הדיסממברטורים האולטרסוניים היעילים ביותר
דיסממברטורים אולטרסוניים משמשים בדרך כלל במעבדה, בעבודה על שולחן המעבדה ובתעשייה להכנת תרחיפים קולואידיים הומוגניים כגון אמולסיות ודיספרסיות, שבהם גודל הטיפות או החלקיקים הוא בתחום התת־מיקרוני והננומטרי. נוסף על כך, דיסממברטורים אולטרסוניים משמשים לפירוק תאים, לליזיס, לפרגמנטציה של DNA ולמיצוי. דיסממברטורים אולטרסוניים מוערכים כהומוגנייזרים מעבדתיים היעילים ביותר, אמינים ביותר וקלים לשימוש.
מהו דיסממברטור?
דיסממברטור הוא מכשיר להסרת הממברנה מנוזל. יישומים טיפוסיים של דיסממברטורים הם הכנת אמולסיות ודיספרסיות, ליזיס של תאים והמסה. דיסממברטורים אולטרסוניים מוכרים כאמינים ויעילים ביותר בהכנת אמולסיות, לרבות אמולסיות תת־מיקרוניות וננו־אמולסיות, תרחיפים וכן דיספרסיות עם חלקיקים בגודל תת־מיקרוני וננומטרי. בביולוגיה, בביוכימיה ובמדעי החיים, דיסממברטורים משמשים לפתיחת מבנים תאיים באמצעות פירוק ממברנות התאים או דופנות התאים. ליזיס אולטרסוני משחרר חומר תוך־תאי כגון חלבונים, אברונים ותרכובות פעילות ביולוגית אל הממס.
יישומים של דיסממברטורים אולטרסוניים
- הכנת דגימות
- הומוגניזציה
- תחלוב (ננו־אמולסיות)
- דיספרסיה (ננו־דיספרסיות)
- טכנולוגיית ננו־חלקיקים
- פירוק תאים וליזיס
- הומוגניזציה של תרחיפי תאים / תרביות תאים
- מיצוי חלבונים
- גזירת DNA / RNA
- גזירת כרומטין
- המסה של אבקות וטבליות
- סילוק גזים והוצאת אוויר
כיצד להפעיל דיסממברטור אולטרסוני
Hielscher Ultrasonics מספקת מגוון רחב של דיסממברטורים – החל במכשיר המעבדתי הקומפקטי המוחזק ביד, דרך מכשירי אולטרסאונד שולחניים ועד לדיסממברטורים תעשייתיים. מהספק של 200 ואט ומעלה, כל הדיסממברטורים האולטרסוניים מצוידים בצג מגע דיגיטלי, בתוכנה חכמה המאפשרת קביעה מראש של מצבי פעולה (למשל מחזור עבודה, משך סוניקציה, הפסקות וכדומה), תכנות של מצבי פעולה, רישום אוטומטי של נתונים בכרטיס SD מובנה (למשל משרעת, זמן סוניקציה, אנרגיה נטו, אנרגיה כוללת, טמפרטורה (אם נעשה שימוש בחיישן טמפרטורה הניתן לחיבור), לחץ (אם נעשה שימוש בחיישן לחץ הניתן לחיבור), חותמת תאריך ושעה), שליטה מרחוק באמצעות דפדפן ותכונות רבות נוספות, שהופכות את הדיסממברטורים של Hielscher להומוגנייזר הידידותי ביותר למשתמש.
- לנפחי דגימות הקטנים מ־20mL מומלץ להשתמש בגשושית זעירה. לדגימות גדולות יותר מתאימות יותר גשושיות אולטרסוניות בעלות קוטר גדול יותר.
- חברו את הדיסממברטור האולטרסוני לאספקת החשמל והפעילו את המכשיר. הצג הדיגיטלי הצבעוני יידלק. השתמשו בהגדרות שבתפריט כדי לכוונן את המשרעת. לעיתים קרובות מומלצת משרעת של 100%. ניתן גם לקבוע מראש את משך הסוניקציה, את מחזורי העבודה ו/או את תשומת האנרגיה הכוללת.
- בקרת טמפרטורה:
סוניקציה היא טיפול לא־תרמי. עם זאת, אם אנרגיה מועברת לתווך, היא הופכת בסופו של דבר לחום (החוק ה־1 של התרמודינמיקה / חוק שימור האנרגיה). בהתאם לרגישות לחום של חומר הדגימה, ייתכן שיומלץ להשתמש באמבט קרח. השימוש במצב מחזורי מאפשר לדגימה להתקרר במהלך הפסקות הסוניקציה.
כמו כן, ניתן לקבוע מראש גבולות טמפרטורה. אם חיישן הטמפרטורה הניתן לחיבור מודד טמפרטורות מעל הגבול שנקבע, הדיסממברטור האולטרסוני משהה את פעולתו עד שמושג הפרש טמפרטורה מוגדר, ואז מחדש את הסוניקציה. - השתמשו באטמי אוזניים או בתא בידוד אקוסטי.
- הורידו את הגשושית האולטרסונית (הסונוטרודה) לתוך הכלי המכיל את הדגימה. קצה הסונוטרודה צריך להיות שקוע בנוזל הדגימה לעומק שאינו קטן מפי 1 עד 1.5 מקוטר הקצה.
לחצו על לחצן ON כדי להתחיל בתהליך הסוניקציה. בהתאם לנפח הדגימה ולגאומטריית הכלי, תוכלו להזיז בעדינות את הגשושית האולטרסונית בתוך התווך כדי להשיג טיפול אחיד ככל האפשר. שימוש בבוחש מגנטי הוא גם אפשרות מועילה לשיפור התנועה המקרוסקופית בנוזל. - לאחר הסוניקציה, כבו את המכשיר והוציאו את הגשושית מהנוזל. הדגימה מוכנה לתהליכים הבאים. נקו את הסונוטרודה באמצעות ניגוב יסודי באלכוהול.
יישומים להכנת דגימות כגון הומוגניזציה, פיזור, תחלוב, המסה, פירוק תאים, ליזיס, מיצוי חלבונים, מיצוי DNA / RNA, גזירה / קיטוע של DNA וכרומטין, בדיקות ChIP, תספיג מערבי והוצאת גזים / סילוק אוויר, בין היתר, הם משימות נפוצות עבור מפרקים אולטרסוניים.
עקרון הפעולה של מפרקים אולטרסוניים
מפרקים אולטרסוניים פועלים על בסיס קוויטציה אקוסטית. באמצעות הגשושית האולטרסונית (המכונה גם סונוטרודה), גלי אולטרסאונד בעוצמה גבוהה מועברים אל תווך התהליך (כלומר נוזל, תרחיף סמיך, תרחיף תאים וכו׳). גלי האולטרסאונד נעים דרך הנוזל ויוצרים בו מחזורים מתחלפים של לחץ גבוה ולחץ נמוך. במהלך מחזורי הלחץ הנמוך נוצרות בועות ריק זעירות, המכונות בועות קוויטציה. בועות קוויטציה אלה גדלות לאורך כמה מחזורי לחץ עד שהן מגיעות לגודל שבו אינן יכולות לספוג עוד אנרגיה. בשלב זה, בועות הקוויטציה קורסות פנימה בעוצמה ויוצרות תנאים קיצוניים מקומיים כגון טמפרטורות ולחצים גבוהים מאוד, הפרשי טמפרטורה ולחץ קיצוניים (עקב קצבי חימום / קירור גבוהים ותנודות לחץ), מערבולות זעירות וזרמי נוזל במהירויות של עד 180m/s. לתנאים אלה יש השפעות מכניות משמעותיות על חלקיקים בתווך, שכן זרמי הנוזל המהירים מאיצים את החלקיקים בתווך וגורמים להם להתנגש. עקב התנגשויות בין חלקיקים, חומר מוצק (למשל חלקיקים, סיבים ותאים) נשחק, מתנפץ ומתפרק לחלקים בגודל מיקרוני וננומטרי. בתרביות תאים ובתרחיפי תאים, דופנות התאים, קרומי התאים והרקמה מתפרקים וחומר תוך־תאי משתחרר עקב השפעת הקוויטציה הנוצרת בסוניקציה.
הערבול העז שנוצר באמצעות הטיפול האולטרסוני מגביר גם את מעבר המסה בין פאזות ובכך מקדם המסה של אבקות או תגובות כימיות הטרוגניות. תכונות אלה הופכות את המפרקים האולטרסוניים לכלי המועדף במתקני מעבדה, פיילוט ותעשייה לביצוע תהליכים כגון טחינת ננו־חומרים, פיזור, תחלוב, ליזיס, מיצוי תאים והמסה.
היתרונות של מפרקים אולטרסוניים מתוצרת Hielscher
- יעילים ביותר
- אמינים
- בטוחים להפעלה
- קלים לשימוש
- עמידים
- ניתנים לתכנות
- תפריט / הגדרות אינטואיטיביים
- מגוון אביזרים זמינים
אביזרים זמינים עבור המפרק האולטרסוני UP200Ht
מפרקים בעלי ביצועים גבוהים בכל גודל
מבחר המפרקים האולטרסוניים של Hielscher מכסה את מלוא הטווח, ממכשירים קומפקטיים המוחזקים ביד ועד מערכות פירוק בקנה מידה תעשייתי מלא לטיפול בנפחים גדולים. דגימות קטנות ובינוניות מטופלות בדרך כלל בבקבוקונים, בבקבוקונים קריוגניים, במבחנות (למשל מבחנות Eppendorf ומבחנות Falcon) ובכוסות מעבדה מזכוכית או בכלי פלסטיק. סוניקציה של נפחים גדולים יותר מבוצעת לעיתים קרובות, בעדיפות, במצב של זרימה רציפה דרך ריאקטור אולטרסוני המותקן בקו.
Hielscher מציעה מגוון רחב של אביזרים אולטרסוניים להתאמה מיטבית של המפרק האולטרסוני שלכם לדרישות העיבוד שלכם. גשושיות זמינות בגדלים ובצורות שונים, וניתן לבחור מבין תאי זרימה וריאקטורים בנפחים ובגאומטריות שונים. חיישני טמפרטורה ולחץ, ארונות בידוד אקוסטי, מתג רגל לשליטה מרחוק ואביזרים רבים נוספים זמינים כתוספות מן המדף.
מפרקים אולטרסוניים UP100H (100 ואט) וכן UP400St (400 ואט)
UIP1000hdT – מפרק אולטרסוני רב־עוצמה בהספק של 1000 ואט לסוניקציה באצוות ובקו
בקרת תהליך מדויקת וידידותיות מעולה למשתמש
Hielscher Ultrasonics מתמקדת בדיסממברטורים לתאים בעלי ביצועים גבוהים, עם נוחות השימוש הגבוהה ביותר והחידושים הטכנולוגיים המתקדמים ביותר. משמעות הדבר היא שהסטנדרטים של הדיסממברטורים המעבדתיים של Hielscher מתקרבים יותר ויותר ליכולות החכמות של מכונות תעשייתיות. המשתמש יכול לשלוט במכשירים האולטרסוניים הדיגיטליים של Hielscher באמצעות שליטה מרחוק דרך הדפדפן. התוכנה לרישום נתונים אוטומטי שומרת את כל הפרמטרים האולטרסוניים החשובים, כגון הספק נטו, הספק כולל, אמפליטודה, טמפרטורה, לחץ, שעה ותאריך, כקובץ CSV בכרטיס SD מובנה. נוסף על כך, ניתן לתכנת את הדיסממברטורים האולטרסוניים לכיבוי אוטומטי לאחר פרק זמן מוגדר או לאחר השקעת אנרגיה בכמות מסוימת, או לתכנת מצבי סוניקציה בפולסים. חיישני טמפרטורה ולחץ הניתנים לחיבור מאפשרים מעקב קפדני אחר תנאי הדגימה. מכיוון שבקרת הטמפרטורה של חומרים רגישים לחום היא גורם מכריע באיכות תוצאות התהליך, Hielscher מציעה פתרונות שונים לשמירה על טמפרטורת התהליך בטווח הטמפרטורות הרצוי.
הפונקציות המתוחכמות של ההומוגנייזרים האולטרסוניים של Hielscher מבטיחות את הרמה הגבוהה ביותר של בקרת תהליך, תוצאות סוניקציה אמינות וניתנות לשחזור, ידידותיות למשתמש ונוחות בעבודה.
תקני האיכות הגבוהים ביותר – תוצרת גרמניה
כעסק בבעלות ובניהול משפחתיים, Hielscher גאה באיכות הגבוהה של המעבדים האולטרסוניים שלה. כל הדיסממברטורים האולטרסוניים מתוכננים, מיוצרים ונבדקים במטה שלנו בטלטו, ליד ברלין, גרמניה. העמידות של הציוד האולטרסוני של Hielscher מאפשרת הפעלה 24/7 בעומסי עבודה כבדים ובסביבות תובעניות.
רכשו את הדיסממברטור האולטרסוני שלכם
ניתן לרכוש דיסממברטורים אולטרסוניים של Hielscher בכל הגדלים השונים, וטווח המחירים מאפשר למצוא מכשיר אולטרסוני במחיר נגיש המתאים לתקציב שלכם. מהכנת דגימות בבקבוקונים מעבדתיים קטנים ועד לפיזור וליצירת תחליבים מתרחיפים בזרימה רציפה בייצור תעשייתי, ל-Hielscher Ultrasonics יש דיסממברטור המתאים לכם באופן מושלם! צרו איתנו קשר – נשמח להמליץ לכם על המכשיר האולטרסוני האידיאלי ליישום ולדרישות שלכם!
הטבלה שלהלן נותנת לכם מושג על כושר העיבוד המשוער של המכשירים האולטרסוניים שלנו:
| נפח אצווה | ספיקת זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500mL | 10 עד 200mL/min | UP100H |
| 10 עד 2000mL | 20 עד 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 עד 20L | 0.2 עד 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 עד 100L | 2 עד 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 עד 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | גבוהה יותר | מערך של UIP16000 |
צרו איתנו קשר! / שאלו אותנו!
ספרות / מקורות
- Claudia Lindemann, Nataliya Lupilova, Alexandra Müller, Bettina Warscheid, Helmut E. Meyer, Katja Kuhlmann, Martin Eisenacher, Lars I. Leichert (2013): Redox Proteomics Uncovers Peroxynitrite-Sensitive Proteins that Help Escherichia coli to Overcome Nitrosative Stress. J Biol Chem. 2013 Jul 5; 288(27): 19698–19714.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
- Elahe Motevaseli, Mahdieh Shirzad, Seyed Mohammad Akrami, Azam-Sadat Mousavi, Akbar Mirsalehian, Mohammad Hossein Modarressi (2013): Normal and tumour cervical cells respond differently to vaginal lactobacilli, independent of pH and lactate. Microbiol. 2013 Jul; 62(Pt 7):1065-1072.
עובדות שכדאי לדעת
דיסממברטורים אולטרסוניים הם מכשירים רב-תכליתיים שניתן להשתמש בהם למגוון יישומים שונים, כגון הומוגניזציה, פיזור, יצירת תחליבים, טחינה, התפוררות, פירוק תאים, ליזיס, מיצוי חלבונים, גזירת DNA, סילוק גזים ואוויר, המסה ותגובות סונוכימיות. לכן, דיסממברטורים אולטרסוניים מוכרים גם כהומוגנייזרים לרקמות, מפרקי תאים, מפוררים אולטרסוניים, מכשירי מיצוי אולטרסוניים, מערבלים אולטרסוניים, מטחנות אולטרסוניות או מכשירי המסה אולטרסוניים.