Освоение лабораторных задач с помощью ультразвукового гомогенизатора
Ультразвуковые аппараты являются незаменимыми лабораторными инструментами, используемыми для широкого спектра задач, таких как гомогенизация и смешивание, экстракция, диспергирование, эмульгирование, растворение, разрушение клеток, фрагментация ДНК и сонохимические реакции. Как правило, ультразвуковые аппараты зондового типа используются для выполнения этих общих задач в повседневной лабораторной работе. Для лабораторных образцов, где перекрестное загрязнение или потеря образца являются ограничивающими факторами, бесконтактные ультразвуковые аппараты Hielscher являются оптимальным решением для ультразвуковой подготовки образцов.
Ультразвуковые аппараты зондового типа и бесконтактные ультразвуковые аппараты
Ультразвуковая аппаратура зондового типа подает интенсивные ультразвуковые волны – сфокусирован на кончике сонотрода или зонда – в среду. Использование открытого или закрытого сосуда позволяет проводить простую, но надежную ультразвуковую обработку жидких сред. Установка сонотрода на проточную ячейку позволяет непрерывно обтачивать поток жидкости ультразвуком. Такая проточная установка представляет собой сложный способ ультразвуковой обработки больших объемов или вязких жидкостей и паст.
С помощью бесконтактных ультразвуковых аппаратов, таких как VialTweeter, Multi-well Plate Sonicator UIP400MTP, CupHorn и проточный реактор GDmini2, образцы могут обрабатываться в бесконтактных условиях – Предотвращение перекрестного загрязнения и потери пробы. Еще одним преимуществом бесконтактных ультразвуковых аппаратов Hielscher является высокая пропускная способность при пробоподготовке.
Ультразвуковая обработка — это применение силового ультразвука с помощью ультразвукового зонда для взбалтывания и манипулирования частицами в образце. Ультразвуковые аппараты широко используются в академических исследованиях, аналитических и криминалистических лабораториях, клинических учреждениях и на производственных участках, где ультразвуковая обработка используется для гомогенизации и смешивания жидкостно-жидких или жидкостно-твердых суспензий, для экстракции биологически активных веществ и клеточных соединений, для дезинтеграции клеток, бактерий и тканей, для растворения порошков, для вытеснения биопленок или для инициирования химических реакций.
Поскольку область применения ультразвуковых аппаратов настолько широка, ультразвуковые аппараты часто называют в связи с их конкретной задачей. Именно поэтому вы можете найти ультразвуковые аппараты под разными терминами, такими как:
- Ультразвуковой гомогенизатор:
Ультразвуковые гомогенизаторы используются для смешивания и смешивания двух или более фаз в однородную суспензию. Являясь мощной альтернативой гомогенизаторам высокого давления, лопастным смесителям и микрофлюидизаторам, ультразвуковые аппараты зондового типа блистают своей исключительной способностью производить нанодисперсии и наноэмульсии. - Ультразвуковой диспергатор:
Ультразвуковые диспергаторы используют высокочастотные звуковые волны для расщепления частиц на более мелкие размеры и их равномерного распределения в жидкости. Этот процесс особенно полезен для создания устойчивых суспензий твердых частиц в жидкостях, таких как диспергирование пигментов в чернилах или частиц в суспензиях. - Ультразвуковой эмульгатор:
Ультразвуковые эмульгаторы используют ультразвуковые волны для создания тонких эмульсий путем смешивания двух несмешивающихся жидкостей, таких как масло и вода. Высокоинтенсивные звуковые волны генерируют кавитационные пузырьки, которые схлопываются, создавая интенсивные сдвиговые силы, которые разбивают капли на наноразмерные эмульсии, делая их стабильными и однородными. - Ультразвуковая дробилка:
Эти устройства, также известные как ультразвуковые клеточные разрушители или лизеры, используют ультразвуковую энергию для разрушения клеточных мембран и высвобождения внутриклеточного содержимого. Этот процесс необходим в биологических и биохимических приложениях для извлечения белков, ДНК и других клеточных компонентов. - Ультразвуковой экстрактор:
Ультразвуковые экстракторы применяют ультразвуковые волны для разрушения растительного материала, улучшая экстракцию биологически активных соединений, таких как эфирные масла, флавоноиды или другие фитохимические вещества. Эффект кавитации улучшает проникновение растворителя и массообмен, что приводит к более эффективной экстракции. - Ультразвуковой диссольвер:
Ультразвуковые диссольверы используют ультразвуковую энергию для быстрого и эффективного растворения твердых частиц в жидкостях. Это полезно для приготовления растворов или суспензий, где растворенное вещество должно быть равномерно и быстро диспергировано, например, в фармацевтических препаратах или химических составах. - Ультразвуковой смеситель:
Ультразвуковые смесители используют ультразвуковые волны высокой интенсивности для смешивания жидкостей и суспензий, обеспечивая однородный состав. Этот процесс смешивания может работать с широким диапазоном вязкостей и особенно эффективен при гомогенизации продуктов, которые трудно смешивать традиционными методами, такими как цементные пасты или маточные смеси с высокой концентрацией твердых частиц. - Ультразвуковая мешалка:
Ультразвуковые мешалки используют ультразвуковую энергию для перемешивания или перемешивания жидкостей, способствуя равномерному перемешиванию и предотвращая осаждение. Этот метод полезен в различных отраслях промышленности для поддержания однородности растворов, суспензий или дисперсий с течением времени.
Ультразвуковая обработка многолуночных планшетов и чашек Петри
Многолуночные планшеты и чашки Петри — это распространенные лабораторные сосуды, которые сильно отличаются друг от друга. Многолуночные планшеты, также известные как микропланшеты или микролуночные планшеты, представляют собой плоские планшеты с несколькими “Уэллс” Используются в качестве небольших пробирок. Они поставляются в различных конфигурациях, обычно с 6, 12, 24, 48, 96, 384 или 1536 скважинами, что позволяет проводить высокопроизводительный скрининг и испытания.
Чашки Петри, с другой стороны, представляют собой неглубокую, цилиндрическую посуду с крышкой, обычно изготовленную из стекла или пластика. Они обеспечивают плоскую поверхность для культивирования микроорганизмов.
Специфическая конструкция обоих сосудов для образцов сопряжена с проблемами, когда ультразвуковая обработка должна применяться в качестве этапа обработки. С пластинчатым ультразвуковым аппаратом UIP400MTP компания Hielscher предлагает мощный ультразвуковой аппарат, который может работать с любыми стандартными многолуночными планшетами, микропланшетами и чашками Петри.
Узнайте больше о UIP400MTP в качестве мощного ультразвукового аппарата для пробоподготовки в 96-луночных планшетах и чашках Петри!
Этот ультразвуковой аппарат Hielscher сертифицирован ISO, соответствует требованиям UL, RoHs и CE. Он имеет возможность работы в режиме 24/7 для рабочих процессов с высокой пропускной способностью.
В таблице ниже представлен обзор наших зондовых и бесконтактных ультразвуковых аппаратов для распространенных лабораторных применений:
| Рекомендуемые устройства | Объем партии | Расход |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96-луночный ультразвуковой аппарат | Многолуночные / микротитровальные планшеты | н.а. |
| Ультразвуковой чашечный рожок | CupHorn для флаконов или стакана | н.а. |
| ГДмини2 | Ультразвуковой микропоточный реактор | н.а. |
| VialTweeter | 0от 0,5 до 1,5 мл | н.а. |
| УП100Ч | от 1 до 500 мл | От 10 до 200 мл/мин |
| УП200Хт, УП200Ст | От 10 до 1000 мл | от 20 до 200 мл/мин |
| УП400Ст | от 10 до 2000 мл | от 20 до 400 мл/мин |
| УИП500HDT | От 100 до 5000 мл | 0от 1 до 4 л/мин |
| Ультразвуковая встряхиватель для сит | н.а. | н.а. |
Свяжитесь с нами! / Спросите нас!
Часто задаваемые вопросы
Как использовать лабораторный ультразвуковой аппарат?
Лабораторный ультразвуковой аппарат — это прибор, используемый для подачи ультразвуковой энергии для перемешивания частиц в образце, часто с целью гомогенизации, эмульгирования, диспергирования наночастиц или разрушения клеток. Чтобы использовать лабораторный ультразвуковой аппарат, сначала нужно подготовить образец в подходящем контейнере. Если вы используете ультразвуковой аппарат зондового типа, погрузите зонд в образец, следя за тем, чтобы он не касался стенок или дна контейнера. Отрегулируйте настройки ультразвукового аппарата, такие как амплитуда, частота пульса и продолжительность, в соответствии с конкретными требованиями вашего приложения. Для бесконтактного ультразвукового аппарата поместите контейнер с образцом в держатель, как указано в инструкции, чтобы ультразвуковые волны передавались оптимальным образом. Включите ультразвуковой аппарат и следите за процессом, регулируя параметры по мере необходимости для достижения нужного эффекта. Всегда надевайте соответствующие защитные средства, такие как средства защиты органов слуха.
Каковы области применения ультразвуковых аппаратов в лабораториях?
Ультразвуковая обработка имеет множество применений в лабораториях в различных областях. Он обычно используется для разрушения и лизиса клеток, что позволяет извлекать внутриклеточные компоненты, такие как ДНК, РНК и белки. Он также используется для приготовления эмульсий и дисперсий, улучшая смешивание несмешивающихся жидкостей или распределение наночастиц в среде. Ультразвуковые аппараты играют важную роль в синтезе наночастиц, способствуя уменьшению размера частиц и предотвращению агломерации. Кроме того, ультразвуковая обработка используется для дегазации жидкостей, удаления растворенных газов, которые могут мешать определенным аналитическим методам.
В чем разница между ультразвуковым аппаратом зондового типа и ультразвуковой ванной?
Основное различие между ультразвуковой аппаратом зондового типа и ультразвуковой ванной заключается в их конструкции и применении. В ультразвуковом аппарате зондового типа используется титановый зонд, который непосредственно контактирует с образцом, доставляя интенсивную ультразвуковую энергию в локализованную область. Это прямое нанесение идеально подходит для малых и больших объемов и обеспечивает точный контроль над процессом ультразвуковой обработки. В отличие от этого, ультразвуковая ванна пропускает ультразвуковые волны через жидкую среду, в которую помещен контейнер с образцом. Эта непрямая ультразвук слабая и неоднородная, поэтому обычно используется для очистки или дегазации.
Непрямая ультразвуковая обработка в интенсивных и однородных условиях может быть достигнута с помощью бесконтактных ультразвуковых аппаратов, таких как VialTweeter, Multi-well Plate Sonicator UIP400MTP или проточный реактор GDmini2. Эти мощные ультразвуковые аппараты с высокой пропускной способностью позволяют точно контролировать ультразвуковую обработку образцов, что делает их пригодными для исследований и диагностики.
Каковы области применения ультразвуковой обработки в ВЭЖХ?
В высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) ультразвуковая обработка позволяет модифицировать и функционализировать наночастицы, такие как микросферы диоксида кремния или диоксида циркония. Ультразвуковая обработка является высокоэффективным методом синтеза частиц кремнезема в ядре-оболочке, что особенно полезно для колонок ВЭЖХ.
Кроме того, для пробоподготовки используется ультразвук. Он обеспечивает тщательное смешивание и растворение аналитов и реагентов, что имеет решающее значение для точных и воспроизводимых хроматографических результатов. Ультразвуковая обработка помогает в дегазации растворителей, удалении растворенных газов, которые могут образовывать пузырьки и мешать потоку и обнаружению в системах ВЭЖХ. Кроме того, ультразвуковая обработка используется для очистки компонентов ВЭЖХ, таких как колонны и детали инжектора, обеспечивая эффективное удаление любых загрязнений или остатков.
Как ультразвуковой аппарат используется в биотехнологиях и медико-биологических науках?
В биотехнологиях и медико-биологических науках ультразвуковые аппараты являются незаменимым инструментом для различных применений. Они широко используются для лизиса клеток и экстракции внутриклеточных материалов, что имеет важное значение для молекулярно-биологических исследований с использованием нуклеиновых кислот и белков. Ультразвуковая обработка используется для фрагментации ДНК, РНК и хроматина для секвенирования и других генетических анализов, что позволяет изучать генетический материал в более мелких масштабах. Кроме того, ультразвуковые аппараты используются при приготовлении липосом и других систем доставки лекарств на основе наночастиц, повышая эффективность и нацеливание терапевтических агентов.
Литература / Литература
- 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 производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы от лаборатория Кому промышленного размера.