Stăpânirea sarcinilor de laborator cu un omogenizator cu ultrasunete
Sonicatorii sunt instrumente esențiale de laborator utilizate pentru o gamă largă de aplicații, cum ar fi omogenizarea și amestecarea, extracția, dispersarea, emulsionarea, dizolvarea, întreruperea celulelor, fragmentarea ADN-ului și reacțiile sonochimice. De obicei, sonicatoarele de tip sondă sunt folosite pentru a îndeplini aceste sarcini comune în munca zilnică de laborator. Pentru probele de laborator, în cazul în care contaminarea încrucișată sau pierderea probei sunt factori limitativi, sonicatoare Hielscher non-contact sunt soluția ideală pentru pregătirea probei cu ultrasunete.
Sonicatoare de tip sondă și sonicatoare fără contact
Sonicatorul de tip sondă aplică unde ultrasonice intense – focalizat la vârful sonotrodei sau sondei – în mediu. Folosind un vas deschis sau închis permite un tratament cu ultrasunete simplu, dar fiabil de medii lichide. Montarea sonotrode la o celulă de flux permite sonicare continuă a unui flux lichid. O astfel de configurare prin flux este o modalitate sofisticată de a procesa ultrasonically volume mai mari sau lichide și paste vâscoase.
Folosind sonicatoare fără contact, cum ar fi VialTweeter, Multi-well Plate Sonicator UIP400MTP, CupHorn și reactorul cu flux GDmini2, probele pot fi procesate în condiții fără atingere / fără contact – evitarea contaminării încrucișate și a pierderii probelor. Un alt avantaj al sonicatorilor fără contact Hielscher este capacitatea mare de randament în pregătirea probei.
Sonicare este actul de aplicare ultrasunete de putere printr-o sondă cu ultrasunete pentru a agita și manipula particulele într-o probă. Ultrasonicators sunt utilizate pe scară largă în cercetarea academică, laboratoare analitice și medico-legale, facilități clinice și site-uri de producție, în cazul în care sonicare este utilizat pentru a omogeniza și amesteca suspensii lichid-lichid sau lichid-solid, pentru a extrage substanțe bioactive și compuși celulari, pentru a dezintegra celule, bacterii, și țesuturi, pentru a dizolva pulberi, pentru a disloca biofilme sau pentru a iniția reacții chimice.
Deoarece domeniul de aplicare al sonicators este atât de larg, sonicators sunt adesea denumite în raport cu sarcina lor specifică. Acesta este motivul pentru care puteți găsi ultrasonicators sub termeni diferiți, cum ar fi:
- Omogenizator cu ultrasunete:
Omogenizatoare cu ultrasunete sunt utilizate pentru a amesteca și amesteca două sau mai multe faze într-o suspensie uniformă. Ca o alternativă puternică la omogenizatoare de înaltă presiune, mixere cu lamă și microfluidizatoare, sonicatoarele de tip sondă strălucesc cu capacitatea lor excepțională de a produce nano-dispersii și nano-emulsii. - Dispersor cu ultrasunete:
Dispersoare cu ultrasunete folosesc unde sonore de înaltă frecvență pentru a descompune particulele în dimensiuni mai mici și a le distribui uniform într-un lichid. Acest proces este deosebit de util pentru crearea suspensiilor stabile de particule solide în lichide, cum ar fi dispersarea pigmenților în cerneluri sau a particulelor în suspensii. - Emulgator cu ultrasunete:
Emulgatori cu ultrasunete utilizează unde cu ultrasunete pentru a crea emulsii fine prin amestecarea a două lichide nemiscibile, ar fi ulei și apă. Undele sonore de înaltă intensitate generează bule de cavitație care implodează, creând forțe intense de forfecare care descompun picăturile în emulsii de dimensiuni nano, făcându-le stabile și uniforme. - Concasor de celule cu ultrasunete:
De asemenea, cunoscut sub numele de disruptori de celule cu ultrasunete sau liziere, aceste dispozitive folosesc energie cu ultrasunete pentru a rupe membranele celulare deschise și de a elibera conținutul intracelular. Acest proces este esențial în aplicațiile biologice și biochimice pentru extragerea proteinelor, ADN-ului și a altor componente celulare. - Extractor cu ultrasunete:
Extractoare cu ultrasunete aplica unde ultrasonice pentru a perturba materialul vegetal, îmbunătățirea extracției de compuși bioactivi, ar fi uleiuri esențiale, flavonoide, sau alte substanțe fitochimice. Efectul de cavitație îmbunătățește penetrarea solvenților și transferul de masă, rezultând o extracție mai eficientă. - Dizolvant cu ultrasunete:
Dizolvanții cu ultrasunete utilizează energia ultrasonică pentru a dizolva solidele în lichide rapid și eficient. Acest lucru este util pentru prepararea soluțiilor sau suspensiilor în cazul cărora substanța dizolvată trebuie dispersată uniform și rapid, cum ar fi în produse farmaceutice sau formulări chimice. - Mixer cu ultrasunete:
Mixerele cu ultrasunete folosesc unde cu ultrasunete de înaltă intensitate pentru a amesteca lichide și suspensii, asigurând o compoziție uniformă. Acest proces de amestecare poate gestiona o gamă largă de vâscozități și este deosebit de eficient în omogenizarea produselor dificil de amestecat cu metode convenționale, cum ar fi pastele de ciment sau loturile master cu sarcini solide mari. - Agitator cu ultrasunete:
Agitatoarele cu ultrasunete folosesc energia ultrasonică pentru a amesteca sau agita lichidele, promovând amestecarea uniformă și prevenind sedimentarea. Această metodă este benefică în diverse industrii pentru menținerea consistenței soluțiilor, suspensiilor sau dispersiilor în timp.
Sonicarea plăcilor cu mai multe puțuri și a vaselor Petri
Farfuriile cu mai multe godeuri și vasele Petri sunt vase comune de laborator care diferă foarte mult una de cealaltă. Plăcile cu mai multe godeuri, cunoscute și sub denumirea de microplăci sau plăci cu microgodeuri, sunt plăci plate cu mai multe “Wells” utilizate ca eprubete mici. Acestea vin în diferite configurații, de obicei cu 6, 12, 24, 48, 96, 384 sau 1536 de puțuri, permițând screening-ul și testarea cu randament ridicat.
Vasele Petri, pe de altă parte, sunt vase superficiale, cilindrice, cu capac, de obicei din sticlă sau plastic. Acestea oferă o suprafață plană pentru cultivarea microorganismelor.
Designul specific al ambelor vase de probă vine cu provocări atunci când sonicare ar trebui să fie aplicate ca pas de procesare. Cu placa sonicator UIP400MTP, Hielscher oferă un sonicator puternic, care se poate ocupa de orice plăci standard multiwell, microplates și vase Petri.
Aflați mai multe despre UIP400MTP ca sonicator puternic pentru prepararea probei în plăci cu 96 de godeuri și vase Petri!
Acest sonicator Hielscher este certificat ISO, UL, RoHs și CE conform. Are capacitate de operare 24/7 pentru fluxuri de lucru cu randament ridicat.
Tabelul de mai jos vă oferă o imagine de ansamblu asupra ultrasonicators noastre de tip sondă și non-contact pentru aplicații comune de laborator:
| Dispozitive recomandate | Volumul lotului | Debitul |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96-Well Plate Sonicator | plăci multi-godeu / microtitrare | n.a. |
| CupHorn cu ultrasunete | CupHorn pentru flacoane sau pahar | n.a. |
| GDmini2 | reactor cu ultrasunete micro-flux | n.a. |
| VialTweeter | 00,5 până la 1,5 ml | n.a. |
| UP100H | 1 până la 500 ml | 10 până la 200 ml/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 până la 1000 ml | 20 până la 200 ml / min |
| UP400St | 10 până la 2000 ml | 20 până la 400 ml / min |
| UIP500hdT | 100 până la 5000 ml | 00.1 până la 4L / min |
| Agitator cu sită cu ultrasunete | n.a. | n.a. |
Contactează-ne! / Întreabă-ne!
Întrebări frecvente
Cum se utilizează un laborator Sonicator?
Un sonicator de laborator este un instrument utilizat pentru a aplica energie ultrasonică pentru a agita particulele dintr-o probă, adesea în scopul omogenizării, emulsionării, dispersării nanoparticulelor sau perturbării celulelor. Pentru a utiliza un sonicator de laborator, trebuie mai întâi să vă pregătiți proba într-un recipient adecvat. Dacă utilizați un sonicator de tip sondă, scufundați sonda în eșantion, asigurându-vă că nu atinge părțile laterale sau fundul recipientului. Reglați setările sonicatorului, cum ar fi amplitudinea, rata pulsului și durata în funcție de cerințele specifice ale aplicației dvs. Pentru un sonicator fără contact, așezați recipientul pentru probe în suport ca în manualul instruit, astfel încât undele cu ultrasunete să fie transmise într-un mod optim. Porniți sonicatorul și monitorizați procesul, ajustând parametrii după cum este necesar pentru a obține efectul dorit. Purtați întotdeauna echipament de protecție adecvat, cum ar fi protecția urechilor.
Care sunt aplicațiile sonicatorilor în laboratoare?
Sonicare are numeroase aplicații în laboratoare din diverse domenii. Este frecvent utilizat pentru perturbarea celulelor și liza, permițând extracția componentelor intracelulare, cum ar fi ADN-ul, ARN-ul și proteinele. Este, de asemenea, utilizat în prepararea emulsiilor și dispersiilor, îmbunătățind amestecarea lichidelor nemiscibile sau distribuția nanoparticulelor într-un mediu. Sonicatorii sunt valoroși în sinteza nanoparticulelor, ajutând la reducerea dimensiunii particulelor și prevenirea aglomerării. În plus, sonicare este utilizat pentru degazarea lichidelor, îndepărtarea gazelor dizolvate care pot interfera cu anumite tehnici analitice.
Care este diferența dintre un sonicator de tip sondă și o baie cu ultrasunete?
Diferența principală dintre un sonicator de tip sondă și o baie cu ultrasunete constă în proiectarea și aplicarea lor. Un sonicator de tip sondă utilizează o sondă de titan care intră direct în contact cu proba, oferind energie ultrasonică intensă într-o zonă localizată. Această aplicație directă este ideală pentru volume mici până la mari și oferă un control precis asupra procesului de sonicare. În schimb, o baie cu ultrasunete transmite unde ultrasonice printr-un mediu lichid în care este plasat recipientul pentru probe. Acest sonicare indirectă este slab și neuniform, prin urmare, utilizat în mod obișnuit pentru curățare sau degazare.
Sonicare indirectă în condiții intense și uniforme pot fi realizate folosind sonicatori fără contact, cum ar fi VialTweeter, Multi-well Plate Sonicator UIP400MTP sau reactorul de curgere GDmini2. Aceste sonicatoare de mare putere, cu randament ridicat, permit sonicarea controlată cu precizie a probelor, făcându-le potrivite pentru cercetare și diagnosticare.
Care sunt aplicațiile de sonicare în HPLC?
În cromatografia lichidă de înaltă performanță (HPLC), sonicare permite modificarea și funcționalizarea nanoparticulelor, ar fi microsferele de siliciu sau zirconiu. Ultrasonication este o metodă extrem de eficientă pentru sintetizarea particulelor de siliciu miez-coajă, care sunt utile în special pentru coloanele HPLC.
În plus, sonicare este utilizat pentru pregătirea probei. Acesta asigură amestecarea și dizolvarea completă a analiților și reactivilor, ceea ce este esențial pentru rezultate cromatografice precise și reproductibile. Sonicare ajută la degazarea solvenților, îndepărtarea gazelor dizolvate care pot forma bule și pot interfera cu fluxul și detectarea în sistemele HPLC. În plus, sonicare este utilizat pentru a curăța componentele HPLC, cum ar fi coloanele și piesele injectorului, asigurându-se că orice contaminanți sau reziduuri sunt îndepărtate în mod eficient.
Cum este folosit Sonicator în biotehnologie și știința vieții?
În biotehnologie și științele vieții, ultrasonicators este un instrument indispensabil pentru diverse aplicații. Acestea sunt utilizate pe scară largă pentru liza celulară și extracția materialelor intracelulare, ceea ce este esențial pentru studiile de biologie moleculară care implică acizi nucleici și proteine. Sonicare este utilizat în fragmentarea ADN-ului, ARN și cromatină pentru secvențiere și alte analize genetice, permițând studiul materialului genetic la o scară mai fină. În plus, sonicators sunt utilizate în prepararea lipozomilor și a altor sisteme de livrare a medicamentelor pe bază de nanoparticule, sporind eficacitatea și direcționarea agenților terapeutici.
Literatură / Referințe
- 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 produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță de la Laborator spre dimensiunea industrială.