરવું જરૂરી હોય છે. પ્રોગ્રામ કરી શકાય તેવી સેટિંગ્સ સાથે, આ સોનિકેટર નમૂનાઓની શ્રેણીની ઝડપથી પ્રક્રિયા કરી શકે છે, જેથી તૈયારીનો સમય ઘટે છે અને સુસંગત પરિણામો સુનિશ્ચિત થાય છે. Hielscher એવા સોનિકેશન ઉપકરણો પ્રદાન કરે છે જે એકસાથે અનેક વાયલ અથવા મલ્ટી-વેલ પ્લેટની પ્રક્રિયા કરે છે. સંશોધન અને ઔદ્યોગિક પરિસ્થિતિઓમાં, જ્યાં અસંખ્ય નમૂનાઓનું ઝડપી અને એકસમાન સમાનાંગીકરણ જરૂરી હોય છે, ત્યાં આ ખાસ મૂલ્યવાન છે.
- ચોકસાઈ અને નિયંત્રણ: પ્રોબ-પ્રકારના સોનિકેટર નમૂના સાથે સીધો સંપર્ક કરવાની સુવિધા આપતા હોવાથી, તેઓ સમાનાંગીકરણ પ્રક્રિયા પર વધુ ચોક્કસ નિયંત્રણ પ્રદાન કરે છે. પ્રોબની નિમજ્જન ઊંડાઈ, આવર્તન અને પલ્સ સેટિંગ્સને સૂક્ષ્મ રીતે ગોઠવી શકાય છે, જેથી વિવિધ નમૂનાઓમાં સુસંગત અને પુનરુત્પાદનીય પરિણામો મળે છે.
- પ્રક્રિયાનું પ્રમાણ વધારવાની ક્ષમતા: વિવિધ કદના પ્રોબ ઉપલબ્ધ હોવાથી, પ્રોબ-પ્રકારના સોનિકેટર નાના અને મોટા બંને કદના નમૂના આયતનોના સમાનાંગીકરણ માટે યોગ્ય છે. નાના પ્રોબ સૂક્ષ્મ આયતનો માટે આદર્શ છે, જ્યારે મોટા પ્રોબ ઔદ્યોગિક ઉપયોગોમાં મોટા જથ્થાના નમૂનાઓનું સમાનાંગીકરણ કરવાની સુવિધા આપે છે.
આ ફાયદાઓને કારણે Hielscher સોનિકેશન ઉપકરણો સંપૂર્ણ અને કાર્યક્ષમ સમાનાંગીકરણની જરૂર હોય તેવા ઉપયોગો માટે પસંદગીના ઉપકરણો બને છે, જેમ કે ઇમલ્શન તૈયાર કરવું, કોષ સસ્પેન્શનમાં રહેલા કોષોને વિક્ષેપિત કરવા અથવા સ્થિર વિક્ષેપણો બનાવવાં.
ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિકેટર
શું તમે પડકારજનક નમૂનાઓ, મોટી સંખ્યામાં નમૂનાઓની પ્રક્રિયા, જંતુરહિત સમાનાંગીકરણ, મોટી સંખ્યામાં નમૂનાઓ અથવા સંવેદનશીલ સામગ્રીઓ સાથે કામ કરી રહ્યા છો? Hielscher Ultrasonics પાસે તમારા ઉપયોગ માટે યોગ્ય સોનિકેશન ઉપકરણ છે!
તમારા નમૂના તૈયારીના કાર્ય અને તમે સામનો કરી રહ્યા છો તે પડકારો વિશે અમને જણાવો! સફળ સંશોધન પ્રયોગો, વિશ્લેષણાત્મક કાર્યો અથવા જીવન વિજ્ઞાનના ઉપયોગો માટે સૌથી યોગ્ય સોનિકેટરની ભલામણ કરવામાં અમને આનંદ થશે.
નીચેનું કોષ્ટક અમારી પ્રયોગશાળા કદના અલ્ટ્રાસોનિકેટરની અંદાજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતાનો ખ્યાલ આપે છે:
| ભલામણ કરેલાં ઉપકરણો | બેચનું આયતન | પ્રવાહ દર |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96-વેલ પ્લેટ સોનિકેટર | મલ્ટી-વેલ / માઇક્રોટાઇટર પ્લેટ | n.a. |
| અલ્ટ્રાસોનિક CupHorn | વાયલ અથવા બીકર માટે CupHorn | n.a. |
| GDmini2 | અલ્ટ્રાસોનિક સૂક્ષ્મ-પ્રવાહ રિએક્ટર | n.a. |
| VialTweeter | 0.5 થી 1.5mL | n.a. |
| UP100H | 1 થી 500mL | 10 થી 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 થી 1000mL | 20 થી 200mL/min |
| UP400St | 10 થી 2000mL | 20 થી 400mL/min |
| અલ્ટ્રાસોનિક ચાળણી શેકર | n.a. | n.a. |
| ઔદ્યોગિક સોનિકેટર | 500mL થી 200L | 5 થી >100L/min |
- ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા
- અત્યાધુનિક ટેકનોલોજી
- વિશ્વસનીયતા અને મજબૂતાઈ
- સમાયોજ્ય, ચોક્કસ પ્રક્રિયા નિયંત્રણ
- બેચ અને ઇનલાઇન
- કોઈપણ આયતન માટે
- બુદ્ધિશાળી સોફ્ટવેર
- સ્માર્ટ સુવિધાઓ (દા.ત., પ્રોગ્રામ કરી શકાય તેવી સુવિધા, ડેટાનું નોંધણીકરણ, દૂરસ્થ નિયંત્રણ)
- ચલાવવામાં સરળ અને સુરક્ષિત
- ઓછી જાળવણી
- CIP (સ્થાન પર જ સફાઈ)
ડિઝાઇન, ઉત્પાદન અને પરામર્શ – જર્મનીમાં નિર્મિત ગુણવત્તા
Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર તેમની સર્વોચ્ચ ગુણવત્તા અને ડિઝાઇનનાં ધોરણો માટે જાણીતા છે. મજબૂતાઈ અને સરળ સંચાલનને કારણે અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટરને ઔદ્યોગિક સુવિધાઓમાં સરળતાથી એકીકૃત કરી શકાય છે. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર કઠોર પરિસ્થિતિઓ અને પડકારજનક વાતાવરણમાં સરળતાથી કાર્ય કરે છે.
Hielscher Ultrasonics એ ISO પ્રમાણિત કંપની છે અને અત્યાધુનિક ટેકનોલોજી તથા વપરાશકર્તા માટેની સરળતા ધરાવતા ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિકેટર પર વિશેષ ભાર મૂકે છે. અલબત્ત, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર CE અનુરૂપ છે અને UL, CSA તથા RoHs ની જરૂરિયાતો પૂરી કરે છે.
Hielscher Ultrasonics નમૂનાની તૈયારી અને ક્લિનિકલ વિશ્લેષણ માટે શક્તિશાળી સંપર્કરહિત સોનિકેટર પૂરા પાડે છે. મલ્ટી-વેલ પ્લેટ સોનિકેટર UIP400MTP, VialTweeter, CupHorn અને GDmini2 ફ્લો સોનિકેટર નમૂનાઓને સ્પર્શ કર્યા વિના તેમની પ્રક્રિયા કરે છે.
વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો
સોનિકેશન ઉપકરણ શું છે?
સોનિકેશન ઉપકરણ એ અલ્ટ્રાસોનિક સાધન છે, જે ઉચ્ચ આવૃત્તિવાળા ધ્વનિતરંગોનો ઉપયોગ કરીને પ્રવાહી અને સ્લરીમાં તીવ્ર યાંત્રિક બળો ઉત્પન્ન કરે છે અને સમાનાંગીકરણ, કોષલયન તથા કણોના વિખેરણ જેવી પ્રક્રિયાઓને સરળ બનાવે છે. આ ઉપકરણમાં સામાન્ય રીતે બે મુખ્ય ઘટકો હોય છે:
- અલ્ટ્રાસોનિક જનરેટર: આ એકમ વિદ્યુત ઊર્જાને ઉચ્ચ આવૃત્તિવાળા પ્રત્યાવર્તી પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જે અલ્ટ્રાસોનિક દોલકને શક્તિ પૂરી પાડે છે.
- અલ્ટ્રાસોનિક દોલક (પ્રોબ/હોર્ન): દોલક આ ઊર્જા મેળવે છે અને અલ્ટ્રાસોનિક આવૃત્તિઓ પર કંપન કરે છે. જ્યારે તેને પ્રવાહીમાં ડુબાડવામાં આવે છે, ત્યારે તે કેવિટેશનના પરપોટા ઉત્પન્ન કરે છે, જે ઝડપથી વિસ્તરે છે અને તૂટી પડે છે. આથી ઊર્જા મુક્ત થાય છે અને કર્તન બળો ઉત્પન્ન થાય છે, જે નમૂનામાં ઇચ્છિત યાંત્રિક અસરો પેદા કરે છે.
આ વ્યવસ્થાનો વ્યાપકપણે પ્રયોગશાળા અને ઔદ્યોગિક એમ બંને પ્રકારના ઉપયોગોમાં થાય છે, જ્યાં નિયંત્રિત, તીવ્ર મિશ્રણ અથવા કણોની પ્રક્રિયા જરૂરી હોય છે.
સોનિકેટરનો ઉપયોગ શેના માટે થાય છે?
સોનિકેશન ઉપકરણો શક્તિશાળી પ્રયોગશાળા હોમોજેનાઇઝરો છે, જે પ્રયોગશાળાઓ, સંશોધન કેન્દ્રો અને ક્લિનિકલ સુવિધાઓમાં નમૂના તૈયાર કરવાનાં અનેક કાર્યો કરે છે.
- DNA, RNA અને પ્રોટીન જેવા કોષીય ઘટકોના નિષ્કર્ષણ માટે કોષલયન અને કોષવિઘટન
- એકસમાન મિશ્રણો અને નિલંબનો બનાવવા માટે નમૂનાઓનું સમાનાંગીકરણ
- વિખેરણોની દ્રાવ્યતા, પ્રતિક્રિયાશીલતા અને સ્થિરતા સુધારવા માટે કણોના કદમાં ઘટાડો
- તેલ અને પાણી જેવા પરસ્પર અમિશ્રણીય પ્રવાહીઓનાં સ્થિર મિશ્રણો ઉત્પન્ન કરવા માટે ઇમલ્સિફિકેશન
- ઓગળેલા વાયુઓ દૂર કરવા અને પ્રવાહીમાં હવાના પરપોટા બનતા અટકાવવા માટે વાયુનિષ્કાસન અને ફીણ દૂર કરવાની પ્રક્રિયા
- એકસમાન નિલંબનો માટે નેનોકણો અને અન્ય સૂક્ષ્મ કણોનું વિખેરણ તથા તેમના ગૂચ્છોનું વિઘટન
- પ્રતિક્રિયકોનું મિશ્રણ અને ઊર્જાનું વિતરણ સુધારીને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને વેગ આપવો (સોનોકેમિસ્ટ્રી)
- વનસ્પતિ સામગ્રીમાંથી આવશ્યક તેલો અને વનસ્પતિજન્ય રસાયણો જેવા સંયોજનોનું નિષ્કર્ષણ
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- 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.
- Giricz Z., Varga Z.V., Koncsos G., Nagy C.T., Görbe A., Mentzer R.M. Jr, Gottlieb R.A., Ferdinandy P. (2017): Autophagosome formation is required for cardioprotection by chloramphenicol. Life Science Oct 2017. 11-16.
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
- S. Mohamadi Saani, J. Abdolalizadeh, S. Zeinali Heris (2019): Ultrasonic/sonochemical synthesis and evaluation of nanostructured oil in water emulsions for topical delivery of protein drugs. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 55, 2019. 86-95.
- Harshita Krishnatreyya, Sanjay Dey, Paulami Pal, Pranab Jyoti Das, Vipin Kumar Sharma, Bhaskar Mazumder (2019): Piroxicam Loaded Solid Lipid Nanoparticles (SLNs): Potential for Topical Delivery. Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research Vol 53, Issue 2, 2019. 82-92.
- 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 ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝરોનું પ્રયોગશાળાના કદથી લઈને ઔદ્યોગિક કદ સુધી ઉત્પાદન કરે છે.