ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობები თქვენი ლაბორატორიული ამოცანებისთვის
ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობები, განსაკუთრებით პრობის ტიპის სონიკატორები, არის მაღალსპეციალიზებული ინსტრუმენტები, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება როგორც ლაბორატორიულ, ისე სამრეწველო პირობებში. ეს ხელსაწყოები იყენებენ ულტრაბგერის სიმძლავრეს სხვადასხვა მასალების ეფექტურად დასამუშავებლად. ულტრაბგერითი ენერგიის პრობის (ან რქის) მეშვეობით სითხეში ან შლამში გადაცემით, ისინი ქმნიან მაღალი ინტენსივობის, დაბალი სიხშირის ბგერით ტალღებს, რაც იწვევს აკუსტიკურ კავიტაციას – ფენომენს, რომელიც ხასიათდება მიკრობუშტების სწრაფი წარმოქმნით, გაფართოებითა და კოლაფსით. ეს პროცესი გამოყოფს ინტენსიურ მექანიკურ ძალებს, მათ შორის ლოკალურ ძვრის ძაბვებს, დარტყმით ტალღებსა და მიკროჯეტებს, რომლებიც განაპირობებენ ისეთ გამოყენებებს, როგორიცაა ჰომოგენიზაცია, უჯრედული ლიზისი, ნაწილაკების ზომის შემცირება და დისპერგირება.
ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები UP100H (100 ვატი) და UP400St (400 ვატი) ნიმუშების მოსამზადებლად, როგორიცაა ლიზისი, ცილების ექსტრაქცია და დნმ-ის ფრაგმენტაცია.
ულტრაბგერითი დამუშავებისა და კავიტაციის გაგება
ულტრაბგერითი დამუშავება არის პროცესი, რომლის დროსაც ულტრაბგერითი ენერგია გამოიყენება სითხეში ნაწილაკების მოძრაობაში მოსაყვანად. დაახლოებით 20 kHz-სა და 30 kHz-ს შორის სიხშირეების ულტრაბგერას შეუძლია წარმოქმნას საკმარისი სიმძლავრე ჰომოგენიზაციის ამოცანების ეფექტურად შესასრულებლად. ასეთი ულტრაბგერითი ტალღები იწვევს სითხეში შეკუმშვისა და გაფართოების სწრაფ ციკლებს, რაც მიკროსკოპული ბუშტების წარმოქმნას იწვევს. როდესაც ეს მიკრობუშტები მკვეთრად ჩაინგრევა, შეიძლება დაფიქსირდეს ექსტრემალური ძალები. ენერგიის მაღალი სიმკვრივით გამორჩეული ეს ფენომენი ცნობილია როგორც კავიტაცია და არის მასალების დამუშავებაში ულტრაბგერითი დამუშავების ეფექტურობის მამოძრავებელი ძალა:
- კავიტაციის ბუშტები: ეს მიკრობუშტები იზრდება ბგერითი ტალღის გაფართოების ფაზის დროს და მკვეთრად ჩაინგრევა შეკუმშვის ფაზის დროს. ეს კოლაფსი წარმოქმნის ლოკალურ მაღალენერგიულ ზონებს, სადაც ტემპერატურა და წნევა აღწევს ათასობით გრადუს ცელსიუსსა და ასობით ატმოსფეროს, თუმცა მხოლოდ მოკლე დროით და მიკროსკოპული მასშტაბით.
- მექანიკური ძვრის ძალები: კავიტაციის ბუშტების კოლაფსი წარმოქმნის ინტენსიურ ძვრის ძალებს, რომლებსაც შეუძლიათ დაარღვიონ უჯრედის კედლები, გაანაწილონ ნაწილაკები და ჰომოგენიზაცია გაუკეთონ ნარევებს გამორჩეული ეფექტურობით.
კავიტაციის კონტროლის შესაძლებლობა არის ის, რაც ულტრაბგერით დამუშავებას ასე ღირებულს ხდის სხვადასხვა სამეცნიერო სფეროში, მოლეკულური ბიოლოგიიდან მასალების მეცნიერებამდე.
ლაბორატორიული სონიკატორების ტიპები
ლაბორატორიებში გამოყენებული სონიკატორების ორი ყველაზე გავრცელებული ტიპია:
- პრობის ტიპის სონიკატორები: ეს სონიკატორები იყენებენ ტიტანის პრობს ულტრაბგერითი ენერგიის პირდაპირ ნიმუშში გადასაცემად. ისინი იდეალურია მაღალი ინტენსივობის დამუშავებისთვის, როგორიცაა უჯრედული ლიზისი, ნაწილაკების ზომის შემცირება და ემულსიფიკაცია, რადგან კონცენტრირებულ ენერგიას პირდაპირ სითხეში აწვდიან. პრობის ტიპის სონიკატორებს ხშირად ანიჭებენ უპირატესობას იმ ამოცანებისთვის, რომლებიც კავიტაციის ინტენსივობის ზუსტ კონტროლს მოითხოვს.
- აბაზანის ტიპის სონიკატორები: ამ კონფიგურაციაში, ნიმუშები თავსდება წყლის აბაზანაში, რომელიც შემდეგ განიცდის ულტრაბგერით დამუშავებას. ეს მეთოდი უზრუნველყოფს ერთგვაროვან, მაგრამ ზოგადად ნაკლებად ინტენსიურ ულტრაბგერით დამუშავებას პრობის ტიპებთან შედარებით. აბაზანის სონიკატორები სასარგებლოა ლაბორატორიული აღჭურვილობის გასაწმენდად, ნაზი შერევისთვის და ქიმიური რეაქციების ზოგიერთი ტიპისთვის.
რატომ არის პრობის ტიპის სონიკატორები საუკეთესო ჰომოგენიზაციისთვის?
პრობის ტიპის სონიკატორები მიიჩნევა საუკეთესო არჩევნად ჰომოგენიზაციისთვის მათი უნარის გამო, პირდაპირ ნიმუშში გადასცენ მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი ენერგია, რაც ქმნის მძლავრ ძვრის ძალებს. აი, რატომ არიან ისინი საუკეთესო ჰომოგენიზაციის ამოცანებში:
- ენერგიის პირდაპირი გადაცემა: პრობის ტიპის სონიკატორები გადასცემენ ულტრაბგერით ენერგიას ტიტანის პრობის (ან რქის) მეშვეობით, რომელიც პირდაპირ იძირება ნიმუშში. ეს პირდაპირი კონტაქტი საშუალებას იძლევა ენერგიის გადაცემა იყოს მაღალეფექტური, რაც ქმნის ინტენსიურ კავიტაციას ზუსტად ხსნარში. ეს განსაკუთრებით სასარგებლოა მკვრივი მასალების ან სუსპენზიების ჰომოგენიზაციისთვის, რომლებიც მოითხოვენ მნიშვნელოვან ძალას ნაწილაკების დასაშლელად და თანაბრად გასანაწილებლად.
- მაღალი ძვრის ძალები: პრობის ტიპის სონიკატორებით გამოწვეული ინტენსიური კავიტაცია ქმნის ძლიერ ძვრის ძალებს სითხეში, რომლებიც ნაწილაკებს შლის, უჯრედის კედლებს არღვევს და ნაწილაკების ზომებს ამცირებს. ეს ძალები ერთგვაროვანი ნარევის შექმნაში ეხმარება, რადგან ისინი ეფექტურად მუშაობენ მაღალი სიბლანტის ან მკვრივი სუსპენზიების შემთხვევაშიც კი.
- რეგულირებადი ინტენსივობა: პრობის ტიპის სონიკატორები ხშირად მოიცავს რეგულირებადი სიმძლავრის პარამეტრებს, რაც მომხმარებელს საშუალებას აძლევს, ულტრაბგერითი დამუშავების ინტენსივობა კონკრეტული ჰომოგენიზაციის მოთხოვნების შესაბამისად შეარჩიოს. დაბალი სიმძლავრის დონეები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნაზი შერევისთვის, მაშინ როცა უფრო მაღალი დონეები უფრო რთული ჰომოგენიზაციის ამოცანებს ასრულებს.
- მაღალი გამტარუნარიანობა: სონიკატორები შესაფერისია მაღალი გამტარუნარიანობის სამუშაო პროცესებისთვის, სადაც მრავალი ნიმუშის ჰომოგენიზაცია მოკლე დროშია საჭირო. პროგრამირებადი პარამეტრების წყალობით, ამ სონიკატორებს შეუძლიათ სწრაფად დაამუშაონ ნიმუშების სერია, რაც ამცირებს მომზადების დროს და უზრუნველყოფს თანმიმდევრულ შედეგებს. Hielscher სთავაზობს ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობებს, რომლებიც ერთდროულად ამუშავებს რამდენიმე ვიალაში მოთავსებულ ნიმუშებს ან მრავალფოსოიან ფირფიტებს, რაც განსაკუთრებით ღირებულია კვლევით და სამრეწველო გარემოში, სადაც საჭიროა მრავალი ნიმუშის სწრაფი და ერთგვაროვანი ჰომოგენიზაცია.
- სიზუსტე და კონტროლი: რადგან პრობის ტიპის სონიკატორები ნიმუშთან პირდაპირი კონტაქტის საშუალებას იძლევა, ისინი ჰომოგენიზაციის პროცესის უფრო ზუსტ კონტროლს უზრუნველყოფს. პრობის ჩაძირვის სიღრმე, სიხშირე და იმპულსური პარამეტრები შეიძლება ზუსტად დარეგულირდეს, რაც სხვადასხვა ნიმუშის დამუშავებისას თანმიმდევრულ და გამეორებად შედეგებს უზრუნველყოფს.
- მასშტაბურობა: სხვადასხვა ზომის პრობების არსებობის გამო, პრობის ტიპის სონიკატორები შესაფერისია როგორც მცირე, ისე დიდი მოცულობის ნიმუშების ჰომოგენიზაციისთვის. მცირე პრობები იდეალურია მიკრომოცულობებისთვის, ხოლო უფრო დიდი პრობები სამრეწველო გამოყენებისას დიდი მოცულობის ნიმუშების ჰომოგენიზაციის საშუალებას იძლევა.
ეს უპირატესობები აქცევს Hielscher-ის ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობებს პრიორიტეტულ არჩევანად იმ გამოყენებებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ სრულყოფილ და ეფექტურ ჰომოგენიზაციას, როგორიცაა ემულსიების მომზადება, უჯრედული სუსპენზიების დანგრევა ან სტაბილური დისპერსიების შექმნა.
მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითი მოწყობილობები
გაქვთ რთული ნიმუშები, მაღალი გამტარუნარიანობის პროცესები, სტერილური ჰომოგენიზაცია, ნიმუშების დიდი რაოდენობა ან მგრძნობიარე მასალები? Hielscher Ultrasonics-ს აქვს თქვენთვის შესაფერისი ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობა!
მოგვწერეთ ნიმუშების მომზადებასთან დაკავშირებული თქვენი ამოცანისა და იმ სირთულეების შესახებ, რომელთა წინაშეც დგახართ! ჩვენ სიამოვნებით გირჩევთ ყველაზე შესაფერის სონიკატორს წარმატებული სამეცნიერო ექსპერიმენტებისთვის, ანალიტიკური ამოცანებისთვის ან სიცოცხლის შემსწავლელი მეცნიერებების სფეროში გამოსაყენებლად.
ქვემოთ მოცემული ცხრილი წარმოდგენას შეგიქმნით ჩვენი ლაბორატორიული ულტრაბგერითი მოწყობილობების მიახლოებითი წარმადობის შესახებ:
| რეკომენდებული მოწყობილობები | პარტიის მოცულობა | ნაკადის სიჩქარე |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96-ფოსოიანი ფირფიტის სონიკატორი | მრავალფოსოიანი / მიკროტიტრული ფირფიტები | n.a. |
| ულტრაბგერითი CupHorn | CupHorn ვიალებისთვის ან ქიმიური ჭიქისთვის | n.a. |
| GDmini2 | ულტრაბგერითი მიკრო-ნაკადის რეაქტორი | n.a. |
| VialTweeter | 0,5–1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1–500mL | 10 to 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10–1000mL | 20 to 200mL/min |
| UP400St | 10–2000mL | 20 to 400mL/min |
| ულტრაბგერითი საცრის შემრხევი | n.a. | n.a. |
| ინდუსტრიული სონიკატორები | 500mL-დან 200L-მდე | 5 to >100L/min |
- მაღალი ეფექტურობა
- თანამედროვე ტექნოლოგია
- საიმედოობა და გამძლეობა
- რეგულირებადი, ზუსტი პროცესის კონტროლი
- პარტიული და ნაკადში დამუშავება
- ნებისმიერი მოცულობისთვის
- ინტელექტუალური პროგრამული უზრუნველყოფა
- მძლავრი ფუნქციები (მაგ., პროგრამირებადი, მონაცემთა პროტოკოლირება, დისტანციური მართვა)
- მარტივი და უსაფრთხო ექსპლუატაცია
- ტექნიკური მომსახურების მცირე საჭიროება
- CIP (ადგილზე გაწმენდა)
დიზაინი, წარმოება და კონსულტირება – გერმანიაში შექმნილი ხარისხი
Hielscher-ის ულტრაბგერითი მოწყობილობები ცნობილია ხარისხისა და დიზაინის უმაღლესი სტანდარტებით. გამძლეობა და მარტივი ექსპლუატაცია ჩვენი ულტრაბგერითი მოწყობილობების სამრეწველო ობიექტებში შეუფერხებელი ინტეგრაციის საშუალებას იძლევა. Hielscher-ის ულტრაბგერითი მოწყობილობები ადვილად უმკლავდება მკაცრ პირობებსა და რთულ სამუშაო გარემოს.
Hielscher Ultrasonics არის ISO-ს სერტიფიცირებული კომპანია, რომელიც განსაკუთრებულ ყურადღებას აქცევს მაღალი წარმადობის ულტრაბგერით მოწყობილობებს, რომლებიც გამოირჩევა თანამედროვე ტექნოლოგიითა და გამოყენების სიმარტივით. რა თქმა უნდა, Hielscher-ის ულტრაბგერითი მოწყობილობები შეესაბამება CE-ს მოთხოვნებს და აკმაყოფილებს UL-ის, CSA-სა და RoHs-ის მოთხოვნებს.
Hielscher Ultrasonics სთავაზობს მძლავრ არაკონტაქტურ სონიკატორებს ნიმუშების მომზადებისა და კლინიკური ანალიზისთვის. მრავალფოსოიანი ფირფიტის სონიკატორი UIP400MTP, VialTweeter, CupHorn და ნაკადური სონიკატორი GDmini2 ნიმუშებს ამუშავებს მათთან შეხების გარეშე.
ხშირად დასმული კითხვები
რა არის ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობა?
ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობა არის ულტრაბგერითი აპარატურა, რომელიც იყენებს მაღალი სიხშირის ბგერით ტალღებს სითხეებსა და ნაწილაკოვან ნარევებში ინტენსიური მექანიკური ძალების შესაქმნელად, რაც ხელს უწყობს ისეთ პროცესებს, როგორიცაა ჰომოგენიზაცია, უჯრედული ლიზისი და ნაწილაკების დისპერგირება. მოწყობილობა, როგორც წესი, შედგება ორი ძირითადი კომპონენტისგან:
- ულტრაბგერითი გენერატორი: ეს ბლოკი გარდაქმნის ელექტროენერგიას მაღალი სიხშირის ცვლად დენად, რომელიც კვებავს ულტრაბგერით ოსცილატორს.
- ულტრაბგერითი ოსცილატორი (პრობა/რქი): ოსცილატორი იღებს ამ ენერგიას და ვიბრირებს ულტრაბგერითი სიხშირეებით. სითხეში ჩაძირვისას ის წარმოქმნის კავიტაციის ბუშტუკებს, რომლებიც სწრაფად ფართოვდება და იშლება, გამოყოფენ ენერგიას და ქმნიან ძვრის ძალებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ სასურველ მექანიკურ ეფექტებს ნიმუშში.
ეს კონფიგურაცია ფართოდ გამოიყენება როგორც ლაბორატორიულ, ისე სამრეწველო დანიშნულებისთვის, სადაც საჭიროა კონტროლირებადი, ინტენსიური შერევა ან ნაწილაკების დამუშავება.
რა დანიშნულება აქვს სონიკატორს?
ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობები არის მძლავრი ლაბორატორიული ჰომოგენიზატორები, რომლებიც ასრულებენ ნიმუშების მომზადების რამდენიმე ამოცანას ლაბორატორიებში, სამეცნიერო და კლინიკურ დაწესებულებებში.
- უჯრედული ლიზისი და დესტრუქცია უჯრედული კომპონენტების, როგორიცაა დნმ, რნმ და ცილები, გამოსაყოფად
- ნიმუშების ჰომოგენიზაცია ერთგვაროვანი ნარევებისა და სუსპენზიების შესაქმნელად
- ნაწილაკების ზომის შემცირება ხსნადობის, რეაქციისუნარიანობის და დისპერსიების სტაბილურობის გასაუმჯობესებლად
- ემულსიფიკაცია არაშერეული სითხეების, როგორიცაა ზეთი და წყალი, სტაბილური ნარევების შესაქმნელად
- დეგაზირება და დეფოამირება გახსნილი გაზების მოსაშორებლად და სითხეებში ჰაერის ბუშტუკების თავიდან ასაცილებლად
- ნანონაწილაკების და სხვა მცირე ნაწილაკების დისპერგირება და დეაგლომერაცია ერთგვაროვანი სუსპენზიების მისაღებად
- ქიმიური რეაქციების გააქტიურება (სონოქიმია) რეაგენტების შერევისა და ენერგიის განაწილების გაუმჯობესებით
- ნაერთების ექსტრაქცია ბოტანიკური მასალებიდან, როგორიცაა ეთერზეთები და ფიტოქიმიკატები
ლიტერატურა / ლიტერატურული წყაროები
- 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
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ეფექტურობის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს ლაბორატორიული დან სამრეწველო ზომამდე.
