שאלות נפוצות על אולטרסוניקה

להלן תמצאו תשובות לשאלות הנפוצות ביותר בנוגע לסוניקציה. אם לא מצאתם תשובה לשאלתכם, אל תהססו לפנות אלינו. נשמח לסייע לכם.

• האם אפשר לבצע סוניקציה של ממסים?
• איזה הספק אולטרסוני דרוש לי?
• האם אולטרסאונד משפיע על בני אדם? אילו אמצעי זהירות עליי לנקוט בעת שימוש בסוניקציה?
• מה ההבדל בין מתמרים מגנטוסטריקטיביים למתמרים פיאזואלקטריים?
• מדוע הדגימה מתחממת במהלך סוניקציה?
• האם יש המלצות כלליות לסוניקציה של דגימות?
• האם Hielscher מציעה קצוות מתחלפים לסונוטרודות?

שאלה: האם אפשר לבצע סוניקציה של ממסים?

מבחינה תאורטית, ממסים דליקים עלולים להתלקח בעקבות סוניקציה, משום שהקוויטציה עשויה ליצור חומרים נדיפים דליקים או נפיצים. מסיבה זו חובה להשתמש במכשירים ובאביזרים אולטרסוניים המתאימים לסוג זה של יישום אולטרסוני.
קראו עוד על ממסים נפוצים המשמשים למיצוי אולטרסוני!
אם אתם זקוקים לסוניקציה של ממסים, אנא צרו איתנו קשר, כדי שנוכל להמליץ על אמצעים מתאימים.

שאלה: איזה הספק אולטרסוני דרוש לי?

ההספק האולטרסוני הדרוש תלוי בכמה גורמים, כגון:

• הנפח הנחשף לסוניקציה
• הנפח הכולל שיש לעבד
• משך הזמן לעיבוד הנפח הכולל
• החומר המיועד לסוניקציה
• תוצאת התהליך הרצויה לאחר הטיפול האולטרסוני

באופן כללי, נפח גדול יותר דורש הספק גבוה יותר (בוואט) או זמן סוניקציה ארוך יותר. ברוב סוגי הסונוטרודות, ההספק מתפזר בעיקר על פני שטח הקצה. לכן, גשושיות בעלות קוטר קטן יותר יוצרות שדה קוויטציה ממוקד יותר. עוצמה אולטרסונית גבוהה יותר (המבוטאת בהספק ליחידת נפח) תוביל בדרך כלל ליעילות עיבוד גבוהה יותר.

שאלה: האם אולטרסאונד משפיע על בני אדם? אילו אמצעי זהירות עליי לנקוט בעת שימוש בסוניקציה?

התדרים האולטרסוניים עצמם נמצאים מעל טווח השמיעה האנושי. התנודות האולטרסוניות מועברות היטב למוצקים ולנוזלים, שבהם הן יכולות ליצור קוויטציה אולטרסונית. מסיבה זו אין לגעת בחלקים הרוטטים בתדר אולטרסוני או להכניס ידיים לנוזלים העוברים סוניקציה. להעברת גלים אולטרסוניים דרך האוויר אין השפעה שלילית מתועדת על גוף האדם, שכן רמות ההעברה נמוכות מאוד.

בעת סוניקציה של נוזלים, קריסת בועות הקוויטציה יוצרת רעש צורמני. רמת הרעש תלויה בכמה גורמים, כגון הספק, לחץ ואמפליטודה. נוסף על כך, עלול להיווצר רעש בתדר תת־הרמוני (תדר נמוך יותר). רעש נשמע זה והשפעותיו דומים לאלה של מכונות אחרות, כגון מנועים, משאבות או מפוחים. מסיבה זו אנו ממליצים להשתמש באטמי אוזניים מתאימים בעת שהייה ממושכת בקרבת מערכת פועלת. נוסף על כך, אנו מציעים תיבות מתאימות לבידוד רעש עבור מכשירי הסוניקציה שלנו.

שאלה: מה ההבדל בין מתמרים מגנטוסטריקטיביים למתמרים פיאזואלקטריים?

במתמרים מגנטוסטריקטיביים משתמשים בהספק חשמלי כדי ליצור שדה אלקטרומגנטי הגורם לחומר מגנטוסטריקטיבי לרטוט. במתמרים פיאזואלקטריים, הספק חשמלי מומר ישירות לתנודות אורכיות. מסיבה זו, למתמרים פיאזואלקטריים יש יעילות המרה גבוהה יותר. הדבר מפחית בתורו את דרישות הקירור. כיום מתמרים פיאזואלקטריים נפוצים בתעשייה.
קראו עוד על היעילות האנרגטית המצוינת של מכשירי הסוניקציה של Hielscher!

שאלה: מדוע הדגימה מתחממת במהלך סוניקציה?

סוניקציה מעבירה הספק אל תוך נוזל. תנודות מכניות גורמות למערבולות ולחיכוך בתוך הנוזל. מסיבה זו, סוניקציה יוצרת חום רב במהלך העיבוד. נדרש קירור יעיל כדי להפחית את ההתחממות. עבור דגימות קטנות יותר, יש להחזיק בקבוקונים או כוס מעבדה מזכוכית באמבט קרח לצורך פיזור החום.
קראו עוד על בקרת טמפרטורה במהלך סוניקציה!
מלבד ההשפעה השלילית האפשרית של טמפרטורות גבוהות על הדגימות שלכם, למשל רקמה, יעילות הקוויטציה פוחתת בטמפרטורות גבוהות יותר.

ש: האם יש המלצות כלליות לסוניקציה של דגימות?

יש להשתמש בכלים קטנים לטיפול אולטרסוני, משום שהתפלגות העוצמה בהם אחידה יותר מאשר בכוסות כימיות גדולות יותר. יש לטבול את הסונוטרודה עמוק מספיק בנוזל כדי למנוע הקצפה. לפני הסוניקציה יש לרכך רקמות קשות בהשריה, לטחון אותן או להפוך אותן לאבקה (למשל בחנקן נוזלי). במהלך סוניקציה עלולים להיווצר רדיקלים חופשיים שעשויים להגיב עם החומר. שטיפת תמיסת החומר הנוזלית בחנקן נוזלי או הוספת לוכדי רדיקלים, כגון דיתיותרייטול, ציסטאין או תרכובות אחרות המכילות קבוצת -SH, למצע עשויות להפחית את הנזק הנגרם מרדיקלים חופשיים מחמצנים.
קראו עוד על טיפים ועצות לסוניקציה מוצלחת!
לחצו כאן לצפייה בפרוטוקולי סוניקציה עבור הומוגניזציה וליזיס של רקמות, טיפול בחלקיקים וכן יישומים סונוכימיים.

ש: האם Hielscher מציעה קצוות סונוטרודה ניתנים להחלפה?

Hielscher אינה מספקת קצוות ניתנים להחלפה לסונוטרודות. נוזלים בעלי מתח פנים נמוך, כגון ממסים, חודרים בדרך כלל לממשק שבין הסונוטרודה לקצה הניתן להחלפה. בעיה זו מחמירה ככל שמשרעת התנודה גדלה. הנוזל עלול לשאת חלקיקים אל החלק המוברג. הדבר גורם לשחיקה של התבריג, המובילה לניתוק מכני של הקצה מהסונוטרודה. אם הקצה מנותק, הוא לא יהדהד בתדר הפעולה והמכשיר ייכשל. לכן Hielscher מספקת אך ורק גשושיות העשויות מקשה אחת.

שאלות נפוצות על מכשירי סוניקציה וחלקיהם

מהו גנרטור אולטרסוני?

הגנרטור האולטרסוני (ספק הכוח) מייצר תנודות חשמליות בתדר אולטרסוני (מעל לתדר השמיע, למשל 19kHz). אנרגיה זו מועברת לסונוטרודה.

מהי סונוטרודה/גשושית

הסונוטרודה (המכונה גם גשושית או קרן אקוסטית) היא רכיב מכני המעביר את התנודות האולטרסוניות מהמתמר אל החומר המיועד לסוניקציה. יש לקבע אותה בחוזקה רבה כדי למנוע חיכוך והפסדים. בהתאם לגאומטריה של הסונוטרודה, התנודות המכניות מוגברות או מונחתות. על פני השטח של הסונוטרודה, התנודות המכניות מועברות אל הנוזל. הדבר גורם להיווצרות בועות מיקרוסקופיות (חללים), המתרחבות במחזורי לחץ נמוך וקורסות פנימה בעוצמה במחזורי לחץ גבוה. תופעה זו נקראת קוויטציה אקוסטית. קוויטציה יוצרת כוחות גזירה גבוהים בקצה הסונוטרודה וגורמת לערבול עז של החומר החשוף לה.

מהו מתמר פיאזואלקטרי?

המתמר האולטרסוני (הממיר) הוא רכיב אלקטרומכני הממיר תנודות חשמליות לתנודות מכניות. התנודות החשמליות נוצרות על ידי הגנרטור. התנודות המכניות מועברות לסונוטרודה.

מה ההבדל בין מתמר פיאזואלקטרי למתמר מגנטוסטריקטיבי?

מתמר פיאזואלקטרי ממיר אנרגיה חשמלית לתנודות מכניות באמצעות גבישים פיאזואלקטריים המשנים את צורתם כאשר מופעל עליהם שדה חשמלי, ומציע יעילות ודיוק גבוהים. מתמר מגנטוסטריקטיבי יוצר תנודות באמצעות האפקט המגנטוסטריקטיבי, שבו חומרים מגנטיים משנים את צורתם בתגובה לשדה מגנטי, ומספק יעילות נמוכה משמעותית בהשוואה למתמרים פיאזואלקטריים. כל מכשירי הסוניקציה של Hielscher משתמשים במתמרים פיאזואלקטריים להשגת יעילות עדיפה ופעולה אמינה.

מהי משרעת אולטרסונית / משרעת תנודה?

משרעת התנודה מתארת את גודל התנודה בקצה הסונוטרודה. היא נמדדת בדרך כלל משיא לשיא. זהו המרחק בין מיקום קצה הסונוטרודה בהתארכות המרבית לבין מיקומו בהתכווצות המרבית של הסונוטרודה. משרעות טיפוסיות של סונוטרודות נעות בין 20 ל־250µm.

מהי קוויטציה אקוסטית?

קוויטציה אקוסטית היא היווצרות, גדילה וקריסה של בועות בנוזל עקב תנודות לחץ שמקורן בגלי קול בעוצמה גבוהה. שימוש במכשיר סוניקציה בעל גשושית הוא שיטה יעילה ליצירת קוויטציה, מכיוון שהוא מעביר אנרגיה אולטרסונית ממוקדת ישירות לתוך הנוזל. הדבר מגביר את היווצרות הבועות ואת קריסתן ויוצר תנאים מקומיים קיצוניים, כגון טמפרטורות גבוהות, לחצים גבוהים וכוחות גזירה חזקים, המועילים ביישומים כגון סונוכימיה, סינתזה של ננו-חלקיקים ופירוק תאים.

מה ההבדל בין סוניקציה ישירה לסוניקציה עקיפה?

סוניקציה ישירה כוללת הכנסת גשושית ישירות לנוזל, וכך מעבירה אנרגיה אולטרסונית ביעילות לתהליכים כגון ליזיס של תאים או סינתזה של ננו-חלקיקים. לעומתה, סוניקציה עקיפה מעבירה אנרגיה אולטרסונית דרך מכל או תווך, ללא מגע ישיר עם הדגימה. שיטה זו אידיאלית למניעת זיהום או לעיבוד נפחים קטנים, אך בדרך כלל יעילותה האנרגטית נמוכה יותר.
לחצו כאן למידע נוסף על מכשירי הסוניקציה ללא מגע של Hielscher!

האם ניתן לעקר את הסונוטרודות/הגשושיות באוטוקלב?

כן, ניתן לעקר סונוטרודות ותאי זרימה של Hielscher באוטוקלב. לביצוע נכון, עיינו בהנחיות שלהלן. אסור לעקר באוטוקלב את הגנרטור, המתמר, הכבלים והמחברים!
הורידו כאן את ההנחיות לעיקור סונוטרודות ותאי זרימה באוטוקלב!