Menguasai Tugas Laboratorium dengan Homogenizer Ultrasonik
Sonikator merupakan alat laboratorium penting yang digunakan untuk berbagai aplikasi, seperti homogenisasi dan pencampuran, ekstraksi, pendispersian, pengemulsian, pelarutan, disrupsi sel, fragmentasi DNA, dan reaksi sonokimia. Biasanya, sonikator tipe probe digunakan untuk menjalankan tugas-tugas umum ini dalam pekerjaan laboratorium sehari-hari. Untuk sampel laboratorium yang memiliki kendala berupa kontaminasi silang atau kehilangan sampel, sonikator nonkontak Hielscher merupakan solusi utama untuk preparasi sampel secara ultrasonik.
Sonikator Tipe Probe dan Sonikator Nonkontak
Sonikator tipe probe menyalurkan gelombang ultrasonik intens – yang difokuskan pada ujung sonotrode atau probe – ke dalam medium. Penggunaan wadah terbuka atau tertutup memungkinkan perlakuan ultrasonik yang sederhana tetapi andal terhadap media cair. Pemasangan sonotrode pada sel alir memungkinkan sonikasi kontinu pada aliran cairan. Konfigurasi aliran tembus seperti ini merupakan cara canggih untuk memproses volume yang lebih besar atau cairan kental dan pasta secara ultrasonik.
Dengan menggunakan sonikator nonkontak seperti VialTweeter, sonikator pelat multisumur UIP400MTP, CupHorn, dan reaktor alir GDmini2, sampel dapat diproses dalam kondisi tanpa sentuhan / tanpa kontak – sehingga menghindari kontaminasi silang dan kehilangan sampel. Keunggulan lain sonikator nonkontak Hielscher adalah kapasitas pemrosesan sampel yang tinggi dalam preparasi sampel.
Sonikasi adalah tindakan menerapkan ultrasonik berdaya tinggi melalui probe ultrasonik untuk mengagitasi dan memanipulasi partikel dalam sampel. Sonikator ultrasonik banyak digunakan dalam penelitian akademis, laboratorium analisis dan forensik, fasilitas klinis, dan lokasi produksi, tempat sonikasi digunakan untuk menghomogenkan dan mencampur suspensi cair-cair atau cair-padat, mengekstraksi zat bioaktif dan senyawa seluler, menghancurkan sel, bakteri, dan jaringan, melarutkan serbuk, melepaskan biofilm, atau memulai reaksi kimia.
Karena bidang aplikasi sonikator begitu luas, sonikator sering dinamai berdasarkan tugas spesifiknya. Itulah sebabnya Anda dapat menemukan sonikator ultrasonik dengan berbagai istilah, seperti:
- Homogenizer Ultrasonik:
Homogenizer ultrasonik digunakan untuk mencampur dan memadukan dua fase atau lebih menjadi suspensi yang seragam. Sebagai alternatif berdaya tinggi untuk homogenizer bertekanan tinggi, pencampur berbilah, dan mikrofluidizer, sonikator tipe probe unggul berkat kemampuannya yang luar biasa dalam menghasilkan nanodispersi dan nanoemulsi. - Pendispersi Ultrasonik:
Pendispersi ultrasonik menggunakan gelombang suara berfrekuensi tinggi untuk memecah partikel menjadi ukuran yang lebih kecil dan mendistribusikannya secara merata dalam cairan. Proses ini sangat berguna untuk menghasilkan suspensi partikel padat yang stabil dalam cairan, seperti mendispersikan pigmen dalam tinta atau partikel dalam bubur. - Pengemulsi Ultrasonik:
Pengemulsi ultrasonik memanfaatkan gelombang ultrasonik untuk menghasilkan emulsi halus dengan mencampur dua cairan yang tidak saling bercampur, seperti minyak dan air. Gelombang suara berintensitas tinggi menghasilkan gelembung kavitasi yang mengalami implosi, menciptakan gaya geser kuat yang memecah tetesan menjadi emulsi berukuran nano sehingga menjadi stabil dan seragam. - Penghancur Sel Ultrasonik:
Juga dikenal sebagai alat disrupsi sel atau alat lisis ultrasonik, perangkat ini menggunakan energi ultrasonik untuk membuka membran sel dan melepaskan isi intraseluler. Proses ini sangat penting dalam aplikasi biologi dan biokimia untuk mengekstraksi protein, DNA, dan komponen seluler lainnya. - Ekstraktor Ultrasonik:
Ekstraktor ultrasonik menerapkan gelombang ultrasonik untuk mendisrupsi bahan tanaman, meningkatkan ekstraksi senyawa bioaktif, seperti minyak atsiri, flavonoid, atau fitokimia lainnya. Efek kavitasi meningkatkan penetrasi pelarut dan perpindahan massa, sehingga menghasilkan ekstraksi yang lebih efisien. - Pelarut Ultrasonik:
Alat pelarut ultrasonik memanfaatkan energi ultrasonik untuk melarutkan zat padat dalam cairan dengan cepat dan efisien. Hal ini berguna untuk menyiapkan larutan atau suspensi yang zat terlarutnya perlu didispersikan secara merata dan cepat, seperti dalam sediaan farmasi atau formulasi kimia. - Pencampur Ultrasonik:
Pencampur ultrasonik menggunakan gelombang ultrasonik berintensitas tinggi untuk mencampur cairan dan bubur, memastikan komposisi yang seragam. Proses pencampuran ini dapat menangani berbagai tingkat viskositas dan sangat efektif untuk menghomogenkan produk yang sulit dicampur dengan metode konvensional, seperti pasta semen atau masterbatch dengan kandungan padatan tinggi. - Agitator Ultrasonik:
Agitator ultrasonik menggunakan energi ultrasonik untuk mengaduk atau mengagitasi cairan, mendorong pencampuran yang seragam dan mencegah sedimentasi. Metode ini bermanfaat di berbagai industri untuk menjaga konsistensi larutan, suspensi, atau dispersi seiring waktu.
Sonikasi Pelat Multisumur dan Cawan Petri
Pelat multisumur dan cawan petri merupakan wadah laboratorium yang umum digunakan. Pelat multisumur, juga dikenal sebagai pelat mikro atau pelat mikrosumur, merupakan pelat datar dengan beberapa “sumur” yang digunakan sebagai tabung reaksi kecil. Pelat ini tersedia dalam berbagai konfigurasi, biasanya dengan 6, 12, 24, 48, 96, 384, atau 1536 sumur, sehingga memungkinkan skrining dan pengujian dengan kapasitas pemrosesan sampel yang tinggi.
Sementara itu, cawan petri merupakan cawan dangkal berbentuk silinder dengan tutup yang biasanya terbuat dari kaca atau plastik. Cawan ini menyediakan area permukaan datar untuk mengultur mikroorganisme.
Desain khusus kedua wadah sampel tersebut menimbulkan tantangan ketika sonikasi akan diterapkan sebagai langkah pemrosesan. Dengan sonikator pelat UIP400MTP, Hielscher menawarkan sonikator berdaya tinggi yang dapat menangani semua pelat multisumur, pelat mikro, dan cawan petri standar.
Pelajari lebih lanjut tentang UIP400MTP sebagai sonikator berdaya tinggi untuk preparasi sampel dalam pelat 96 sumur dan cawan petri!
Tabel di bawah ini memberikan gambaran umum tentang sonikator ultrasonik tipe probe dan nonkontak kami untuk aplikasi laboratorium yang umum:
| Perangkat yang Direkomendasikan | Volume Batch | Laju Alir |
|---|---|---|
| Sonikator Pelat 96 Sumur UIP400MTP | pelat multisumur / mikrotiter | n.a. |
| CupHorn Ultrasonik | CupHorn untuk vial atau gelas beker | n.a. |
| GDmini2 | reaktor alir mikro ultrasonik | n.a. |
| VialTweeter | 0,5 hingga 1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1 hingga 500mL | 10 hingga 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 hingga 1000mL | 20 hingga 200mL/min |
| UP400St | 10 hingga 2000mL | 20 hingga 400mL/min |
| UIP500hdT | 100 hingga 5000mL | 0,1 hingga 4L/min |
| Penggetar Ayakan Ultrasonik | n.a. | n.a. |
Hubungi Kami! / Tanyakan kepada Kami!
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Bagaimana Cara Menggunakan Sonikator Laboratorium?
Sonikator laboratorium merupakan instrumen yang digunakan untuk menerapkan energi ultrasonik guna mengagitasi partikel dalam sampel, sering kali untuk tujuan homogenisasi, pengemulsian, pendispersian nanopartikel, atau disrupsi sel. Untuk menggunakan sonikator laboratorium, Anda terlebih dahulu perlu menyiapkan sampel dalam wadah yang sesuai. Jika Anda menggunakan sonikator tipe probe, celupkan probe ke dalam sampel dan pastikan probe tidak menyentuh sisi atau dasar wadah. Sesuaikan pengaturan sonikator, seperti amplitudo, frekuensi pulsa, dan durasi, dengan kebutuhan spesifik aplikasi Anda. Untuk sonikator nonkontak, letakkan wadah sampel pada dudukannya sesuai petunjuk dalam manual agar gelombang ultrasonik ditransmisikan secara optimal. Nyalakan sonikator dan pantau prosesnya, sesuaikan parameter seperlunya untuk mencapai efek yang diinginkan. Selalu gunakan alat pelindung yang sesuai, seperti pelindung pendengaran.
Apa Saja Aplikasi Sonikator di Laboratorium?
Sonikasi memiliki banyak aplikasi di laboratorium dalam berbagai bidang. Sonikasi umum digunakan untuk disrupsi dan lisis sel, sehingga memungkinkan ekstraksi komponen intraseluler seperti DNA, RNA, dan protein. Sonikasi juga digunakan dalam preparasi emulsi dan dispersi, meningkatkan pencampuran cairan yang tidak saling bercampur atau distribusi nanopartikel dalam suatu medium. Sonikator bermanfaat dalam sintesis nanopartikel, membantu pengurangan ukuran partikel dan pencegahan aglomerasi. Selain itu, sonikasi digunakan untuk penghilangan gas dari cairan, menghilangkan gas terlarut yang dapat mengganggu teknik analisis tertentu.
Baca lebih lanjut tentang bagaimana sonikasi dapat meningkatkan lisis sel berbasis lisozim Anda!
Apa Perbedaan antara Sonikator Tipe Probe dan Bak Ultrasonik?
Perbedaan utama antara sonikator tipe probe dan bak ultrasonik terletak pada desain dan aplikasinya. Sonikator tipe probe menggunakan probe titanium yang bersentuhan langsung dengan sampel, menyalurkan energi ultrasonik intens ke area setempat. Penerapan langsung ini ideal untuk volume kecil hingga besar dan memberikan kontrol presisi atas proses sonikasi. Sebaliknya, bak ultrasonik mentransmisikan gelombang ultrasonik melalui medium cair tempat wadah sampel diletakkan. Sonikasi tidak langsung ini lemah dan tidak seragam, sehingga umum digunakan untuk pembersihan atau penghilangan gas.
Sonikasi tidak langsung dalam kondisi intens dan seragam dapat dicapai dengan menggunakan sonikator nonkontak seperti VialTweeter, sonikator pelat multisumur UIP400MTP, atau reaktor alir GDmini2. Sonikator berdaya tinggi dengan kapasitas pemrosesan sampel yang tinggi ini memungkinkan sonikasi sampel yang dikendalikan secara presisi, sehingga cocok untuk penelitian dan diagnostik.
Apa Saja Aplikasi Sonikasi dalam HPLC?
Preparasi sampel secara ultrasonik meningkatkan analisis HPLC dengan menggunakan kavitasi akustik untuk mendisrupsi matriks sampel dan mempercepat perpindahan analit ke dalam pelarut ekstraksi. Teknik ini meningkatkan efisiensi ekstraksi, meningkatkan perolehan kembali analit, dan mengurangi waktu preparasi sampel, sehingga memungkinkan analisis kromatografi yang lebih sensitif dan dapat direproduksi. Baca lebih lanjut tentang preparasi sampel secara ultrasonik untuk HPLC!
Dalam Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (HPLC), sonikasi memungkinkan modifikasi dan fungsionalisasi nanopartikel, seperti mikrosfer silika atau zirkonia. Sonikasi ultrasonik merupakan metode yang sangat efektif untuk menyintesis partikel silika inti-cangkang, yang sangat berguna untuk kolom HPLC. Baca lebih lanjut!
Selain itu, sonikasi digunakan untuk preparasi sampel. Sonikasi memastikan pencampuran dan pelarutan analit serta reagen secara menyeluruh, yang sangat penting untuk hasil kromatografi yang akurat dan dapat direproduksi. Sonikasi membantu menghilangkan gas dari pelarut, menghilangkan gas terlarut yang dapat membentuk gelembung dan mengganggu aliran serta deteksi dalam sistem HPLC. Selain itu, sonikasi digunakan untuk membersihkan komponen HPLC, seperti kolom dan bagian injektor, memastikan bahwa kontaminan atau residu apa pun dihilangkan secara efektif.
Bagaimana Sonikator Digunakan dalam Bioteknologi dan Ilmu Hayati?
Dalam bioteknologi dan ilmu hayati, sonikator ultrasonik merupakan alat yang sangat diperlukan untuk berbagai aplikasi. Alat ini banyak digunakan untuk lisis sel dan ekstraksi bahan intraseluler, yang sangat penting untuk studi biologi molekuler yang melibatkan asam nukleat dan protein. Sonikasi digunakan dalam fragmentasi DNA, RNA, dan kromatin untuk pengurutan sekuens dan analisis genetik lainnya, sehingga memungkinkan kajian materi genetik pada skala yang lebih rinci. Selain itu, sonikator digunakan dalam preparasi liposom dan sistem penghantaran obat berbasis nanopartikel lainnya, meningkatkan efektivitas dan penargetan agen terapeutik.
Sonikator pelat multisumur UIP400MTP digunakan untuk miniaturisasi uji dan integrasi ke dalam otomatisasi laboratorium – sehingga memungkinkan alur kerja yang lancar dengan kapasitas pemrosesan sampel yang tinggi. Baca lebih lanjut tentang sonikator pelat mikro UIP400MTP untuk alur kerja dengan kapasitas pemrosesan sampel yang tinggi!
Literatur / Referensi
- 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 memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi dari skala laboratorium hingga industri.