超音波ホモジナイザーでラボ作業をマスターする

ソニケーターは、ホモジナイズや混合、抽出、分散、乳化、溶解、細胞破砕、DNA断片化、ソノケミカル反応など、幅広い用途に使用される必要不可欠な実験器具です。一般的に、プローブタイプのソニケーターは、日常的な実験室作業において、これらの一般的な作業を行うために使用されます。クロスコンタミネーションやサンプルロスが制限要因となる実験室サンプルでは、ヒールシャーの非接触型ソニケーターが超音波サンプル前処理に最適なソリューションです。

プローブタイプソニケーターと非接触ソニケーター

プローブタイプのソニケーターは、強力な超音波を照射する。 – ソノトロードまたはプローブの先端に焦点を合わせる – を媒体に注入する。開放容器または密閉容器を使用することで、液体媒体を簡単かつ確実に超音波処理することができます。ソノトロードをフローセルに取り付けると、液体の流れを連続的に超音波処理することができます。このようなフロースルーのセットアップは、大容量や粘性の高い液体やペーストを超音波処理する高度な方法です。
VialTweeter、マルチウェルプレートソニケーターUIP400MTP、CupHorn、GDmini2フローリアクターなどの非接触ソニケーターを使用することで、試料をノータッチ/非接触条件で処理することができます。 – クロスコンタミネーションやサンプルのロスを防ぎます。非接触式ソニケーターのもう一つの利点は、サンプル前処理におけるハイスループット能力です。

 

 
超音波処理とは、超音波プローブを介して超音波を照射し、試料中の粒子を撹拌・操作することです。超音波処理装置は、学術研究、分析・法医学研究所、臨床施設、製造現場などで広く使用されており、超音波処理によって、液体-液体または液体-固体懸濁液のホモジナイズや混合、生理活性物質や細胞化合物の抽出、細胞・細菌・組織の崩壊、粉体の溶解、バイオフィルムの剥離、化学反応の開始などが行われます。

 

 

ソニケーターの応用分野は非常に広いため、ソニケーターはしばしば特定のタスクに関連して呼び出されます。そのため、超音波発生器には次のようなさまざまな呼び方があります：

• 超音波ホモジナイザー：
  超音波ホモジナイザーは、2種類以上の相を混合し、均一な懸濁液にするために使用されます。高圧ホモジナイザー、ブレードミキサー、マイクロフルイダイザーに代わる強力な選択肢として、プローブタイプのソニケーターは、ナノ分散液やナノエマルションの製造に卓越した能力を発揮します。
• 超音波分散機：
  超音波分散機は、高周波の音波を使って粒子を小さく分解し、液体中に均一に分散させます。このプロセスは、インク中の顔料やスラリー中の粒子の分散など、液体中の固体粒子の安定した懸濁液の作成に特に有用です。
• 超音波乳化機：
  超音波乳化機は、超音波を利用して、油と水のような混じり合わない2つの液体を混合し、微細なエマルションを作る。高強度の音波がキャビテーション気泡を発生させ、その気泡が破裂することで強いせん断力が発生し、液滴がナノサイズのエマルションに分解され、安定で均一なエマルションができる。
• 超音波セルクラッシャー：
  超音波細胞破砕機またはライザーとしても知られるこれらの装置は、超音波エネルギーを用いて細胞膜を破り、細胞内内容物を放出する。このプロセスは、タンパク質、DNA、その他の細胞成分を抽出するための生物学的および生化学的アプリケーションにおいて不可欠である。
• 超音波抽出器：
  超音波抽出機は、超音波を照射して植物材料を破壊し、エッセンシャルオイル、フラボノイド、その他の植物化学物質などの生物活性化合物の抽出を促進します。キャビテーション効果により、溶媒の浸透と物質移動が改善され、より効率的な抽出が可能になります。
• 超音波溶解器：
  超音波溶解器は、超音波エネルギーを利用して、固形物を液体中に迅速かつ効率的に溶解する。これは、医薬品や化学製剤など、溶質を均一かつ迅速に分散させる必要がある溶液や懸濁液の調製に便利です。
• 超音波ミキサー：
  超音波ミキサーは高強度の超音波を利用して液体やスラリーを混合し、均一な組成を確保します。このミキシングプロセスは幅広い粘度に対応でき、セメントペーストや固形分の多いマスターバッチなど、従来の方法ではミキシングが困難な製品の均質化に特に効果的です。
• 超音波アジテーター：
  超音波攪拌機は、超音波エネルギーを使用して液体を攪拌または撹拌し、均一な混合を促進し、沈殿を防止します。この方法は、溶液、懸濁液、分散液の均一性を長期にわたって維持するために、様々な産業において有益です。

マルチウェルプレートおよびペトリ皿の超音波処理

マルチウェルプレートとシャーレは、一般的な実験容器である。マルチウェルプレートは、マイクロプレートやマイクロウェルプレートとも呼ばれ、平らなプレートに複数の “ウェルズ” 小型試験管として使用される。通常6、12、24、48、96、384、1536ウェルと様々な構成があり、ハイスループットのスクリーニングや試験が可能である。
一方、ペトリ皿は浅い円筒形の蓋付き皿で、一般的にはガラス製かプラスチック製である。微生物を培養するための平らな表面積を提供する。
いずれのサンプル容器も特殊なデザインであるため、処理工程として超音波処理を適用する場合には課題が伴います。プレートソニケーターUIP400MTPで、Hielscherは標準的なマルチウェルプレート、マイクロプレート、ペトリ皿を扱うことができる強力なソニケーターを提供します。
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下の表は、一般的なラボアプリケーションに対応するプローブタイプと非接触タイプの超音波発生装置の概要です：