最も効率的な超音波ディスメンブレーター
超音波ディスメンブレーターは、液滴や粒子のサイズがサブミクロン域およびナノ域にあるエマルションや分散液など、均一なコロイド懸濁液を調製するために、研究室、卓上設備、産業現場で広く使用されています。また、超音波ディスメンブレーターは、細胞破砕、溶解、DNA断片化、抽出にも使用されます。超音波ディスメンブレーターは、最も効率的で、信頼性が高く、使いやすい実験室用ホモジナイザーとして高く評価されています。
ディスメンブレーターとは?
ディスメンブレーターは、液体から膜を除去する装置です。代表的な用途には、エマルションや分散液の調製、細胞溶解、物質の溶解があります。超音波ディスメンブレーターは、サブミクロンエマルションやナノエマルションを含むエマルション、懸濁液、さらにサブミクロンサイズおよびナノサイズの粒子を含む分散液の調製において、信頼性と効率が高い装置として知られています。生物学、生化学、生命科学では、細胞膜や細胞壁を破砕して細胞構造を開くために使用されます。超音波による細胞溶解は、タンパク質、細胞小器官、生理活性化合物などの細胞内物質を溶媒中に放出します。
超音波ディスメンブレーターの用途
超音波ディスメンブレーターの操作方法
Hielscher Ultrasonicsは、コンパクトな手持ち式実験室用装置から卓上型超音波装置、産業用ディスメンブレーターまで、幅広いディスメンブレーターを提供しています。200ワット以上のすべての超音波ディスメンブレーターには、デジタルタッチディスプレイ、運転モード(デューティサイクル、超音波処理時間、休止時間など)の事前設定とプログラミングを可能にするインテリジェントソフトウェア、内蔵SDカードへの自動データ記録(振幅、超音波処理時間、正味エネルギー、総エネルギー、温度[接続式温度センサーを使用する場合]、圧力[接続式圧力センサーを使用する場合]、日付と時刻のタイムスタンプなど)、ブラウザーによる遠隔操作、さらに多くの機能が備わっています。これらの機能により、Hielscherのディスメンブレーターは最も使いやすいホモジナイザーとなっています。
- サンプル容量が20mL未満の場合は、マイクロプローブを推奨します。より大きなサンプルには、直径の大きい超音波プローブが適しています。
- 超音波ディスメンブレーターを電源に接続し、装置の電源を入れます。デジタルカラーディスプレイが点灯します。メニューの設定で振幅を調整します。多くの場合、100%の振幅が推奨されます。必要に応じて、超音波処理時間、デューティサイクル、総投入エネルギーを事前設定できます。
- 温度制御:
超音波処理は非加熱処理です。ただし、エネルギーが媒体に結合されると、最終的には熱に変わります(熱力学第1法則 / エネルギー保存則)。サンプル材料の熱感受性によっては、氷浴の使用が推奨される場合があります。サイクルモードを使用すると、超音波処理の休止中にサンプルを冷却できます。
温度上限も事前設定できます。接続式温度センサーが設定上限を超える温度を測定すると、超音波ディスメンブレーターは設定された温度差に達するまで処理を休止し、その後、超音波処理を再開します。 - 耳栓または防音ボックスを使用してください。
- 超音波プローブ(ソノトロード)をサンプルの入った容器内に下ろします。ソノトロード先端のサンプル液への浸漬深さは、先端直径の1–1.5倍以上としてください。
ONボタンを押して超音波処理を開始します。サンプル容量と容器形状によっては、最も均一な処理を得るために、媒体中で超音波プローブをゆっくり動かすとよい場合があります。液体の巨視的な流動を改善するには、マグネチックスターラーの使用も有効な選択肢です。 - 超音波処理後は装置の電源を切り、プローブを液体から取り出します。これでサンプルは後続の工程に使用できます。ソノトロードは、アルコールで十分に拭いて洗浄してください。
均質化、分散、乳化、物質の溶解、細胞破砕、細胞溶解、タンパク質抽出、DNA / RNA抽出、DNAおよびクロマチンのせん断 / 断片化、ChIPアッセイ、ウェスタンブロッティング、脱ガス / 脱気などのサンプル前処理は、超音波ディスメンブレーターの一般的な用途です。
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超音波ディスメンブレーターの動作原理
超音波ディスメンブレーターは、音響キャビテーションに基づいて動作します。超音波プローブ(ソノトロードとも呼ばれます)を介して、高強度の超音波が処理媒体(液体、スラリー、細胞懸濁液など)に伝達されます。超音波は液体中を伝わり、高圧と低圧が交互に繰り返されるサイクルを生み出します。低圧サイクル中には、キャビテーション気泡と呼ばれる微小な真空気泡が発生します。これらのキャビテーション気泡は、複数の圧力サイクルにわたって成長し、それ以上エネルギーを吸収できない大きさに達します。この時点で、キャビテーション気泡は激しく圧壊し、極めて高い温度や圧力、極端な温度差と圧力差(高い加熱 / 冷却速度と圧力変動による)、微小な乱流、最大180m/sの速度の液流など、局所的に極端な条件を生み出します。高速の液流が媒体中の粒子を加速して粒子同士を衝突させるため、こうした条件は媒体中の粒子に大きな機械的作用を及ぼします。粒子間の衝突により、固体物質(粒子、繊維、細胞など)は浸食され、砕かれ、マイクロメートルサイズおよびナノサイズの微小片に断片化されます。細胞培養物や細胞懸濁液では、超音波処理のキャビテーション作用によって細胞壁、細胞膜、組織が破砕され、細胞内物質が放出されます。
超音波処理によって生じる強い乱流は、相間の物質移動も増加させ、粉末の溶解や不均一系の化学反応を促進します。そのため、超音波ディスメンブレーターは、ナノ材料の粉砕、分散、乳化、細胞溶解、細胞からの抽出、物質の溶解などの工程を実施するために、実験室、パイロット設備、産業施設で優先的に選ばれる装置となっています。
Hielscher超音波ディスメンブレーターの利点
- 高効率
- 高い信頼性
- 安全な操作
- 使いやすさ
- 堅牢性
- プログラミング可能
- 直感的なメニュー / 設定
- 各種アクセサリーを用意
アクセサリーが用意されている機種: 超音波ディスメンブレーターUP200Ht
あらゆるサイズの高性能ディスメンブレーター
Hielscherの超音波ディスメンブレーター製品群は、コンパクトな手持ち式装置から、大容量を処理する本格的な産業用ディスメンブレーターシステムまで、全範囲を網羅しています。小容量から中容量のサンプルは、一般にバイアル、凍結保存用バイアル、チューブ(Eppendorfチューブ、Falconチューブなど)、ガラスビーカー、プラスチック容器で処理されます。大容量の超音波処理には、超音波インライン反応器を使用した連続フロー通過モードが好まれることが多くあります。
Hielscherは、超音波ディスメンブレーターを処理要件に最適に適合させるため、幅広い超音波アクセサリーを提供しています。さまざまなサイズと形状のプローブが用意されており、容量や形状の異なるフローセルや反応器から選択できます。温度センサー、圧力センサー、防音キャビネット、遠隔操作用フットスイッチなど、多くのアクセサリーが既製の追加機器として用意されています。
超音波ディスメンブレーター UP100H(100ワット) および UP400St(400ワット)
UIP1000hdT – バッチ式およびインライン超音波処理用の、1000ワットの強力な超音波ディスメンブレーター
精密なプロセス制御と優れた使いやすさ
Hielscher Ultrasonicsは、最高の使いやすさと最先端の技術的進歩を備えた高性能の細胞用ディスメンブレーターに注力しています。これは、Hielscherの実験室用ディスメンブレーターの水準が、産業機械のインテリジェンスにますます近づいていることを意味します。ユーザーは、ブラウザーによる遠隔操作でHielscherのデジタル超音波装置を制御できます。自動データ記録ソフトウェアは、正味出力、総出力、振幅、温度、圧力、時刻、日付など、すべての重要な超音波パラメーターをCSVファイルとして内蔵SDカードに書き込みます。さらに、超音波ディスメンブレーターは、所定の時間経過後または特定のエネルギー投入後に自動停止するようにプログラムでき、パルス式超音波処理モードもプログラムできます。接続式の温度センサーと圧力センサーにより、サンプルの状態を注意深く追跡できます。熱に敏感な材料の温度制御は処理結果の品質を左右する重要な要因であるため、Hielscherは処理温度を目標温度範囲内に維持するさまざまなソリューションを提供しています。
Hielscher超音波ホモジナイザーの高度な機能は、最高水準のプロセス制御、信頼性と再現性のある超音波処理結果、使いやすさ、快適な作業を保証します。
最高の品質基準 – ドイツ製
家族所有・家族経営の企業であるHielscherは、超音波プロセッサーの高品質に誇りを持っています。すべての超音波ディスメンブレーターは、ドイツのベルリン近郊にあるTeltowの本社で設計、製造、試験されています。Hielscherの超音波装置の堅牢性により、高負荷かつ厳しい環境下で24時間・週7日の運転が可能です。
超音波ディスメンブレーターのご購入
Hielscherの超音波ディスメンブレーターは、あらゆるサイズで購入でき、幅広い価格帯から、ご予算に合う手頃な超音波装置を選べます。小型の実験室用バイアルでのサンプル前処理から、工業生産におけるスラリーの連続フロー通過式の分散・乳化まで、Hielscher Ultrasonicsにはお客様にぴったりのディスメンブレーターがあります!ぜひお問い合わせください – お客様の用途と要件に最適な超音波装置をご提案いたします!
以下の表は、当社の超音波装置のおおよその処理能力の目安を示しています。
| バッチ容量 | 流量 | 推奨装置 |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1–20L | 0.2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | より大きい流量 | クラスターを構成する機種: UIP16000 |
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文献 / 参考資料
- Claudia Lindemann, Nataliya Lupilova, Alexandra Müller, Bettina Warscheid, Helmut E. Meyer, Katja Kuhlmann, Martin Eisenacher, Lars I. Leichert (2013): Redox Proteomics Uncovers Peroxynitrite-Sensitive Proteins that Help Escherichia coli to Overcome Nitrosative Stress. J Biol Chem. 2013 Jul 5; 288(27): 19698–19714.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
- Elahe Motevaseli, Mahdieh Shirzad, Seyed Mohammad Akrami, Azam-Sadat Mousavi, Akbar Mirsalehian, Mohammad Hossein Modarressi (2013): Normal and tumour cervical cells respond differently to vaginal lactobacilli, independent of pH and lactate. Microbiol. 2013 Jul; 62(Pt 7):1065-1072.
知っておきたい事実
超音波ディスメンブレーターは、均質化、分散、乳化、粉砕、崩壊、細胞破砕、細胞溶解、タンパク質抽出、DNAのせん断、脱ガスと脱気、物質の溶解、超音波化学反応など、さまざまな用途に使用できる柔軟な装置です。そのため、超音波ディスメンブレーターは、組織ホモジナイザー、細胞破砕装置、超音波崩壊装置、超音波抽出装置、超音波混合装置、超音波粉砕装置、超音波溶解装置とも呼ばれています。


