ლაბორატორიული დავალებების შესრულება ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორით
ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატები (სონიკატორები) არის აუცილებელი ლაბორატორიული ინსტრუმენტები, რომლებიც გამოიყენება მრავალი მიმართულებით, როგორიცაა ჰომოგენიზაცია და შერევა, ექსტრაქცია, დისპერგირება, ემულსიფიცირება, გახსნა, უჯრედების დესტრუქცია, დნმ-ის ფრაგმენტაცია და სონოქიმიური რეაქციები. ჩვეულებრივ, ყოველდღიურ ლაბორატორიულ მუშაობაში ამ სტანდარტული დავალებების შესასრულებლად გამოიყენება პრობის ტიპის სონიკატორები. ლაბორატორიული ნიმუშებისთვის, სადაც ჯვარედინი კონტამინაცია ან ნიმუშის დაკარგვა შემზღუდველი ფაქტორებია, Hielscher-ის არაკონტაქტური სონიკატორები არის ულტრაბგერითი ნიმუშების მომზადებისთვის საუკეთესო გადაწყვეტა.
პრობის ტიპის სონიკატორები და არაკონტაქტური სონიკატორები
პრობის ტიპის სონიკატორი გადასცემს ინტენსიურ ულტრაბგერით ტალღებს – სონოტროდის ან პრობის წვერზე ფოკუსირებულს – გარემოში. ღია ან დახურული ჭურჭლის გამოყენება საშუალებას იძლევა სითხეების ულტრაბგერითი დამუშავება იყოს მარტივი, მაგრამ საიმედო. სონოტროდის ნაკადის უჯრედზე დამაგრება საშუალებას იძლევა სითხის ნაკადის უწყვეტი ულტრაბგერითი დამუშავება. ასეთი ნაკადის გავლითი სქემა არის უფრო მოცულობითი ან სიბლანტის მქონე სითხეებისა და პასტების ულტრაბგერითი დამუშავების დახვეწილი გზა.
არაკონტაქტური სონიკატორების, როგორიცაა VialTweeter, Multi-well Plate Sonicator UIP400MTP, CupHorn და GDmini2 ნაკადის რეაქტორის გამოყენებით, ნიმუშების დამუშავება შესაძლებელია უკონტაქტო / არაკონტაქტური პირობებში – რაც თავიდან აცილებს ჯვარედინ კონტამინაციას და ნიმუშის დაკარგვას. Hielscher-ის არაკონტაქტური სონიკატორების კიდევ ერთი უპირატესობა არის მაღალი გამტარუნარიანობა ნიმუშების მომზადებაში.
ულტრაბგერითი დამუშავება არის პროცესი, როდესაც ულტრაბგერითი პრობის მეშვეობით გადაეცემა მძლავრი ულტრაბგერა ნიმუშში მყოფი ნაწილაკების აღრევისა და მანიპულირების მიზნით. ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატები ფართოდ გამოიყენება აკადემიურ კვლევებში, ანალიტიკურ და სასამართლო ექსპერტიზის ლაბორატორიებში, კლინიკურ დაწესებულებებსა და საწარმოებში, სადაც ულტრაბგერითი დამუშავება გამოიყენება სითხე-სითხის ან სითხე-მყარი სუსპენზიების ჰომოგენიზაციისა და შერევისთვის, ბიოაქტიური ნივთიერებებისა და უჯრედული კომპონენტების ექსტრაქციისთვის, უჯრედების, ბაქტერიებისა და ქსოვილების დასაშლელად, ფხვნილების გასახსნელად, ბიოფილმების მოსაშორებლად ან ქიმიური რეაქციების დასაწყებად.
რადგან სონიკატორების გამოყენების სფერო ძალიან ფართოა, სონიკატორები ხშირად მათი კონკრეტული დანიშნულების შესაბამისად არის დასახელებული. სწორედ ამიტომ შეგიძლიათ შეხვდეთ ულტრაბგერით დამუშავების აპარატებს სხვადასხვა ტერმინებით, როგორიცაა:
- ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი:
ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები გამოიყენება ორი ან მეტი ფაზის ერთგვაროვან სუსპენზიად შესარევად და გადასაყვანად. როგორც მაღალი წნევის ჰომოგენიზატორების, პირებიანი მიქსერებისა და მიკროფლუიდაიზერების მძლავრი ალტერნატივა, პრობის ტიპის სონიკატორები გამოირჩევიან ნანოდისპერსიებისა და ნანოემულსიების წარმოების გამორჩეული შესაძლებლობით. - ულტრაბგერითი დისპერგატორი:
ულტრაბგერითი დისპერგატორები იყენებენ მაღალი სიხშირის ბგერით ტალღებს ნაწილაკების უფრო მცირე ზომებად დასაშლელად და თანაბრად გასანაწილებლად სითხეში. ეს პროცესი განსაკუთრებით სასარგებლოა სითხეებში მყარი ნაწილაკების სტაბილური სუსპენზიების შესაქმნელად, როგორიცაა პიგმენტების დისპერგირება მელნებში ან ნაწილაკების დისპერგირება შლამებში. - ულტრაბგერითი ემულსიფიკატორი:
ულტრაბგერითი ემულსიფიკატორები იყენებენ ულტრაბგერით ტალღებს წვრილი ემულსიების შესაქმნელად ორი არაშერეული სითხის, მაგალითად, ზეთისა და წყლის შერევით. მაღალი ინტენსივობის ბგერითი ტალღები ქმნიან კავიტაციის ბუშტუკებს, რომლებიც იმპლოდირდება, რაც ქმნის ინტენსიურ ძვრის ძალებს, რომლებიც შლიან წვეთებს ნანოზომის ემულსიებად, რაც მათ სტაბილურსა და ერთგვაროვანს ხდის. - ულტრაბგერითი უჯრედების დამშლელი:
ასევე ცნობილი, როგორც ულტრაბგერითი უჯრედების დისრაფტორები ან ლიზერები, ეს მოწყობილობები იყენებენ ულტრაბგერით ენერგიას უჯრედული მემბრანების გასახსნელად და უჯრედშიდა შიგთავსის გამოსაშვებად. ეს პროცესი აუცილებელია ბიოლოგიურ და ბიოქიმიურ გამოყენებებში ცილების, დნმ-ის და სხვა უჯრედული კომპონენტების ექსტრაქციისთვის. - ულტრაბგერითი ექსტრაქტორი:
ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები იყენებენ ულტრაბგერით ტალღებს მცენარეული მასალის დასაშლელად, რაც ზრდის ბიოაქტიური კომპონენტების, როგორიცაა ეთერზეთები, ფლავონოიდები ან სხვა ფიტოქიმიკატების ექსტრაქციის ეფექტურობას. კავიტაციის ეფექტი აუმჯობესებს გამხსნელის შეღწევადობას და მასათა გადატანას, რაც იწვევს უფრო ეფექტურ ექსტრაქციას. - ულტრაბგერითი გამხსნელი:
ულტრაბგერითი გამხსნელები იყენებენ ულტრაბგერით ენერგიას მყარი ნივთიერებების სწრაფად და ეფექტურად გასახსნელად სითხეებში. ეს სასარგებლოა ხსნარების ან სუსპენზიების მოსამზადებლად, სადაც გახსნილი ნივთიერება უნდა იყოს თანაბრად და სწრაფად გადანაწილებული, მაგალითად, ფარმაცევტიკაში ან ქიმიურ ფორმულაციებში. - ულტრაბგერითი შერევის აპარატი:
ულტრაბგერითი შერევის აპარატები იყენებენ ინტენსიურ ულტრაბგერით ტალღებს სითხეებისა და სუსპენზიების შესარევად, რათა უზრუნველყოფილი იყოს თანაბარი შემადგენლობა. ეს შერევის პროცესი შეიძლება გამოყენებულ იქნეს სიბლანტის ფართო დიაპაზონისთვის და განსაკუთრებით ეფექტურია იმ პროდუქტების ჰომოგენიზაციისთვის, რომლებიც ჩვეულებრივი მეთოდებით ძნელი შესარევია, როგორიცაა ცემენტის პასტები ან მაღალი მყარი დატვირთვის მქონე მასტერბეჩები. - ულტრაბგერითი ამრევი:
ულტრაბგერითი ამრევები იყენებენ ულტრაბგერით ენერგიას სითხეების ასარევად ან მოძრაობაში მოსაყვანად, რაც ხელს უწყობს თანაბარ შერევას და ხელს უშლის დალექვას. ეს მეთოდი სასარგებლოა სხვადასხვა ინდუსტრიებში ხსნარების, სუსპენზიების ან დისპერსიების მდგრადობის შესანარჩუნებლად დროთა განმავლობაში.
მრავალკაროვანი თეფშებისა და პეტრის თეფშების ულტრაბგერითი დამუშავება
მრავალკაროვანი თეფშები და პეტრის თეფშები ლაბორატორიული ჭურჭლის გავრცელებული ტიპებია. მრავალკაროვანი თეფშები, რომლებიც ასევე ცნობილია როგორც მიკროთეფშები ან მიკროკაროვანი თეფშები, არის ბრტყელი თეფშები მრავალი „კაროთი“, რომლებიც გამოიყენება როგორც მცირე საცდელი მილები. ისინი მოდის სხვადასხვა კონფიგურაციით, ჩვეულებრივ 6, 12, 24, 48, 96, 384 ან 1536 კაროთი, რაც იძლევა მაღალი გამტარუნარიანობის სკრინინგისა და ტესტირების საშუალებას.
პეტრის თეფშები, მეორეს მხრივ, არის ზედაპირული, ცილინდრული, თავსახურიანი თეფშები, რომლებიც ჩვეულებრივ მზადდება მინის ან პლასტმასისგან. ისინი უზრუნველყოფენ ბრტყელ ზედაპირს მიკროორგანიზმების კულტივირებისთვის.
ორივე ტიპის ნიმუშის ჭურჭლის სპეციფიკური დიზაინი ქმნის სირთულეებს, როდესაც ულტრაბგერითი დამუშავება უნდა გამოიყენებოდეს როგორც დამუშავების ეტაპი. UIP400MTP თეფშის ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატით, Hielscher სთავაზობს მძლავრ ულტრაბგერით დამუშავების აპარატს, რომელსაც შეუძლია ნებისმიერი სტანდარტული მრავალკაროვანი თეფშის, მიკროთეფშისა და პეტრის თეფშის დამუშავება.
გაიგეთ მეტი UIP400MTP-ის შესახებ, როგორც მძლავრი ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატი 96-კაროვან თეფშებში და პეტრის თეფშებში ნიმუშების მოსამზადებლად!
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გაწვდით მიმოხილვას ჩვენი პრობის ტიპისა და არაკონტაქტური ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატების შესახებ საერთო ლაბორატორიული გამოყენებისთვის:
| რეკომენდებული მოწყობილობები | პარტიის მოცულობა | ნაკადის სიჩქარე |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96-კაროვანი თეფშის ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატი | მრავალკაროვანი / მიკროტიტრული თეფშები | არ არის |
| ულტრაბგერითი CupHorn | CupHorn ფლაკონებისთვის ან ჭურჭლისთვის | არ არის |
| GDmini2 | ულტრაბგერითი მიკრონაკადის რეაქტორი | არ არის |
| VialTweeter | 0,5-დან 1,5mL-მდე | არ არის |
| UP100H | 1-დან 500mL-მდე | 10-დან 200mL/min-მდე |
| UP200Ht, UP200St | 10-დან 1000mL-მდე | 20-დან 200mL/min-მდე |
| UP400St | 10-დან 2000mL-მდე | 20-დან 400mL/min-მდე |
| UIP500hdT | 100-დან 5000mL-მდე | 0,1-დან 4L/min-მდე |
| ულტრაბგერითი საცრის შემანჯღრეველი | არ არის | არ არის |
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით!
ხშირად დასმული კითხვები
როგორ გამოვიყენოთ ლაბორატორიული ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატი?
ლაბორატორიული ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატი არის ხელსაწყო, რომელიც გამოიყენება ულტრაბგერითი ენერგიის გადასაცემად ნიმუშში ნაწილაკების აღსარევად, ხშირად ჰომოგენიზაციის, ემულსიფიკაციის, ნანონაწილაკების დისპერგირების ან უჯრედების დაშლის მიზნით. ლაბორატორიული ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატის გამოსაყენებლად, თქვენ ჯერ უნდა მოამზადოთ თქვენი ნიმუში შესაბამის ჭურჭელში. თუ იყენებთ პრობის ტიპის ულტრაბგერით დამუშავების აპარატს, ჩაუშვით პრობა ნიმუშში ისე, რომ ის არ შეეხოს ჭურჭლის გვერდებს ან ფსკერს. დააყენეთ ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატის პარამეტრები, როგორიცაა ამპლიტუდა, პულსაციის სიხშირე და ხანგრძლივობა თქვენი გამოყენების სპეციფიკური მოთხოვნების შესაბამისად. არაკონტაქტური ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატისთვის, მოათავსეთ ნიმუშის ჭურჭელი სადგამში, როგორც ინსტრუქციაშია მითითებული, რათა ულტრაბგერითი ტალღები ოპტიმალურად გადაიცეს. ჩართეთ ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატი და აკვირდით პროცესს, საჭიროებისამებრ შეცვალეთ პარამეტრები სასურველი ეფექტის მისაღწევად. ყოველთვის ატარეთ შესაბამისი დამცავი აღჭურვილობა, როგორიცაა ყურის დამცავი საშუალება.
რა არის ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატების გამოყენების სფეროები ლაბორატორიებში?
ულტრაბგერით დამუშავებას მრავალი გამოყენება აქვს სხვადასხვა დარგის ლაბორატორიებში. ის ხშირად გამოიყენება უჯრედების დაშლისა და ლიზისისთვის, რაც უჯრედშიდა კომპონენტების, როგორიცაა დნმ, რნმ და ცილები, ექსტრაქციის საშუალებას იძლევა. ის ასევე გამოიყენება ემულსიებისა და დისპერსიების მომზადებისას, ერთმანეთში შეურევადი სითხეების შერევის ან გარემოში ნანონაწილაკების განაწილების გასაუმჯობესებლად. სონიკატორები მნიშვნელოვანია ნანონაწილაკების სინთეზში, რადგან ხელს უწყობს ნაწილაკების ზომის შემცირებას და აგლომერაციის თავიდან აცილებას. გარდა ამისა, ულტრაბგერითი დამუშავება გამოიყენება სითხეების დეგაზირებისთვის, რომლის დროსაც მოცილდება გახსნილი აირები, რომლებმაც შეიძლება ხელი შეუშალოს გარკვეული ანალიტიკური მეთოდების გამოყენებას.
გაიგეთ მეტი იმის შესახებ, თუ როგორ შეუძლია ულტრაბგერით დამუშავებას გააუმჯობესოს ლიზოციმზე დაფუძნებული უჯრედული ლიზისი!
რა განსხვავებაა პრობის ტიპის სონიკატორსა და ულტრაბგერით აბაზანას შორის?
პრობის ტიპის სონიკატორსა და ულტრაბგერით აბაზანას შორის მთავარი განსხვავება მათ დიზაინსა და გამოყენებაშია. პრობის ტიპის სონიკატორი იყენებს ტიტანის პრობს, რომელიც პირდაპირ კონტაქტშია ნიმუშთან და ინტენსიურ ულტრაბგერით ენერგიას აწვდის ლოკალიზებულ არეს. ეს პირდაპირი ზემოქმედება იდეალურია როგორც მცირე, ისე დიდი მოცულობებისთვის და უზრუნველყოფს ულტრაბგერითი დამუშავების პროცესის ზუსტ კონტროლს. ამის საპირისპიროდ, ულტრაბგერითი აბაზანა ულტრაბგერით ტალღებს გადასცემს თხევადი გარემოს მეშვეობით, რომელშიც ნიმუშის ჭურჭელია მოთავსებული. ეს არაპირდაპირი ულტრაბგერითი დამუშავება სუსტი და არათანაბარია, ამიტომ ხშირად გამოიყენება გასაწმენდად ან დეგაზირებისთვის.
არაპირდაპირი ულტრაბგერითი დამუშავება ინტენსიურ და თანაბარ პირობებში შესაძლებელია არაკონტაქტური სონიკატორების გამოყენებით, როგორიცაა VialTweeter, მრავალჭიანი პლატების სონიკატორი UIP400MTP ან გამდინარე რეაქტორი GDmini2. ეს მაღალი სიმძლავრის, მაღალი გამტარუნარიანობის სონიკატორები ნიმუშების ზუსტად კონტროლირებადი ულტრაბგერითი დამუშავების საშუალებას იძლევა, რაც მათ კვლევისა და დიაგნოსტიკისთვის შესაფერისს ხდის.
რა არის ულტრაბგერითი დამუშავების გამოყენებები HPLC-ში?
ნიმუშის ულტრაბგერითი მომზადება აუმჯობესებს HPLC ანალიზს, რადგან იყენებს აკუსტიკურ კავიტაციას ნიმუშის მატრიცების დასაშლელად და ანალიტების ექსტრაქციის გამხსნელში გადატანის გასაჩქარებლად. ეს ტექნიკა ზრდის ექსტრაქციის ეფექტურობასა და ანალიტების ამოღების ხარისხს და ამცირებს ნიმუშის მომზადების დროს, რაც უფრო მგრძნობიარე და რეპროდუცირებადი ქრომატოგრაფიული ანალიზის ჩატარების საშუალებას იძლევა. გაიგეთ მეტი HPLC-ისთვის ნიმუშის ულტრაბგერითი მომზადების შესახებ!
მაღალეფექტურ სითხურ ქრომატოგრაფიაში (HPLC) ულტრაბგერითი დამუშავება ნანონაწილაკების, როგორიცაა სილიციუმის დიოქსიდის ან ცირკონიუმის დიოქსიდის მიკროსფეროები, მოდიფიკაციისა და ფუნქციონალიზაციის საშუალებას იძლევა. ულტრაბგერითი დამუშავება ძალზე ეფექტური მეთოდია ბირთვი–გარსის სტრუქტურის მქონე სილიციუმის დიოქსიდის ნაწილაკების სინთეზისთვის, რომლებიც განსაკუთრებით სასარგებლოა HPLC სვეტებისთვის. გაიგეთ მეტი!
გარდა ამისა, ულტრაბგერითი დამუშავება გამოიყენება ნიმუშის მომზადებისთვის. ის უზრუნველყოფს ანალიტებისა და რეაგენტების სრულყოფილ შერევასა და გახსნას, რაც კრიტიკულია ზუსტი და რეპროდუცირებადი ქრომატოგრაფიული შედეგებისთვის. ულტრაბგერითი დამუშავება ხელს უწყობს გამხსნელების დეგაზირებას და აცილებს გახსნილ აირებს, რომლებმაც შეიძლება წარმოქმნას ბუშტუკები და ხელი შეუშალოს ნაკადსა და დეტექციას HPLC სისტემებში. გარდა ამისა, ულტრაბგერითი დამუშავება გამოიყენება HPLC კომპონენტების, როგორიცაა სვეტები და ინჟექტორის ნაწილები, გასაწმენდად, რათა უზრუნველყოფილი იყოს ნებისმიერი დამაბინძურებლის ან ნარჩენის ეფექტური მოცილება.
როგორ გამოიყენება სონიკატორი ბიოტექნოლოგიასა და სიცოცხლის მეცნიერებებში?
ბიოტექნოლოგიასა და სიცოცხლის მეცნიერებებში სონიკატორები აუცილებელი ინსტრუმენტებია სხვადასხვა ამოცანისთვის. ისინი ფართოდ გამოიყენება უჯრედული ლიზისისა და უჯრედშიდა მასალების ექსტრაქციისთვის, რაც აუცილებელია ნუკლეინის მჟავებსა და ცილებთან დაკავშირებული მოლეკულური ბიოლოგიის კვლევებისთვის. ულტრაბგერითი დამუშავება გამოიყენება დნმ-ის, რნმ-ისა და ქრომატინის ფრაგმენტაციისთვის სეკვენირებისა და სხვა გენეტიკური ანალიზების ჩასატარებლად, რაც გენეტიკური მასალის უფრო დეტალურად შესწავლის საშუალებას იძლევა. გარდა ამისა, სონიკატორები გამოიყენება ლიპოსომებისა და ნანონაწილაკებზე დაფუძნებული წამლის მიწოდების სხვა სისტემების მოსამზადებლად, რაც ზრდის თერაპიული აგენტების ეფექტურობას და აუმჯობესებს მათ მიზნობრივ მიწოდებას.
მრავალჭიანი პლატების სონიკატორი UIP400MTP გამოიყენება ანალიზების მინიატიურიზაციისა და ლაბორატორიულ ავტომატიზაციაში ინტეგრაციისთვის – რაც უზრუნველყოფს შეუფერხებელ სამუშაო პროცესებს მაღალი გამტარუნარიანობით. გაიგეთ მეტი მიკროპლატის სონიკატორ UIP400MTP-ის შესახებ HT-სამუშაო პროცესებისთვის!
ლიტერატურა / ლიტერატურული წყაროები
- 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 აწარმოებს მაღალი წარმადობის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს ლაბორატორიულიდან სამრეწველო ზომამდე.