Desintegração Ultrassônica das Células

Ultrasonication é um meio eficaz de desintegrar estruturas celulares. Portanto, os sonicadores são amplamente utilizados em laboratórios para quebrar células abertas, extrair moléculas intracelulares, proteínas e organelas para pesquisa e análise. Em escala industrial, a desintegração ultra-sônica e lise é usada para isolar moléculas de fábricas de células ou para promover a digestão de biomassa.

O que é desintegração ultra-sônica?

Sonicador tipo sonda para desintegração celular e liseA desintegração ultra-sônica, também conhecida como homogeneização ultra-sônica, é um processo que usa ondas de ultrassom de alta intensidade e baixa frequência para quebrar as paredes celulares e interromper as estruturas moleculares em um meio líquido. Esta técnica é comumente utilizada em diversas aplicações científicas e industriais para diversos fins:

Interrupção da célula: A desintegração ultra-sônica é amplamente utilizada em biologia celular e biologia molecular para interromper as membranas celulares, liberando conteúdo celular como proteínas, ácidos nucléicos e organelas. Isso é útil para extrair componentes intracelulares para análise ou para lisar células em processos de microbiologia e biotecnologia.

  • Homogeneização: Ele ajuda na mistura uniforme de componentes em uma amostra, especialmente quando se lida com líquidos imiscíveis ou quando se tenta obter uma mistura consistente de materiais.
  • Extração de Proteínas: Em biologia, proteômica das ciências da vida, a análise de proteínas é uma tarefa muito comum. Antes que as proteínas possam ser analisadas em ensaios, elas devem ser extraídas do interior da célula e isoladas. Sonicators são o método mais amplamente utilizado para extração de proteínas.
  • Fragmentação do DNA: DNA e RNA são tipos distintos de ácidos nucléicos que armazenam e codificam informações genéticas nas células. Quando o DNA e o RNA são analisados, as fitas longas às vezes devem ser fragmentadas, um processo que pode ser feito de forma confiável e eficiente por sonicação.
  • Preparo da amostra: Em pesquisa e análise, a preparação de amostras é um procedimento comum antes de várias técnicas analíticas. A desintegração ultra-sônica pode ajudar a dissolver ou dispersar amostras, o que pode melhorar a precisão e a reprodutibilidade das análises.

Pedido de informação





O sonicator tipo sonda UP200St equipado com sonotrodo S26d2 é usado para sonificar um frasco

Sonicator tipo sonda UP200St para desintegração celular, ruptura celular e extração

Vantagens da desintegração ultra-sônica

Por que usar um sonicador do tipo sonda para desintegração, ruptura celular e extração de moléculas e proteínas intracelulares? Um sonicator ou desmembrator ultra-sônico oferece inúmeras vantagens que tornam a sonicação a tecnologia superior quando comparada a outros métodos de desintegração, como homogeneização de alta pressão, moagem de bolas ou microfluidização.

  • Não Térmicos: A desintegração ultra-sônica é um método não térmico, o que significa que não depende do calor para quebrar materiais. Isso é vantajoso para aplicações em que altas temperaturas podem degradar amostras sensíveis ao calor.
  • Preciso e Controlado: O processo pode ser controlado com alta precisão, permitindo ruptura, mistura ou redução do tamanho das partículas específicas.
  • Rápido e eficiente: Ultrasonication é geralmente um método rápido e eficiente, tornando-o adequado para aplicações de alto rendimento.
  • Uso reduzido de produtos químicos: Em muitos casos, a desintegração ultra-sônica pode reduzir a necessidade de produtos químicos agressivos ou solventes orgânicos, que podem ser ecologicamente corretos e reduzir o risco de contaminação química.
  • Sem fresagem, sem bicos: Técnicas alternativas de desintegração, como moagem de bolas/contas ou homogeneizadores de alta pressão, apresentam desvantagens. A moagem de bolas/contas requer o uso de meios de moagem (contas ou pérolas), que devem ser laboriosamente separados e limpos. Os homogeneizadores de alta pressão têm bicos que são propensos a entupimento. Em contraste, os homogeneizadores ultra-sônicos são fáceis de usar, altamente confiáveis e robustos, exigindo muito pouca manutenção.
  • Versatilidade: Pode ser aplicado a uma ampla gama de materiais, incluindo bactérias, células vegetais, tecidos de mamíferos, algas, fungos etc., tornando-se uma técnica versátil em vários campos.
    Escalabilidade: A técnica ultra-sônica pode ser ampliada para processos industriais, tornando-a adequada para aplicações de produção em laboratório e em larga escala.

O princípio de funcionamento da desintegração ultra-sônica e ruptura celular

O desmembrator ultra-sônico UP200St, um sonicador poderoso do tipo sonda de 200 watts, é usado para desintegração celular e ruptura celularUltrasonication gera ondas alternadas de alta pressão e baixa pressão no líquido exposto. Durante o ciclo de baixa pressão, as ondas ultra-sônicas criam pequenas bolhas de vácuo no líquido que colapsam violentamente durante um ciclo de alta pressão. Esse fenômeno é denominado cavitação. A implosão da bolha de cavitação causa fortes forças de cisalhamento hidrodinâmicas que causam a primeira sonoporação e subsequente a ruptura eficiente das estruturas celulares. Moléculas intracelulares e organelas são completamente liberadas no solvente.

Desintegração ultra-sônica de estruturas celulares

As forças de cisalhamento podem desintegrar material fibroso e celulósico em partículas finas e quebrar as paredes da estrutura celular. Isso libera mais material intracelular, como amido ou açúcar no líquido. Além disso, o material da parede celular está sendo quebrado em pequenos detritos.

Este efeito pode ser utilizado para a fermentação, digestão e outros processos de conversão de matéria orgânica. Após a moagem e moagem, ultra-som faz mais do material intra-celular, por exemplo, amido, bem como os detritos da parede celular disponíveis para as enzimas que convertem o amido em açúcares. Ele faz também aumentar a área de superfície exposta para as enzimas durante a liquefacção ou sacarificação. Isto tipicamente aumentar a velocidade e o rendimento da fermentação de levedura e outros processos de conversão de, por exemplo, para aumentar a produção de etanol a partir de biomassa.

Usar desintegração ultra-sônica – Confiável e eficiente em qualquer escala

Os sonicators Hielscher estão disponíveis com diferentes classificações de potência e capacidades de processamento. Se você deseja sonicar pequenas amostras biológicas de alguns microlitros a alguns litros ou precisa processar grandes células ou fluxos de biomassa para produção, Hielscher Ultrasonics oferecerá o desmembrator ultrassônico mais adequado para sua aplicação biológica.

Este tutorial explica que tipo de sonicator é melhor para suas tarefas de preparação de amostras, como lise, interrupção celular, isolamento de proteínas, fragmentação de DNA e RNA em laboratórios, análise e pesquisa. Escolha o tipo de sonicator ideal para sua aplicação, volume de amostra, número de amostra e taxa de transferência. Hielscher Ultrasonics tem o homogeneizador ultra-sônico ideal para você!

Como encontrar o sonicator perfeito para ruptura celular e extração de proteínas em ciência e análise

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A tabela abaixo fornece uma indicação da capacidade aproximada de processamento de nossos ultrassonicators de tamanho de laboratório:

Dispositivos RecomendadosVolume batchQuociente de vazão
UIP400MTP Placa Sonicator de 96 Poçosplacas multi-bem /microtitern / D.
cuphorn ultra-sônicaCupHorn para frascos para injetáveis ou copon / D.
GDmini2Reator ultra-sônico de micro-fluxon / D.
VialTweeter00,5 a 1,5 mLn / D.
UP100H1 a 500mL10 a 200 mL / min
UP200Ht, UP200St10 a 1000mL20 a 200mL/min
UP400St10 a 2000 mL20 a 400 mL / min
agitador de peneira ultrassônican / D.n / D.

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Este vídeo mostra o homogeneizador ultrassônico Hielscher UP100H, um ultrassonônico amplamente utilizado para preparação de amostras em laboratórios.

Homogeneizador ultrassônico UP100H

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A tabela abaixo fornece uma indicação da capacidade de processamento aproximada de nossos ultrassons industriais:

Volume batchQuociente de vazãoDispositivos Recomendados
200mL a 5L0.05 a 1L/minUIP500hdT
1 a 10L0.1 a 2L/minUIP1000hdT
5 a 20L00,2 a 4 L / minUIP2000hdT
10 a 100L2 de 10L / minUIP4000hdT
15 a 150L3 a 15L/minUIP6000hdT
n / D.10 a 100L / minUIP16000
n / D.maioraglomerado de UIP16000
Homogeneizador ultra-sônico UP400St para preparação de amostras em biologia, microbiologia e ciências da vida

Homogeneizador ultra-sônico UP400St para solubilização celular, lise e extração de proteínas



Literatura / Referências

Cuphorn ultra-sônico para a sonicação uniforme e intensa de até 5 tubos fechados e frascos para injetáveis para homogeneização de amostra estéril uniforme e rápida.

cuphorn ultra-sônica para a sonicação intensa de tubos fechados e frascos para homogeneização estéril de amostras.


Ultrassônicos de alto desempenho! A linha de produtos Hielscher abrange todo o espectro desde o ultrassônico de laboratório compacto sobre unidades de bancada até sistemas ultrassônicos industriais completos.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho de Laboratório para tamanho industrial.


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