Sonication eszközök a laboratóriumi feladatokhoz

Az ultrahangos eszközök, különösen a szonda típusú ultrahangos készülékek, rendkívül speciális eszközök, amelyeket széles körben alkalmaznak mind laboratóriumi, mind ipari környezetben. Ezek a műszerek az ultrahang erejét használják fel a különböző anyagok hatékony feldolgozására. Az ultrahangos energiát egy szondán (vagy kürtön) keresztül folyadékba vagy iszapba továbbítva nagy intenzitású, alacsony frekvenciájú hanghullámokat generálnak, akusztikus kavitációt indukálva - ezt a jelenséget a mikrobuborékok gyors képződése, tágulása és összeomlása jellemzi. Ez a folyamat intenzív mechanikai erőket szabadít fel, beleértve a lokalizált nyírófeszültségeket, lökéshullámokat és mikrojeteket, amelyek olyan alkalmazásokat hajtanak végre, mint a homogenizálás, a sejtlízis, a részecskeméret csökkentése és a diszperzió.

Az ultrahangos kezelés és a kavitáció megértése

Az ultrahangos kezelés az ultrahang energia alkalmazása a folyadékban lévő részecskék keverésére. A kb. 20 kHz és 30 kHz közötti frekvenciájú ultrahang képes elegendő energiát előállítani a homogenizálási feladatok hatékony elvégzéséhez. Az ilyen ultrahangos hanghullámok gyors kompressziós és tágulási ciklusokat indukálnak a folyadékban, ami mikroszkopikus buborékok kialakulásához vezet. Amikor ezek a mikrobuborékok hevesen összeomlanak, szélsőséges erők figyelhetők meg. Ezt az energia-sűrű jelenséget kavitációnak nevezik, és az anyagfeldolgozásban az ultrahangos kezelés hatékonyságának hajtóereje:

• Kavitációs buborékok: Ezek a mikrobuborékok a hanghullám tágulási fázisában nőnek, és a kompressziós fázisban hevesen összeomlanak. Ez az összeomlás lokalizált nagy energiájú zónákat szabadít fel, amelyek hőmérséklete és nyomása eléri a több ezer Celsius fokot és több száz légkört, bár rövid ideig és mikroszkopikus léptékben.
• Mechanikus nyíróerők: A kavitációs buborékok összeomlása intenzív nyíróerőket generál, amelyek megzavarhatják a sejtfalakat, diszpergálhatják a részecskéket és kivételes hatékonysággal homogenizálhatják a keverékeket.
  A kavitáció szabályozásának képessége teszi az ultrahangos kezelést olyan értékessé a különböző tudományos területeken, a molekuláris biológiától az anyagtudományig.

A laboratóriumi szonikátorok típusai

A laboratóriumokban használt szonikátorok két leggyakoribb típusa a következő:

• Szonda típusú szonda szondák: Ezek az ultrahangos készülékek titánszondát használnak az ultrahangos energia közvetlen átvitelére a mintába. Ideálisak nagy intenzitású alkalmazásokhoz, például sejtlízishez, részecskeméret-csökkentéshez és emulgeáláshoz, mivel koncentrált energiát szállítanak közvetlenül a folyadékba. A szonda szonda szonikátorokat gyakran előnyben részesítik olyan alkalmazásokban, amelyek a kavitáció intenzitásának magas ellenőrzését igénylik.
• Fürdő típusú szonikátorok: Ebben a beállításban a mintákat vízfürdőbe helyezzük, amelyet ezután ultrahanggal kezelünk. Ez a módszer egyenletes, de általában kevésbé intenzív szonikációt biztosít a szonda típusokhoz képest. A fürdő szonikátorok hasznosak a laboratóriumi berendezések tisztítására, gyengéd keverésre és bizonyos típusú kémiai reakciókra.

Miért a szonda típusú szonda típusú szondák a legjobbak homogenizáláshoz?

Probe-type sonicators are considered the best choice for homogenization due to their ability to deliver high-intensity ultrasonic energy directly into the sample, producing powerful shear forces. Here’s why they excel in homogenization tasks:

• Közvetlen energiaátvitel: A szonda típusú szondák ultrahangos energiát továbbítanak egy titánszondán (vagy kürtön) keresztül, amely közvetlenül a mintába merül. Ez a közvetlen érintkezés rendkívül hatékony energiaátvitelt tesz lehetővé, intenzív kavitációt hozva létre közvetlenül az oldatban. Ez különösen hasznos olyan szívós anyagok vagy szuszpenziók homogenizálásához, amelyek jelentős erőt igényelnek a részecskék lebontásához és egyenletes elosztásához.
• Nagy nyíróerők: A szonda típusú szonda típusú szondák által okozott intenzív kavitáció erős nyíróerőket generál a folyadékban, amelyek szétbontják a részecskéket, megzavarják a sejtfalakat és csökkentik a részecskék méretét. Ezek az erők segítenek homogén keverék létrehozásában, mivel még a nagyon viszkózus vagy sűrű szuszpenziókat is hatékonyan kezelik.
• Állítható fényerő: A szonda típusú szonda szondák gyakran állítható teljesítménybeállításokkal rendelkeznek, lehetővé téve a felhasználó számára, hogy az ultrahangos kezelés intenzitását a specifikus homogenizációs követelményeknek megfelelően szabja testre. Az alacsonyabb teljesítményszintek kíméletes keverésre használhatók, míg a magasabb teljesítményszintek nagyobb kihívást jelentő homogenizálási feladatokat tudnak kezelni.
• Nagy átviteli kapacitás: A szonikátorok jól alkalmazhatók nagy áteresztőképességű munkafolyamatokhoz, ahol több minta rövid időn belül homogenizálást igényel. Programozható beállításokkal ezek az ultrahangos készülékek gyorsan feldolgozhatnak egy sor mintát, csökkentve az előkészítési időt és biztosítva a következetes eredményeket. A Hielscher ultrahangos eszközöket kínál, amelyek egyszerre több injekciós üveget vagy több lyukú lemezt kezelnek, ami különösen értékes a kutatási és ipari környezetben, amely gyors, egyenletes homogenizálást igényel számos mintában.
• Precizitás és vezérlés: Since probe-type sonicators allow direct contact with the sample, they provide more precise control over the homogenization process. The probe’s immersion depth, frequency, and pulse settings can be finely adjusted, offering consistent and reproducible results across samples.
• Méretezhetőség: Különböző szondaméretekkel a szonda típusú szondák alkalmasak kis és nagy mintatérfogatok homogenizálására. A kisebb szondák ideálisak kis térfogatokhoz, míg a nagyobb szondák lehetővé teszik az ömlesztett minták homogenizálását ipari alkalmazásokban.

Ezek az előnyök teszik a Hielscher szonikációs eszközöket az előnyben részesített választásnak olyan alkalmazásokhoz, amelyek alapos és hatékony homogenizálást igényelnek, mint például emulziók készítése, sejtszuszpenziók lebontása vagy stabil diszperziók létrehozása.
 

Nagy teljesítményű ultrahangos készülékek

Kihívást jelentő mintákkal, nagy áteresztőképességű folyamatokkal, steril homogenizálással, nagy mintaszámmal vagy érzékeny anyagokkal van dolga? A Hielscher Ultrasonics rendelkezik a megfelelő ultrahangos készülékkel az Ön alkalmazásához!

Meséljen nekünk minta-előkészítési feladatáról és az előtte álló kihívásokról! Örömmel ajánljuk Önnek a legmegfelelőbb szonikátort sikeres kutatási kísérletekhez, analitikai feladatokhoz vagy élettudományi alkalmazásokhoz.

Az alábbi táblázat jelzi laboratóriumi méretű ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:

Tervezés, gyártás és tanácsadás – Németországban gyártott minőség

A Hielscher ultrahangos készülékek jól ismertek a legmagasabb minőségi és tervezési szabványokról. A robusztusság és a könnyű kezelhetőség lehetővé teszi ultrahangos készülékeink zökkenőmentes integrálását ipari létesítményekbe. A durva körülmények és az igényes környezetek könnyen kezelhetők Hielscher ultrasonicators.

Hielscher Ultrasonics egy ISO tanúsítvánnyal rendelkező cég, és különös hangsúlyt fektet a nagy teljesítményű ultrasonicatorokra, amelyek a legmodernebb technológiát és felhasználóbarátságot mutatják. Természetesen a Hielscher ultrasonicators CE-kompatibilis és megfelel az UL, CSA és RoHs követelményeinek.

A Hielscher Ultrasonics erőteljes érintésmentes szonikátorokat szállít a minta előkészítéséhez és a klinikai elemzéshez. A többlyukú lemezes ultrahangos UIP400MTP, a VialTweeter, a CupHorn és a GDmini2 áramlású ultrahangos készülék megérinti a mintákat anélkül, hogy megérintené őket.