Laboratorijas uzdevumu apgūšana ar ultraskaņas homogenizatoru
Ultraskaņas aparāti ir būtiski laboratorijas rīki, ko izmanto plašam lietojumu klāstam, piemēram, homogenizācijai un sajaukšanai, ekstrakcijai, izkliedēšanai, emulgācijai, izšķīdināšanai, šūnu darbības traucējumiem, DNS sadrumstalotībai un sonochemical reakcijām. Parasti zondes tipa sonikatori tiek izmantoti, lai izpildītu šos kopīgos uzdevumus ikdienas laboratorijas darbā. Laboratorijas paraugiem, kur šķērskontaminācija vai parauga zudums ir ierobežojoši faktori, Hielscher bezkontakta sonikatori ir risinājums ultraskaņas paraugu sagatavošanai.
Zondes tipa ultraskaņas aparāti un bezkontakta sonicatori
Zondes tipa sonikators izmanto intensīvus ultraskaņas viļņus – fokusēts sonotroda vai zondes galā – vidē. Atvērta vai slēgta kuģa izmantošana ļauj vienkārši, bet droši apstrādāt šķidro vidi. Sonotroda uzstādīšana uz plūsmas šūnu ļauj nepārtraukti apstrādāt šķidruma plūsmu. Šāda caurplūdes iestatīšana ir sarežģīts veids, kā ultrasoniski apstrādāt lielākus apjomus vai viskozus šķidrumus un pastas.
Izmantojot bezkontakta sonikatorus, piemēram, VialTweeter, Multi-well Plate Sonicator UIP400MTP, CupHorn un GDmini2 plūsmas reaktoru, paraugus var apstrādāt bez pieskāriena / bezkontakta apstākļos – izvairīšanās no savstarpējas piesārņošanas un parauga zuduma. Vēl viena Hielscher bezkontakta ultraskaņas aparātu priekšrocība ir augsta caurlaidspējas spēja paraugu sagatavošanā.
Ultraskaņas apstrāde ir jaudas ultraskaņas pielietošana, izmantojot ultraskaņas zondi, lai sajauktu un manipulētu daļiņas paraugā. Ultrasonikatori tiek plaši izmantoti akadēmiskajos pētījumos, analītiskajās un kriminālistikas laboratorijās, klīniskajās iekārtās un ražošanas vietās, kur ultraskaņas apstrādi izmanto, lai homogenizētu un sajauktu šķidruma-šķidruma vai šķidruma-cietas suspensijas, lai iegūtu bioaktīvas vielas un šūnu savienojumus, sadalītu šūnas, baktērijas un audus, izšķīdinātu pulverus, izkliedētu biofilmas vai uzsāktu ķīmiskas reakcijas.
Tā kā ultraskaņas aparātu pielietojuma lauks ir tik plašs, ultraskaņas aparātus bieži sauc par viņu konkrēto uzdevumu. Tāpēc jūs varat atrast ultrasonikatorus ar dažādiem noteikumiem, piemēram:
- Ultraskaņas homogenizators:
Ultraskaņas homogenizatori tiek izmantoti, lai sajauktu un sajauktu divas vai vairākas fāzes vienotā suspensijā. Kā spēcīga alternatīva augstspiediena homogenizatoriem, asmeņu maisītājiem un mikrofluidizatoriem, zondes tipa ultraskaņas aparāti spīd ar savu izcilo spēju ražot nanodispersijas un nanoemulsijas. - Ultraskaņas izkliedētājs:
Ultraskaņas izkliedētāji izmanto augstfrekvences skaņas viļņus, lai sadalītu daļiņas mazākos izmēros un vienmērīgi sadalītu tos šķidrumā. Šis process ir īpaši noderīgs, lai izveidotu stabilas cieto daļiņu suspensijas šķidrumos, piemēram, izkliedējot pigmentus tintēs vai daļiņas vircās. - Ultraskaņas emulgators:
Ultraskaņas emulgatori izmanto ultraskaņas viļņus, lai radītu smalkas emulsijas, sajaucot divus nesajaucamus šķidrumus, piemēram, eļļu un ūdeni. Augstas intensitātes skaņas viļņi rada kavitācijas burbuļus, kas implodē, radot intensīvus bīdes spēkus, kas sadala pilienus nano izmēra emulsijās, padarot tos stabilus un vienmērīgus. - Ultraskaņas šūnu drupinātājs:
Šīs ierīces, kas pazīstamas arī kā ultraskaņas šūnu traucētāji vai lysers, izmanto ultraskaņas enerģiju, lai izjauktu atvērtas šūnu membrānas un atbrīvotu intracelulāro saturu. Šis process ir būtisks bioloģiskos un bioķīmiskos lietojumos proteīnu, DNS un citu šūnu komponentu ekstrakcijai. - Ultraskaņas nosūcējs:
Ultraskaņas nosūcēji izmanto ultraskaņas viļņus, lai izjauktu augu materiālu, uzlabojot bioaktīvo savienojumu, piemēram, ēterisko eļļu, flavonoīdu vai citu fitoķīmisko vielu, ekstrakciju. Kavitācijas efekts uzlabo šķīdinātāja iekļūšanu un masas pārnesi, kā rezultātā ekstrakcija ir efektīvāka. - Ultraskaņas šķīdinātājs:
Ultraskaņas šķīdinātāji izmanto ultraskaņas enerģiju, lai ātri un efektīvi izšķīdinātu cietās vielas šķidrumos. Tas ir noderīgi, lai pagatavotu šķīdumus vai suspensijas, kur izšķīdušā viela ir vienmērīgi un ātri jāizkliedē, piemēram, farmaceitiskos līdzekļos vai ķīmiskos preparātos. - Ultraskaņas maisītājs:
Ultraskaņas maisītāji izmanto augstas intensitātes ultraskaņas viļņus, lai sajauktu šķidrumus un vircas, nodrošinot vienmērīgu sastāvu. Šis sajaukšanas process var apstrādāt plašu viskozitātes diapazonu un ir īpaši efektīvs, homogenizējot produktus, kurus ir grūti sajaukt ar parastajām metodēm, piemēram, cementa pastām vai galvenajām partijām ar lielām cietām slodzēm. - Ultraskaņas maisītājs:
Ultraskaņas maisītāji izmanto ultraskaņas enerģiju, lai maisītu vai sajauktu šķidrumus, veicinot vienmērīgu sajaukšanos un novēršot sedimentāciju. Šī metode ir izdevīga dažādās nozarēs, lai laika gaitā saglabātu šķīdumu, suspensiju vai dispersiju konsekvenci.
Vairāku urbumu šķīvju un Petri trauku ultraskaņas apstrāde
Vairāku urbumu plāksnes un Petri trauki ir parastie laboratorijas trauki. Vairāku urbumu plāksnes, kas pazīstamas arī kā mikroplates vai mikrourbuma plāksnes, ir plakanas plāksnes ar vairākām “Wells” izmanto kā mazas mēģenes. Tie ir dažādās konfigurācijās, parasti ar 6, 12, 24, 48, 96, 384 vai 1536 urbumiem, kas ļauj veikt augstas caurlaidspējas skrīningu un testēšanu.
No otras puses, Petri trauki ir sekli, cilindriski, pārklāti trauki, kas parasti izgatavoti no stikla vai plastmasas. Tie nodrošina līdzenu virsmas laukumu mikroorganismu kultivēšanai.
Abu paraugu trauku īpašais dizains ir saistīts ar izaicinājumiem, kad ultraskaņas apstrāde jāpiemēro kā apstrādes posms. Ar plāksnes sonikatoru UIP400MTP Hielscher piedāvā spēcīgu sonikatoru, kas var apstrādāt jebkuras standarta multiwell plāksnes, mikroplates un Petri traukus.
Uzziniet vairāk par UIP400MTP kā spēcīgu sonikatoru paraugu sagatavošanai 96 urbumu šķīvjos un Petri traukos!
Šis Hielscher sonikators ir ISO sertificēts, UL, RoHs un CE atbilstošs. Tam ir 24/7 darbības iespējas augstas caurlaidspējas darbplūsmām.
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegts pārskats par mūsu zondes tipa un bezkontakta ultrasonikatoriem parastajiem laboratorijas lietojumiem:
| Ieteicamās ierīces | Partijas apjoms | Plūsmas ātrums |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96 urbumu plāksnes Sonicator | vairāku iedobju / mikrotitru plāksnes | n.p. |
| Ultraskaņas CupHorn | CupHorn flakoniem vai vārglāzei | n.p. |
| GDmini2 | Ultraskaņas mikroplūsmas reaktors | n.p. |
| VialTweeter | 0.5 līdz 1,5 ml | n.p. |
| UP100H | 1 līdz 500 ml | 10 līdz 200 ml/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 līdz 1000 ml | 20 līdz 200 ml/min |
| UP400St | 10 līdz 2000 ml | 20 līdz 400 ml/min |
| UIP500hdT | 100 līdz 5000 ml | 01 līdz 4 l/min |
| Ultraskaņas sieta kratītājs | n.p. | n.p. |
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
Biežāk uzdotie jautājumi
Kā lietot Lab Sonicator?
Laboratorijas sonikators ir instruments, ko izmanto, lai izmantotu ultraskaņas enerģiju, lai sajauktu daļiņas paraugā, bieži vien homogenizācijas, emulgācijas, nanodaļiņu izkliedēšanas vai šūnu traucēšanas nolūkā. Lai izmantotu laboratorijas sonikatoru, vispirms ir jāsagatavo paraugs piemērotā traukā. Ja izmantojat zondes tipa sonikatoru, iegremdējiet zondi paraugā, nodrošinot, ka tā nepieskaras trauka malām vai apakšai. Pielāgojiet sonikatora iestatījumus, piemēram, amplitūdu, pulsa ātrumu un ilgumu atbilstoši jūsu lietojumprogrammas īpašajām prasībām. Bezkontakta sonikatoram novietojiet parauga trauku turētājā, kā norādīts rokasgrāmatā, lai ultraskaņas viļņi tiktu pārraidīti optimālā veidā. Ieslēdziet sonikatoru un pārraugiet procesu, pēc vajadzības pielāgojot parametrus, lai sasniegtu vēlamo efektu. Vienmēr valkājiet atbilstošus aizsarglīdzekļus, piemēram, ausu aizsarglīdzekļus.
Kas ir ultraskaņas aparātu pielietojumi laboratorijās?
Ultraskaņas apstrādei ir daudz pielietojumu laboratorijās dažādās jomās. To parasti izmanto šūnu darbības traucējumiem un līzei, ļaujot ekstrahēt intracelulāros komponentus, piemēram, DNS, RNS un proteīnus. To izmanto arī emulsiju un dispersiju sagatavošanā, uzlabojot nesajaucamu šķidrumu sajaukšanos vai nanodaļiņu sadalījumu vidē. Ultraskaņas aparāti ir vērtīgi nanodaļiņu sintēzē, palīdzot samazināt daļiņu izmēru un novērst aglomerāciju. Turklāt ultraskaņas apstrāde tiek izmantota šķidrumu degazēšanai, noņemot izšķīdušās gāzes, kas var traucēt noteiktas analītiskās metodes.
Kāda ir atšķirība starp zondes tipa sonikatoru un ultraskaņas vannu?
Galvenā atšķirība starp zondes tipa sonikatoru un ultraskaņas vannu ir to dizains un pielietojums. Zondes tipa sonikators izmanto titāna zondi, kas tieši saskaras ar paraugu, piegādājot intensīvu ultraskaņas enerģiju lokalizētā vietā. Šis tiešais pielietojums ir ideāli piemērots maziem un lieliem apjomiem un nodrošina precīzu ultraskaņas apstrādes procesa kontroli. Turpretī ultraskaņas vanna pārraida ultraskaņas viļņus caur šķidru vidi, kurā atrodas parauga trauks. Šī netiešā ultraskaņas apstrāde ir vāja un nevienmērīga, tāpēc to parasti izmanto tīrīšanai vai degazēšanai.
Netiešu ultraskaņu intensīvos un vienmērīgos apstākļos var panākt, izmantojot bezkontakta ultraskaņas aparātus, piemēram, VialTweeter, Multi-well Plate Sonicator UIP400MTP vai plūsmas reaktoru GDmini2. Šie lieljaudas, augstas caurlaidspējas ultraskaņas aparāti ļauj precīzi kontrolēt paraugu apstrādi ar ultraskaņu, padarot tos piemērotus pētniecībai un diagnostikai.
Kādi ir ultraskaņas pielietojumi HPLC?
Augstas izšķirtspējas šķidruma hromatogrāfijā (HPLC) ultraskaņas apstrāde ļauj modificēt un funkcionalizēt nanodaļiņas, piemēram, silīcija dioksīda vai cirkonija mikrosfēras. Ultrasonication ir ļoti efektīva metode, lai sintezētu kodola čaumalas silīcija dioksīda daļiņas, kas ir īpaši noderīgas HPLC kolonnām.
Turklāt paraugu sagatavošanai tiek izmantota ultraskaņas apstrāde. Tas nodrošina analītu un reaģentu rūpīgu sajaukšanu un šķīdināšanu, kas ir būtiski precīziem un reproducējamiem hromatogrāfijas rezultātiem. Ultraskaņas apstrāde palīdz degazēt šķīdinātājus, noņemot izšķīdušās gāzes, kas var veidot burbuļus un traucēt plūsmu un noteikšanu HPLC sistēmās. Turklāt HPLC komponentu, piemēram, kolonnu un inžektoru daļu, tīrīšanai izmanto ultraskaņu, nodrošinot, ka visi piesārņotāji vai atlikumi tiek efektīvi noņemti.
Kā Sonicator tiek izmantots biotehnoloģijā un dzīvības zinātnē?
Biotehnoloģijā un zinātnēs par dzīvību ultrasonikatori ir neaizstājams līdzeklis dažādiem lietojumiem. Tos plaši izmanto šūnu līzei un intracelulāro materiālu ekstrakcijai, kas ir būtiska molekulārās bioloģijas pētījumiem, kuros iesaistītas nukleīnskābes un olbaltumvielas. Ultraskaņas apstrāde tiek izmantota DNS, RNS un hromatīna sadrumstalotībā sekvencēšanai un citām ģenētiskām analīzēm, ļaujot pētīt ģenētisko materiālu smalkākā mērogā. Turklāt ultraskaņas apstrādātāji tiek izmantoti liposomu un citu nanodaļiņu saturošu zāļu piegādes sistēmu sagatavošanā, uzlabojot terapeitisko līdzekļu efektivitāti un mērķēšanu.
Literatūra / Atsauces
- Ultrasonic Homogenizers for Efficient Sample Preparation – Hielscher Ultrasonics
- 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 ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Lab līdz rūpnieciskais izmērs.