Perangkat Sonikasi untuk Tugas Lab Anda
Perangkat sonikasi, terutama sonicator tipe probe, adalah alat canggih yang banyak digunakan di laboratorium dan pengaturan industri. Memanfaatkan kekuatan ultrasound, perangkat sonikasi dapat memproses berbagai bahan secara efektif. Perangkat ini bekerja dengan mentransmisikan energi ultrasonik melalui probe (atau klakson) ke dalam cairan atau bubur, menghasilkan gelombang ultrasound frekuensi rendah intensitas tinggi yang menciptakan kavitasi akustik yang ditandai dengan gaya mekanis yang kuat. Gaya ultrasonik ini menyebabkan kavitasi—gelembung mikro yang mengembang dan runtuh dengan cepat—melepaskan gaya geser kuat yang mendorong berbagai aplikasi seperti homogenisasi, lisis sel, pengurangan ukuran partikel, dan banyak lagi.
Memahami Sonikasi dan Kavitasi
Sonikasi adalah proses penerapan energi ultrasound untuk mengaduk partikel dalam cairan. Ultrasonografi pada frekuensi antara sekitar 20 kHz dan 30 kHz mampu menghasilkan daya yang cukup untuk memenuhi tugas homogenisasi secara efisien. Gelombang suara ultrasonik seperti itu menginduksi siklus kompresi dan ekspansi yang cepat dalam cairan, yang mengarah pada pembentukan gelembung mikroskopis. Ketika gelembung mikro ini runtuh dengan keras, kekuatan ekstrem dapat diamati. Fenomena padat energi ini dikenal sebagai kavitasi dan merupakan kekuatan pendorong di balik efektivitas sonikasi dalam pemrosesan material:
- Gelembung Kavitasi: Gelembung mikro ini tumbuh selama fase ekspansi gelombang suara dan runtuh dengan keras selama fase kompresi. Keruntuhan ini melepaskan zona energi tinggi lokal dengan suhu dan tekanan mencapai ribuan derajat Celcius dan ratusan atmosfer, meskipun sebentar dan dalam skala mikroskopis.
- Gaya geser mekanis: Runtuhnya gelembung kavitasi menghasilkan gaya geser yang kuat yang dapat mengganggu dinding sel, membubarkan partikel, dan menghomogenkan campuran dengan efisiensi yang luar biasa.
Kemampuan untuk mengontrol kavitasi adalah apa yang membuat sonikasi begitu berharga di berbagai bidang ilmiah, mulai dari biologi molekuler hingga ilmu material.
Jenis Sonic Laboratorium
Dua jenis sonicator yang paling umum digunakan di laboratorium adalah:
- Sonokasior Tipe Probe: Sonikator ini menggunakan probe titanium untuk secara langsung mentransfer energi ultrasonik ke dalam sampel. Mereka ideal untuk aplikasi intensitas tinggi seperti lisis sel, pengurangan ukuran partikel, dan emulsifikasi, karena mengirimkan energi terkonsentrasi langsung ke dalam cairan. Sonikator probe sering disukai untuk aplikasi yang membutuhkan kontrol tinggi atas intensitas kavitasi.
- Sonic Tipe Bath: Dalam pengaturan ini, sampel ditempatkan dalam bak air yang kemudian disikat. Metode ini memberikan sonikasi yang seragam tetapi umumnya kurang intens dibandingkan dengan jenis probe. Sonikator mandi berguna untuk membersihkan peralatan laboratorium, pencampuran lembut, dan jenis reaksi kimia tertentu.
Mengapa Sonokator Tipe Probe Terbaik untuk Homogenisasi?
Sonikator tipe probe dianggap sebagai pilihan terbaik untuk homogenisasi karena kemampuannya untuk mengirimkan energi ultrasonik intensitas tinggi langsung ke sampel, menghasilkan gaya geser yang kuat. Inilah mengapa mereka unggul dalam tugas homogenisasi:
- Transfer Energi Langsung: Sonikator tipe probe mentransmisikan energi ultrasonik melalui probe titanium (atau tanduk) yang langsung direndam dalam sampel. Kontak langsung ini memungkinkan transfer energi yang sangat efisien, menciptakan kavitasi yang intens tepat di dalam larutan. Ini sangat berguna untuk menghomogenkan bahan keras atau suspensi yang membutuhkan kekuatan besar untuk memecah partikel dan mendistribusikannya secara merata.
- Gaya geser Tinggi: Kavitasi intens yang disebabkan oleh sonicator tipe probe menghasilkan gaya geser yang kuat di dalam cairan, yang memecah partikel, mengganggu dinding sel, dan mengurangi ukuran partikel. Gaya ini membantu menciptakan campuran yang homogen, karena mereka dapat menangani suspensi yang sangat kental atau padat secara efektif.
- Intensitas yang Dapat Disesuaikan: Sonikator tipe probe sering kali dilengkapi dengan pengaturan daya yang dapat disesuaikan, memungkinkan pengguna untuk menyesuaikan intensitas sonikasi agar sesuai dengan persyaratan homogenisasi tertentu. Tingkat daya yang lebih rendah dapat digunakan untuk pencampuran yang lembut, sementara tingkat yang lebih tinggi dapat menangani tugas homogenisasi yang lebih menantang.
- Kapasitas Throughput Tinggi: Sonicator sangat cocok untuk alur kerja throughput tinggi, di mana beberapa sampel memerlukan homogenisasi dalam jangka waktu singkat. Dengan pengaturan yang dapat diprogram, sonicator ini dapat dengan cepat memproses serangkaian sampel, mengurangi waktu persiapan dan memastikan hasil yang konsisten. Hielscher menawarkan perangkat sonikasi yang menangani beberapa botol secara bersamaan atau pelat multi-sumur, yang sangat berharga dalam pengaturan penelitian dan industri yang membutuhkan homogenisasi yang cepat dan seragam di berbagai sampel.
- Presisi dan Kontrol: Karena sonicator tipe probe memungkinkan kontak langsung dengan sampel, mereka memberikan kontrol yang lebih tepat atas proses homogenisasi. Pengaturan kedalaman, frekuensi, dan pulsa perendaman probe dapat disesuaikan dengan baik, menawarkan hasil yang konsisten dan dapat direproduksi di seluruh sampel.
- Skalabilitas: Dengan berbagai ukuran probe yang tersedia, sonicator tipe probe cocok untuk menghomogenisasi volume sampel kecil dan besar. Probe yang lebih kecil ideal untuk volume mikro, sedangkan probe yang lebih besar memungkinkan homogenisasi sampel massal dalam aplikasi industri.
Keunggulan ini membuat perangkat sonikasi Hielscher menjadi pilihan yang lebih disukai untuk aplikasi yang membutuhkan homogenisasi menyeluruh dan efisien, seperti menyiapkan emulsi, memecah suspensi sel, atau membuat dispersi yang stabil.
Ultrasonicators Kinerja Tinggi
Apakah Anda berurusan dengan sampel yang menantang, proses throughput tinggi, homogenisasi steril, jumlah sampel yang besar, atau bahan sensitif? Hielscher Ultrasonics memiliki perangkat sonikasi yang tepat untuk aplikasi Anda!
Ceritakan tentang tugas persiapan sampel Anda dan tantangan yang Anda hadapi! Kami dengan senang hati merekomendasikan Anda sonicator yang paling cocok untuk eksperimen penelitian yang sukses, tugas analitis, atau aplikasi ilmu kehidupan.
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonicator ukuran lab kami:
Direkomendasikan perangkat | Batch Volume | Flow Rate |
---|---|---|
UIP400MTP Sonicator Pelat 96-Sumur | Pelat multi-sumur / mikrotiter | n.a. |
Ultrasonik CupHorn | CupHorn untuk botol atau gelas kimia | n.a. |
GDmini2 | reaktor aliran mikro ultrasonik | n.a. |
VialTweeter | 0.5 untuk 1.5mL | n.a. |
UP100H | 1 hingga 500mL | 10-200mL/min |
UP200Ht, UP200St | 10 hingga 1000mL | 20 hingga 200mL / mnt |
UP400St | 10-2000mL | 20 hingga 400mL/min |
Pengocok Saringan Ultrasonik | n.a. | n.a. |
Sonic Industri | 500mL hingga 200L | 5 to >100L/min |
- efisiensi yang sangat tinggi
- Teknologi canggih
- handal & sangat kuat
- kontrol proses yang dapat disesuaikan dan tepat
- Batch & inline
- untuk volume apa pun
- Perangkat Lunak Cerdas
- Fitur pintar (misalnya, dapat diprogram, protokol data, remote control)
- Mudah dan aman dioperasikan
- biaya pemeliharaan yang rendah
- CIP (bersihkan di tempat)
Desain, Manufaktur, dan Konsultasi – Kualitas Buatan Jerman
Ultrasonicators Hielscher terkenal dengan kualitas dan standar desainnya yang tertinggi. Ketahanan dan pengoperasian yang mudah memungkinkan integrasi ultrasonicator kami ke dalam fasilitas industri. Kondisi kasar dan lingkungan yang menuntut mudah ditangani oleh ultrasonicator Hielscher.
Hielscher Ultrasonics adalah perusahaan bersertifikat ISO dan memberikan penekanan khusus pada ultrasonicators berkinerja tinggi yang menampilkan teknologi canggih dan keramahan pengguna. Tentu saja, ultrasonicators Hielscher sesuai dengan CE dan memenuhi persyaratan UL, CSA dan RoHs.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa itu Perangkat Sonikasi?
Perangkat sonikasi adalah peralatan ultrasonik yang menggunakan gelombang suara frekuensi tinggi untuk menghasilkan gaya mekanis yang kuat dalam cairan dan bubur, memfasilitasi proses seperti homogenisasi, lisis sel, dan dispersi partikel. Perangkat biasanya terdiri dari dua komponen utama:
- Generator Ultrasonik: Unit ini mengubah energi listrik menjadi arus bolak-balik frekuensi tinggi, yang menggerakkan osilator ultrasonik.
- Osilator Ultrasonik (Probe / Klakson): Osilator menerima energi ini, bergetar pada frekuensi ultrasonik. Ketika terendam dalam cairan, ia menghasilkan gelembung kavitasi yang mengembang dan runtuh dengan cepat, melepaskan energi dan menghasilkan gaya geser yang mendorong efek mekanis yang diinginkan dalam sampel.
Pengaturan ini banyak digunakan untuk aplikasi laboratorium dan industri di mana pencampuran atau pemrosesan partikel yang terkontrol dan intens diperlukan.
Untuk apa Sonicator digunakan?
Perangkat sonikasi adalah homogenizer laboratorium yang kuat yang memenuhi beberapa tugas persiapan sampel di laboratorium, penelitian dan fasilitas klinis.
- Lisis dan gangguan sel untuk mengekstraksi komponen seluler seperti DNA, RNA, dan protein
- Homogenisasi sampel untuk membuat campuran dan suspensi yang seragam
- Pengurangan ukuran partikel untuk meningkatkan kelarutan, reaktivitas, dan stabilitas dispersi
- Emulsifikasi untuk menghasilkan campuran cairan yang tidak dapat bercampur, seperti minyak dan air
- Degassing dan defoaming untuk menghilangkan gas terlarut dan mencegah gelembung udara dalam cairan
- Menyebarkan dan mendeaglomerasi nanopartikel dan partikel halus lainnya untuk suspensi yang konsisten
- Meningkatkan reaksi kimia (sonokimia) dengan meningkatkan pencampuran reaktan dan distribusi energi
- Mengekstraksi senyawa dari bahan botani, seperti minyak esensial dan fitokimia
Literatur / Referensi
- 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.
- Giricz Z., Varga Z.V., Koncsos G., Nagy C.T., Görbe A., Mentzer R.M. Jr, Gottlieb R.A., Ferdinandy P. (2017): Autophagosome formation is required for cardioprotection by chloramphenicol. Life Science Oct 2017. 11-16.
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
- S. Mohamadi Saani, J. Abdolalizadeh, S. Zeinali Heris (2019): Ultrasonic/sonochemical synthesis and evaluation of nanostructured oil in water emulsions for topical delivery of protein drugs. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 55, 2019. 86-95.
- Harshita Krishnatreyya, Sanjay Dey, Paulami Pal, Pranab Jyoti Das, Vipin Kumar Sharma, Bhaskar Mazumder (2019): Piroxicam Loaded Solid Lipid Nanoparticles (SLNs): Potential for Topical Delivery. Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research Vol 53, Issue 2, 2019. 82-92.
- 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