Լաբորատոր առաջադրանքների կատարումը ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորով
Սոնիկատորները կարևոր լաբորատոր գործիքներ են, որոնք կիրառվում են բազմաթիվ նպատակներով, օրինակ՝ հոմոգենացման և խառնման, էքստրակցիայի, դիսպերգացման, էմուլգացման, լուծման, բջիջների քայքայման, ԴՆԹ-ի ֆրագմենտացման և սոնոքիմիական ռեակցիաների համար։ Առօրյա լաբորատոր աշխատանքում այս սովորական առաջադրանքները կատարելու համար հիմնականում օգտագործվում են զոնդային սոնիկատորներ։ Այն լաբորատոր նմուշների դեպքում, որոնց համար խաչաձև աղտոտումը կամ նմուշի կորուստը սահմանափակող գործոններ են, Hielscher ոչ կոնտակտային սոնիկատորները ուլտրաձայնային նմուշապատրաստման նախընտրելի լուծումն են։
Զոնդային սոնիկատորներ և ոչ կոնտակտային սոնիկատորներ
Զոնդային սոնիկատորը միջավայրի մեջ է հաղորդում ինտենսիվ ուլտրաձայնային ալիքներ՝ կենտրոնացված սոնոտրոդի կամ զոնդի ծայրին։ Բաց կամ փակ անոթի օգտագործումը թույլ է տալիս հեղուկ միջավայրերը ենթարկել պարզ, բայց հուսալի ուլտրաձայնային մշակման։ Սոնոտրոդի տեղադրումը հոսքային բջջում թույլ է տալիս հեղուկի հոսքը շարունակաբար մշակել ուլտրաձայնով։ Նման հոսքային համակարգը մեծ ծավալների կամ մածուցիկ հեղուկների և մածուկների ուլտրաձայնային մշակման առաջադեմ եղանակ է։
Օգտագործելով ոչ կոնտակտային սոնիկատորներ, ինչպիսիք են VialTweeter, բազմահորիկ թիթեղների UIP400MTP սոնիկատորը, CupHorn և GDmini2 հոսքային ռեակտորը, նմուշները կարելի է մշակել առանց հպման / առանց կոնտակտի պայմաններում՝ խուսափելով խաչաձև աղտոտումից և նմուշի կորստից։ Hielscher ոչ կոնտակտային սոնիկատորների մեկ այլ առավելությունն է նմուշապատրաստման ընթացքում մեծ թվով նմուշներ մշակելու կարողությունը։
Ուլտրաձայնային մշակումը նմուշում մասնիկները շարժման մեջ դնելու և դրանց վրա ներգործելու համար ուլտրաձայնային զոնդի միջոցով հզոր ուլտրաձայնի կիրառումն է։ Ուլտրաձայնային սարքերը լայնորեն օգտագործվում են ակադեմիական հետազոտություններում, անալիտիկ և դատափորձագիտական լաբորատորիաներում, կլինիկական հաստատություններում և արտադրական տեղամասերում, որտեղ ուլտրաձայնային մշակումը կիրառվում է հեղուկ–հեղուկ կամ հեղուկ–պինդ կախույթները հոմոգենացնելու և խառնելու, կենսաակտիվ նյութերն ու բջջային միացությունները էքստրակցիայի ենթարկելու, բջիջները, բակտերիաները և հյուսվածքները քայքայելու, փոշիները լուծելու, կենսաթաղանթները պոկելու կամ քիմիական ռեակցիաներ հարուցելու համար։
Քանի որ սոնիկատորների կիրառման ոլորտն այդքան լայն է, դրանք հաճախ անվանում են ըստ իրենց հատուկ առաջադրանքի։ Այդ պատճառով ուլտրաձայնային սարքերը կարող եք գտնել տարբեր անվանումներով, ինչպիսիք են՝
- Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատոր․
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներն օգտագործվում են երկու կամ ավելի ֆազեր խառնելու և համասեռ կախույթ ստանալու համար։ Որպես բարձր ճնշման հոմոգենիզատորների, թիակավոր խառնիչների և միկրոֆլյուիդիզատորների հզոր այլընտրանք՝ զոնդային սոնիկատորներն առանձնանում են նանոդիսպերսիաներ և նանոէմուլսիաներ ստանալու իրենց բացառիկ կարողությամբ։ - Ուլտրաձայնային դիսպերգատոր․
Ուլտրաձայնային դիսպերգատորներն օգտագործում են բարձր հաճախականության ձայնային ալիքներ՝ մասնիկներն ավելի մանր մասնիկների բաժանելու և հեղուկում հավասարաչափ բաշխելու համար։ Այս գործընթացը հատկապես օգտակար է հեղուկներում պինդ մասնիկների կայուն կախույթներ ստանալու համար, օրինակ՝ թանաքներում գունանյութերը կամ շլամներում մասնիկները դիսպերգացնելու համար։ - Ուլտրաձայնային էմուլգատոր․
Ուլտրաձայնային էմուլգատորներն օգտագործում են ուլտրաձայնային ալիքներ՝ երկու չխառնվող հեղուկներ, օրինակ՝ յուղն ու ջուրը, խառնելով մանրադիսպերս էմուլսիաներ ստանալու համար։ Բարձր ինտենսիվության ձայնային ալիքներն առաջացնում են կավիտացիոն պղպջակներ, որոնք փլուզվում են դեպի ներս՝ ստեղծելով ինտենսիվ սահքի ուժեր, որոնք տրոհում են կաթիլները՝ վերածելով դրանք նանոչափային էմուլսիաների և դարձնելով դրանք կայուն ու համասեռ։ - Բջիջների ուլտրաձայնային մանրացուցիչ․
Այս սարքերը, որոնք հայտնի են նաև որպես բջիջների ուլտրաձայնային քայքայիչներ կամ լիզատորներ, օգտագործում են ուլտրաձայնային էներգիա՝ բջջաթաղանթները պատռելու և ներբջջային պարունակությունն ազատելու համար։ Այս գործընթացը կենսաբանական և կենսաքիմիական կիրառություններում կարևոր նշանակություն ունի սպիտակուցների, ԴՆԹ-ի և բջջային այլ բաղադրիչների էքստրակցիայի համար։ - Ուլտրաձայնային էքստրակտոր․
Ուլտրաձայնային էքստրակտորներն օգտագործում են ուլտրաձայնային ալիքներ՝ բուսական նյութը քայքայելու համար՝ բարելավելով կենսաակտիվ միացությունների, օրինակ՝ եթերայուղերի, ֆլավոնոիդների կամ այլ ֆիտոքիմիական նյութերի էքստրակցիան։ Կավիտացիոն ազդեցությունը բարելավում է լուծիչի ներթափանցումը և զանգվածափոխանակությունը՝ ապահովելով ավելի արդյունավետ էքստրակցիա։ - Ուլտրաձայնային լուծիչ սարք․
Ուլտրաձայնային լուծիչ սարքերն օգտագործում են ուլտրաձայնային էներգիան՝ պինդ նյութերը հեղուկներում արագ և արդյունավետ լուծելու համար։ Սա օգտակար է այնպիսի լուծույթների կամ կախույթների պատրաստման համար, որոնցում լուծվող նյութը պետք է հավասարաչափ և արագ բաշխվի, օրինակ՝ դեղագործական կամ քիմիական բաղադրակազմերում։ - Ուլտրաձայնային խառնիչ.
Ուլտրաձայնային խառնիչներն օգտագործում են բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային ալիքներ՝ հեղուկներն ու շլամները խառնելու և համասեռ բաղադրություն ապահովելու համար։ Խառնման այս գործընթացը կիրառելի է մածուցիկությունների լայն տիրույթում և հատկապես արդյունավետ է այնպիսի արտադրանքների հոմոգենացման համար, որոնք դժվար է խառնել սովորական մեթոդներով, օրինակ՝ ցեմենտային մածուկները կամ պինդ նյութերի բարձր պարունակությամբ մայր խառնուրդները։ - Ուլտրաձայնային հարիչ.
Ուլտրաձայնային հարիչներն օգտագործում են ուլտրաձայնային էներգիան՝ հեղուկները խառնելու կամ շարժման մեջ դնելու համար՝ նպաստելով հավասարաչափ խառնմանը և կանխելով նստվածքագոյացումը։ Այս մեթոդն օգտակար է արդյունաբերության տարբեր ճյուղերում՝ ժամանակի ընթացքում լուծույթների, կախույթների կամ դիսպերսիաների միատարրությունը պահպանելու համար։
Բազմահորատիկ թիթեղների և Պետրիի թասերի ուլտրաձայնային մշակում
Բազմահորատիկ թիթեղներն ու Պետրիի թասերը տարածված լաբորատոր անոթներ են։ Բազմահորատիկ թիթեղները, որոնք հայտնի են նաև որպես միկրոթիթեղներ կամ միկրոհորատիկային թիթեղներ, հարթ թիթեղներ են՝ բազմաթիվ «հորատիկներով», որոնք օգտագործվում են որպես փոքր փորձանոթներ։ Դրանք ունեն տարբեր կառուցվածքներ՝ սովորաբար 6, 12, 24, 48, 96, 384 կամ 1536 հորատիկով, ինչը հնարավորություն է տալիս մեծ թվով նմուշների սքրինինգ և փորձարկումներ կատարել։
Պետրիի թասերն իրենց հերթին ծանծաղ, գլանաձև, կափարիչով թասեր են, որոնք սովորաբար պատրաստված են ապակուց կամ պլաստիկից։ Դրանք ապահովում են հարթ մակերես՝ միկրոօրգանիզմների աճեցման համար։
Նմուշների համար նախատեսված այս երկու տեսակի անոթների առանձնահատուկ կառուցվածքը դժվարություններ է առաջացնում, երբ ուլտրաձայնային մշակումը պետք է կիրառվի որպես մշակման փուլ։ Առաջարկելով թիթեղների համար նախատեսված UIP400MTP սոնիկատորը՝ Hielscher ընկերությունը տրամադրում է հզոր սոնիկատոր, որը կարող է մշակել ցանկացած ստանդարտ բազմահորատիկ թիթեղներ, միկրոթիթեղներ և Պետրիի թասեր։
Իմացե՛ք ավելին UIP400MTP սարքի մասին՝ որպես հզոր սոնիկատորի՝ 96 հորատիկով թիթեղներում և Պետրիի թասերում նմուշների պատրաստման համար։
Ստորև բերված աղյուսակը ներկայացնում է մեր զոնդային և անկոնտակտ ուլտրաձայնային սարքերը՝ տարածված լաբորատոր կիրառությունների համար.
| Առաջարկվող սարքեր | Մեկ խմբաքանակի ծավալ | Հոսքի ծավալային արագություն |
|---|---|---|
| UIP400MTP սոնիկատոր՝ 96 հորատիկով թիթեղների համար | բազմահորատիկ / միկրոտիտրային թիթեղներ | կիրառելի չէ |
| Ուլտրաձայնային CupHorn | CupHorn՝ սրվակների կամ լաբորատոր բաժակի համար | կիրառելի չէ |
| GDmini2 | ուլտրաձայնային միկրոհոսքային ռեակտոր | կիրառելի չէ |
| VialTweeter | 0,5–1,5mL | կիրառելի չէ |
| UP100H | 1–500mL | 10–200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10–1000mL | 20–200mL/min |
| UP400St | 10–2000mL | 20–400mL/min |
| UIP500hdT | 100–5000mL | 0,1–4L/min |
| Ուլտրաձայնային մաղաթափահարիչ | կիրառելի չէ | կիրառելի չէ |
Կապվե՛ք մեզ հետ։ / Հարցրե՛ք մեզ։
Հաճախ տրվող հարցեր
Ինչպե՞ս օգտագործել լաբորատոր սոնիկատորը։
Լաբորատոր սոնիկատորը գործիք է, որն օգտագործվում է ուլտրաձայնային էներգիա հաղորդելու համար՝ նմուշի մասնիկները շարժման մեջ դնելու նպատակով, հաճախ՝ հոմոգենացման, էմուլգացման, նանոմասնիկների դիսպերսման կամ բջիջների քայքայման համար։ Լաբորատոր սոնիկատորն օգտագործելու համար նախ պետք է ձեր նմուշը պատրաստեք համապատասխան տարայի մեջ։ Եթե օգտագործում եք զոնդային սոնիկատոր, զոնդն ընկղմեք նմուշի մեջ՝ համոզվելով, որ այն չի դիպչում տարայի պատերին կամ հատակին։ Կարգավորեք սոնիկատորի պարամետրերը, օրինակ՝ ամպլիտուդը, իմպուլսների հաճախությունը և տևողությունը՝ ըստ ձեր կիրառության հատուկ պահանջների։ Անկոնտակտ սոնիկատորի դեպքում նմուշի տարան տեղադրեք պահիչի մեջ՝ ձեռնարկի ցուցումների համաձայն, որպեսզի ուլտրաձայնային ալիքները փոխանցվեն օպտիմալ կերպով։ Միացրեք սոնիկատորը և հետևեք գործընթացին՝ անհրաժեշտության դեպքում կարգավորելով պարամետրերը՝ ցանկալի արդյունքին հասնելու համար։ Միշտ կրեք համապատասխան պաշտպանիչ միջոցներ, օրինակ՝ լսողության պաշտպանության միջոցներ։
Ի՞նչ կիրառություններ ունեն սոնիկատորները լաբորատորիաներում։
Ուլտրաձայնային մշակումն ունի բազմաթիվ կիրառություններ տարբեր ոլորտների լաբորատորիաներում։ Այն սովորաբար օգտագործվում է բջիջների քայքայման և լիզիսի համար՝ հնարավորություն տալով արտազատել ներբջջային բաղադրիչներ, ինչպիսիք են DNA, RNA և սպիտակուցները։ Այն նաև կիրառվում է էմուլսիաների և դիսպերսիաների պատրաստման համար՝ բարելավելով չխառնվող հեղուկների խառնումը կամ միջավայրում նանոմասնիկների բաշխումը։ Սոնիկատորները կարևոր դեր ունեն նանոմասնիկների սինթեզում՝ նպաստելով մասնիկների չափերի փոքրացմանը և ագլոմերացման կանխմանը։ Բացի այդ, ուլտրաձայնային մշակումն օգտագործվում է հեղուկների գազազերծման համար՝ հեռացնելով լուծված գազերը, որոնք կարող են խանգարել որոշ վերլուծական մեթոդների կիրառմանը։
Կարդացեք ավելին այն մասին, թե ինչպես կարող է ուլտրաձայնային մշակումն ուժեղացնել լիզոցիմի վրա հիմնված ձեր բջջային լիզիսը։
Ի՞նչ տարբերություն կա զոնդային սոնիկատորի և ուլտրաձայնային լոգանքի միջև։
Զոնդային սոնիկատորի և ուլտրաձայնային լոգանքի հիմնական տարբերությունը դրանց կառուցվածքի և կիրառության մեջ է։ Զոնդային սոնիկատորն օգտագործում է տիտանե զոնդ, որն անմիջականորեն շփվում է նմուշի հետ՝ ինտենսիվ ուլտրաձայնային էներգիա հաղորդելով տեղայնացված հատվածին։ Այս անմիջական կիրառությունն իդեալական է փոքրից մինչև մեծ ծավալների համար և ապահովում է ուլտրաձայնային մշակման գործընթացի ճշգրիտ կառավարում։ Ի տարբերություն դրա՝ ուլտրաձայնային լոգանքն ուլտրաձայնային ալիքները փոխանցում է հեղուկ միջավայրի միջով, որի մեջ տեղադրված է նմուշի տարան։ Այս անուղղակի ուլտրաձայնային մշակումը թույլ է և անհամասեռ, ուստի սովորաբար օգտագործվում է մաքրման կամ գազազերծման համար։
Ինտենսիվ և համասեռ պայմաններում անուղղակի ուլտրաձայնային մշակում կարելի է իրականացնել՝ օգտագործելով անհպում սոնիկատորներ, ինչպիսիք են VialTweeter սարքը, UIP400MTP բազմահոր թիթեղների սոնիկատորը կամ GDmini2 հոսքային ռեակտորը։ Այս բարձր հզորությամբ և նմուշների մշակման բարձր արտադրողականությամբ սոնիկատորները թույլ են տալիս իրականացնել նմուշների ճշգրիտ կառավարվող ուլտրաձայնային մշակում, ինչի շնորհիվ դրանք հարմար են հետազոտությունների և ախտորոշման համար։
Ի՞նչ կիրառություններ ունի ուլտրաձայնային մշակումը HPLC մեթոդում։
Նմուշների ուլտրաձայնային նախապատրաստումը բարելավում է HPLC վերլուծությունը՝ օգտագործելով ակուստիկ կավիտացիան նմուշների մատրիցների քայքայման և անալիտների՝ էքստրակցիոն լուծիչի մեջ փոխանցման արագացման համար։ Այս մեթոդը բարելավում է էքստրակցիայի արդյունավետությունը, մեծացնում է անալիտների կորզման աստիճանը և կրճատում է նմուշների նախապատրաստման ժամանակը՝ հնարավորություն տալով իրականացնել ավելի զգայուն և վերարտադրելի քրոմատագրական վերլուծություն։ Կարդացեք ավելին HPLC վերլուծության համար նմուշների ուլտրաձայնային նախապատրաստման մասին։
Բարձր արդյունավետության հեղուկային քրոմատագրությունում (HPLC) ուլտրաձայնային մշակումը հնարավորություն է տալիս մոդիֆիկացնել և ֆունկցիոնալացնել նանոմասնիկները, ինչպիսիք են սիլիցիումի երկօքսիդի կամ ցիրկոնիումի երկօքսիդի միկրոգնդերը։ Ուլտրաձայնային մշակումը բարձր արդյունավետ մեթոդ է միջուկ–թաղանթ կառուցվածքով սիլիցիումի երկօքսիդի մասնիկների սինթեզի համար, որոնք հատկապես օգտակար են HPLC սյունակների համար։ Կարդացեք ավելին։
Բացի այդ, ուլտրաձայնային մշակումն օգտագործվում է նմուշների նախապատրաստման համար։ Այն ապահովում է անալիտների և ռեագենտների մանրակրկիտ խառնումն ու լուծումը, ինչը վճռորոշ է ճշգրիտ և վերարտադրելի քրոմատագրական արդյունքների համար։ Ուլտրաձայնային մշակումը նպաստում է լուծիչների գազազերծմանը՝ հեռացնելով լուծված գազերը, որոնք կարող են պղպջակներ առաջացնել և խանգարել HPLC համակարգերում հոսքին ու դետեկտմանը։ Բացի այդ, ուլտրաձայնային մշակումն օգտագործվում է HPLC բաղադրիչները, օրինակ՝ սյունակները և ներարկիչի մասերը մաքրելու համար՝ ապահովելով ցանկացած աղտոտիչների կամ մնացորդների արդյունավետ հեռացումը։
Ինչպե՞ս է սոնիկատորն օգտագործվում կենսատեխնոլոգիայում և կյանքի մասին գիտություններում։
Կենսատեխնոլոգիայում և կյանքի մասին գիտություններում ուլտրաձայնային սարքերն անփոխարինելի գործիքներ են տարբեր կիրառությունների համար։ Դրանք լայնորեն օգտագործվում են բջիջների լիզիսի և ներբջջային նյութերի արտազատման համար, ինչը էական նշանակություն ունի նուկլեինաթթուներին և սպիտակուցներին առնչվող մոլեկուլային կենսաբանության հետազոտությունների համար։ Ուլտրաձայնային մշակումն օգտագործվում է DNA, RNA և քրոմատինի ֆրագմենտացման համար՝ սեկվենավորման և այլ գենետիկական վերլուծությունների նպատակով՝ հնարավորություն տալով գենետիկական նյութն ուսումնասիրել ավելի մանրամասն մակարդակով։ Ավելին, սոնիկատորներն օգտագործվում են լիպոսոմների և նանոմասնիկների վրա հիմնված դեղերի առաքման այլ համակարգերի պատրաստման համար՝ բարձրացնելով բուժական միջոցների արդյունավետությունն ու թիրախային ուղղվածությունը։
UIP400MTP բազմահոր թիթեղների սոնիկատորն օգտագործվում է փորձարկումների մանրամասշտաբացման և լաբորատոր ավտոմատացման մեջ ինտեգրման համար՝ ապահովելով նմուշների մշակման բարձր արտադրողականությամբ սահուն աշխատանքային գործընթացներ։ Կարդացեք ավելին նմուշների մշակման բարձր արտադրողականությամբ աշխատանքային գործընթացների համար նախատեսված UIP400MTP միկրոթիթեղների սոնիկատորի մասին։
Գրականություն / Հղումներ
- Ultrasonic Homogenizers for Efficient Sample Preparation — Hielscher Ultrasonics
- Guidelines for Autoclaving Ultrasonic Sonotrodes and Flow Cells — HielscherUltrasonic
- I. Fasaki, K. Siamos, M. Arin, P. Lommens, I. Van Driessche, S.C. Hopkins, B.A. Glowacki, I. Arabatzis (2012): Ultrasound assisted preparation of stable water-based nanocrystalline TiO2 suspensions for photocatalytic applications of inkjet-printed films. Applied Catalysis A: General, Volumes 411–412, 2012. 60-69.
- 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.
- Fernandes, Luz; Santos, Hugo; Nunes-Miranda, J.; Lodeiro, Carlos; Capelo, Jose (2011): Ultrasonic Enhanced Applications in Proteomics Workflows: single probe versus multiprobe. Journal of Integrated OMICS 1, 2011.
- Priego-Capote, Feliciano; Castro, María (2004): Analytical uses of ultrasound — I. Sample preparation. TrAC Trends in Analytical Chemistry 23, 2004. 644-653.
- Welna, Maja; Szymczycha-Madeja, Anna; Pohl, Pawel (2011): Quality of the Trace Element Analysis: Sample Preparation Steps. In: Wide Spectra of Quality Control; InTechOpen 2011.
- 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 արտադրում է բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր չափերից մինչև արդյունաբերական չափեր։