Sonificeerapparaten voor uw laboratoriumtaken

Sonificeerapparaten, met name sonicatoren van het probe-type, zijn geavanceerde instrumenten die op grote schaal worden gebruikt in laboratoria en industriële omgevingen. Door gebruik te maken van de kracht van ultrageluid kunnen sonicatietoestellen verschillende materialen effectief verwerken. Deze apparaten werken door ultrasone energie via een sonde (of hoorn) in een vloeistof of slurry te sturen, waarbij ultrasone golven met een hoge intensiteit en lage frequentie worden opgewekt die akoestische cavitatie creëren, gekenmerkt door intense mechanische krachten. Deze ultrasone krachten veroorzaken cavitatie-microbelletjes die snel uitzetten en weer instorten, waarbij krachtige schuifkrachten vrijkomen die verschillende toepassingen bevorderen, zoals homogenisatie, cellyse, verkleining van de deeltjesgrootte en nog veel meer.

Sonicatie en cavitatie begrijpen

Sonificatie is het proces waarbij ultrasone energie wordt gebruikt om deeltjes in een vloeistof te laten agiteren. Ultrasoon geluid met frequenties tussen ongeveer 20 kHz en 30 kHz is in staat om genoeg energie op te wekken om homogenisatietaken efficiënt uit te voeren. Dergelijke ultrasone geluidsgolven induceren snelle cycli van compressie en expansie in de vloeistof, wat leidt tot de vorming van microscopische belletjes. Wanneer deze microbellen heftig in elkaar klappen, kunnen extreme krachten worden waargenomen. Dit energie-intensieve fenomeen staat bekend als cavitatie en is de drijvende kracht achter de effectiviteit van sonicatie bij materiaalverwerking:

• Cavitatiebellen: Deze microbellen groeien tijdens de expansiefase van de geluidsgolf en storten tijdens de compressiefase heftig in. Door deze ineenstorting komen er gelokaliseerde zones met hoge energie vrij met temperaturen en drukken die duizenden graden Celsius en honderden atmosferen bereiken, zij het kortstondig en op microscopische schaal.
• Mechanische dwarskrachten: Het instorten van cavitatiebellen genereert intense schuifkrachten die celwanden kunnen verstoren, deeltjes kunnen verspreiden en mengsels met uitzonderlijke efficiëntie kunnen homogeniseren.
  De mogelijkheid om cavitatie te controleren maakt sonicatie zo waardevol in verschillende wetenschappelijke gebieden, van moleculaire biologie tot materiaalkunde.

Soorten laboratorium Sonicators

De twee meest gebruikte soorten sonicators in laboratoria zijn:

• Sonde-type Sonicators: Deze sonicators gebruiken een titanium sonde om ultrasone energie direct in het monster over te brengen. Ze zijn ideaal voor toepassingen met hoge intensiteit zoals cellyse, verkleining van de deeltjesgrootte en emulgering, omdat ze geconcentreerde energie direct in de vloeistof overbrengen. Sonde sonicatoren worden vaak geprefereerd voor toepassingen die een hoge controle over de cavitatie-intensiteit vereisen.
• Bad-type Sonicators: In deze opstelling worden de monsters in een waterbad geplaatst dat vervolgens gesonitiseerd wordt. Deze methode zorgt voor een gelijkmatige, maar over het algemeen minder intense sonicatie in vergelijking met sondetypes. Badsonators zijn handig voor het reinigen van laboratoriumapparatuur, voorzichtig mengen en bepaalde soorten chemische reacties.

Waarom zijn sonicatoren van het sonde-type het beste voor homogenisatie?

Sonicators van het sondetype worden beschouwd als de beste keuze voor homogenisatie omdat ze ultrasone energie van hoge intensiteit rechtstreeks in het monster kunnen brengen, waardoor ze krachtige schuifkrachten produceren. Dit is waarom ze uitblinken in homogenisatietaken:

• Directe energieoverdracht: Sonicators van het sonde-type verzenden ultrasone energie via een titanium sonde (of hoorn) die direct in het monster is ondergedompeld. Dit directe contact zorgt voor een zeer efficiënte energieoverdracht en creëert intense cavitatie direct in de oplossing. Dit is vooral handig voor het homogeniseren van taaie materialen of suspensies die veel kracht nodig hebben om deeltjes af te breken en gelijkmatig te verdelen.
• Hoge afschuifkrachten: De intense cavitatie die veroorzaakt wordt door sonicators van het probe-type genereert sterke schuifkrachten in de vloeistof, die deeltjes uit elkaar trekken, celwanden verstoren en de deeltjesgrootte verkleinen. Deze krachten helpen bij het creëren van een homogeen mengsel, omdat ze zelfs zeer viskeuze of dichte suspensies effectief kunnen verwerken.
• Instelbare intensiteit: Sonicators van het sonde-type hebben vaak instelbare vermogensinstellingen, zodat de gebruiker de intensiteit van de sonificatie kan aanpassen aan de specifieke homogenisatievereisten. Lagere vermogensniveaus kunnen worden gebruikt voor voorzichtig mengen, terwijl hogere niveaus meer uitdagende homogenisatietaken aankunnen.
• Hoge doorvoercapaciteit: Sonificatoren zijn zeer geschikt voor high-throughput workflows, waarbij meerdere monsters in korte tijd gehomogeniseerd moeten worden. Met de programmeerbare instellingen kunnen deze sonicators snel een reeks monsters verwerken, waardoor de voorbereidingstijd wordt verkort en consistente resultaten worden gegarandeerd. Hielscher biedt sonicatietoestellen die meerdere flacons of platen met meerdere putjes tegelijk kunnen verwerken, wat vooral waardevol is in onderzoek en industriële omgevingen waar een snelle, uniforme homogenisatie van een groot aantal monsters nodig is.
• Precisie en controle: Omdat sonicators van het probe-type direct contact met het monster mogelijk maken, bieden ze een nauwkeurigere controle over het homogenisatieproces. De onderdompelingsdiepte, frequentie en pulsinstellingen van de sonde kunnen fijn ingesteld worden, waardoor consistente en reproduceerbare resultaten voor verschillende monsters verkregen worden.
• Schaalbaarheid: Met verschillende sonde-afmetingen zijn sonicators van het sonde-type geschikt voor het homogeniseren van zowel kleine als grote monstervolumes. Kleinere sondes zijn ideaal voor microvolumes, terwijl grotere sondes geschikt zijn voor het homogeniseren van bulkmonsters in industriële toepassingen.

Deze voordelen maken de sonicatietoestellen van Hielscher de eerste keuze voor toepassingen die een grondige en efficiënte homogenisatie vereisen, zoals het bereiden van emulsies, het afbreken van celsuspensies of het creëren van stabiele dispersies.
 

Ultrasone apparaten met hoge prestaties

Heeft u te maken met uitdagende monsters, processen met een hoge doorvoer, steriele homogenisatie, grote aantallen monsters of gevoelige materialen? Hielscher Ultrasonics heeft het juiste sonicatietoestel voor uw toepassing!

Vertel ons over uw taak op het gebied van monstervoorbereiding en de uitdagingen waarmee u wordt geconfronteerd! Wij adviseren u graag de meest geschikte sonicator voor succesvolle onderzoeksexperimenten, analytische taken of life science toepassingen.

De onderstaande tabel geeft een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze ultrasone apparaten op laboratoriumformaat:

Ontwerp, productie en advies – Kwaliteit Made in Germany

Hielscher ultrasone machines staan bekend om hun hoge kwaliteit en ontwerpnormen. Robuustheid en eenvoudige bediening zorgen voor een soepele integratie van onze ultrasoonapparatuur in industriële faciliteiten. Ruwe omstandigheden en veeleisende omgevingen worden gemakkelijk door Hielscher ultrasoontoestellen aangepakt.

Hielscher Ultrasonics is een ISO-gecertificeerd bedrijf en legt speciale nadruk op hoogwaardige ultrasone apparaten met state-of-the-art technologie en gebruiksvriendelijkheid. Uiteraard zijn de Hielscher ultrasoonapparaten CE-conform en voldoen ze aan de eisen van UL, CSA en RoHs.

Hielscher Ultrasonics levert krachtige contactloze sonicators voor monstervoorbereiding en klinische analyse. De Multi-well plaat, sonicator UIP400MTP, de VialTweeter, de CupHorn en de GDmini2 flowsonicator verwerken de monsters zonder ze aan te raken.