Уређаји за обраду ултразвуком за ваше лабораторијске задатке
Уређаји за соникацију, посебно соникатори типа сонде, су напредни алати који се широко користе у лабораторијским и индустријским окружењима. Користећи моћ ултразвука, уређаји за обраду соникацијом могу ефикасно да обрађују различите материјале. Ови уређаји раде тако што преносе ултразвучну енергију кроз сонду (или рог) у течност или кашу, генеришући ултразвучне таласе високог интензитета, ниске фреквенције који стварају акустичну кавитацију коју карактеришу интензивне механичке силе. Ове ултразвучне силе изазивају кавитацију – микромехуриће који се брзо шире и колабирају – ослобађајући моћне силе смицања које промовишу различите примене као што су хомогенизација, лиза ћелија, смањење величине честица и још много тога.
Разумевање соникације и кавитације
Соникација је процес примене ултразвучне енергије за агитацију честица у течности. Ултразвук на фреквенцијама између прибл. 20 кХз и 30 кХз је у стању да генерише довољно енергије за ефикасно испуњавање задатака хомогенизације. Такви ултразвучни звучни таласи изазивају брзе циклусе компресије и ширења у течности, што доводи до стварања микроскопских мехурића. Када се ови микромехурићи насилно колабирају, могу се приметити екстремне силе. Овај феномен густе енергије познат је као кавитација и покретачка је снага ефикасности соникације у обради материјала:
- Кавитациони мехурићи: Ови микромехурићи расту током фазе експанзије звучног таласа и насилно се колабирају током фазе компресије. Овај колапс ослобађа локализоване високоенергетске зоне са температурама и притисцима који достижу хиљаде степени Целзијуса и стотине атмосфера, иако на кратко и на микроскопској скали.
- Механичке силе смицања: Колапс кавитационих мехурића ствара интензивне силе смицања које могу пореметити ћелијске зидове, дисперговати честице и хомогенизовати смеше са изузетном ефикасношћу.
Способност контроле кавитације је оно што чини соникацију тако вредном у различитим научним областима, од молекуларне биологије до науке о материјалима.
Врсте лабораторијских соникатора
Два најчешћа типа соникатора који се користе у лабораторијама су:
- Соникатори типа сонде: Ови соникатори користе сонду од титанијума за директан пренос ултразвучне енергије у узорак. Они су идеални за апликације високог интензитета као што су лиза ћелија, смањење величине честица и емулзификација, јер испоручују концентрисану енергију директно у течност. Соникатори сонде су често фаворизовани за апликације које захтевају високу контролу над интензитетом кавитације.
- Соникатори типа за купање: У овој поставци, узорци се стављају у водено купатило које се затим обрађује ултразвуком. Овај метод обезбеђује уједначену, али генерално мање интензивну соникацију у поређењу са типовима сонде. Соникатори за купатило су корисни за чишћење лабораторијске опреме, нежно мешање и одређене врсте хемијских реакција.
Зашто су соникатори типа сонде најбољи за хомогенизацију?
Соникатори типа сонде сматрају се најбољим избором за хомогенизацију због своје способности да испоруче ултразвучну енергију високог интензитета директно у узорак, производећи снажне силе смицања. Ево зашто се истичу у задацима хомогенизације:
- Директан пренос енергије: Соникатори типа сонде преносе ултразвучну енергију кроз титанијумску сонду (или рог) која је директно уроњена у узорак. Овај директан контакт омогућава високо ефикасан пренос енергије, стварајући интензивну кавитацију у самом раствору. Ово је посебно корисно за хомогенизацију чврстих материјала или суспензија које захтевају значајну силу да разбију честице и да их равномерно распореде.
- Велике силе смицања: Интензивна кавитација изазвана соникаторима типа сонде ствара снажне силе смицања унутар течности, које разбијају честице, ометају ћелијске зидове и смањују величину честица. Ове силе помажу у стварању хомогене смеше, јер могу ефикасно да поднесу чак и високо вискозне или густе суспензије.
- Подесиви интензитет: Соникатори типа сонде често долазе са подесивим поставкама снаге, омогућавајући кориснику да прилагоди интензитет соникације како би одговарао специфичним захтевима хомогенизације. Нижи нивои снаге се могу користити за нежно мешање, док виши нивои могу да се носе са захтевнијим задацима хомогенизације.
- Капацитет високог протока: Соникатори су добро прилагођени за радне токове велике пропусности, где више узорака захтева хомогенизацију у кратком временском оквиру. Уз програмабилна подешавања, ови соникатори могу брзо да обрађују низ узорака, смањујући време припреме и обезбеђујући конзистентне резултате. Хиелсцхер нуди уређаје за соникацију који истовремено рукују више бочица или плочама са више јажица, што је посебно вредно у истраживачким и индустријским окружењима која захтевају брзу, уједначену хомогенизацију у бројним узорцима.
- Прецизност и контрола: Пошто соникатори типа сонде омогућавају директан контакт са узорком, они пружају прецизнију контролу над процесом хомогенизације. Дубина урањања сонде, фреквенција и подешавања пулса могу се фино подесити, нудећи конзистентне и поновљиве резултате у свим узорцима.
- Прилагодљивост: Са различитим доступним величинама сонде, соникатори типа сонде су погодни за хомогенизацију малих и великих запремина узорака. Мање сонде су идеалне за микроволуме, док веће сонде омогућавају хомогенизацију масовних узорака у индустријским применама.
Ове предности чине Хиелсцхер уређаје за соникацију пожељним избором за апликације које захтевају темељну и ефикасну хомогенизацију, као што је припрема емулзија, разбијање суспензија ћелија или стварање стабилних дисперзија.
Ултрасоникатори високих перформанси
Да ли се бавите изазовним узорцима, процесима високе пропусности, стерилном хомогенизацијом, великим бројем узорака или осетљивим материјалима? Хиелсцхер Ултрасоницс има прави уређај за соникацију за вашу примену!
Реците нам о свом задатку припреме узорка и изазовима са којима се суочавате! Радо вам препоручујемо најпогоднији соникатор за успешне истраживачке експерименте, аналитичке задатке или примене науке о животу.
Табела у наставку даје вам индикацију приближног капацитета обраде наших ултразвучних апарата величине лабораторије:
Препоручени уређаји | Батцх Волуме | Проток |
---|---|---|
УИП400МТП 96-бунарски соникатор плоча | плоче са више јажица/микротитар | на |
Ултрасониц ЦупХорн | ЦупХорн за бочице или чашу | на |
ГДмини2 | ултразвучни микро-проточни реактор | на |
ВиалТвеетер | 0.5 до 1.5 мЛ | на |
УП100Х | 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин |
УП200Хт, УП200Ст | 10 до 1000 мл | 20 до 200 мл/мин |
УП400Ст | 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин |
Ултразвучни шејкер за сито | на | на |
Индустриал Соницаторс | 500мЛ до 200Л | 5 to >100L/min |
- висока ефикасност
- најсавременија технологија
- поузданост & робусност
- подесива, прецизна контрола процеса
- батцх & у реду
- за било коју запремину
- интелигентни софтвер
- паметне функције (нпр. програмирање, протоколирање података, даљинско управљање)
- једноставан и сигуран за рад
- минимално одржавање
- ЦИП (чишћење на месту)
Дизајн, производња и консалтинг – Квалитет Маде ин Германи
Хиелсцхер ултрасоникатори су познати по свом највишем квалитету и стандардима дизајна. Робусност и једноставан рад омогућавају несметану интеграцију наших ултразвучних апарата у индустријске објекте. Хиелсцхер ултрасоникатори се лако носе са тешким условима и захтевним окружењима.
Хиелсцхер Ултрасоницс је ИСО сертификована компанија и ставља посебан нагласак на ултрасоникаторе високих перформанси са најсавременијом технологијом и једноставношћу за коришћење. Наравно, Хиелсцхер ултрасоникатори су усаглашени са ЦЕ и испуњавају захтеве УЛ, ЦСА и РоХ.
Често постављана питања
Шта је соникациони уређај?
Уређај за обраду ултразвуком је део ултразвучне опреме који користи високофреквентне звучне таласе да генерише интензивне механичке силе у течностима и кашама, олакшавајући процесе као што су хомогенизација, лиза ћелија и дисперзија честица. Уређај се обично састоји од две главне компоненте:
- Ултразвучни генератор: Ова јединица претвара електричну енергију у високофреквентну наизменичну струју, која напаја ултразвучни осцилатор.
- Ултразвучни осцилатор (сонда/сирена): Осцилатор прима ову енергију, вибрирајући на ултразвучним фреквенцијама. Када је потопљен у течност, производи кавитационе мехуриће који се брзо шире и колабирају, ослобађајући енергију и стварајући силе смицања које покрећу жељене механичке ефекте у узорку.
Ова поставка се широко користи за лабораторијске и индустријске примене где је потребно контролисано, интензивно мешање или обрада честица.
За шта се користи Соницатор?
Уређаји за соникацију су моћни лабораторијски хомогенизатори који испуњавају неколико задатака припреме узорака у лабораторијама, истраживачким и клиничким установама.
- Ћелијска лиза и прекид за екстракцију ћелијских компоненти као што су ДНК, РНК и протеини
- Хомогенизација узорака за стварање униформних смеша и суспензија
- Смањење величине честица ради побољшања растворљивости, реактивности и стабилности дисперзија
- Емулзификација за производњу стабилних смеша течности које се не мешају, као што су уље и вода
- Дегазација и пењење за уклањање растворених гасова и спречавање мехурића ваздуха у течностима
- Дисперговање и деагломерација наночестица и других финих честица за конзистентне суспензије
- Побољшање хемијских реакција (сонохемија) побољшањем мешања реактаната и дистрибуције енергије
- Екстраховање једињења из ботаничких материјала, као што су етерична уља и фитокемикалије
Литература / Референце
- 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.
- Giricz Z., Varga Z.V., Koncsos G., Nagy C.T., Görbe A., Mentzer R.M. Jr, Gottlieb R.A., Ferdinandy P. (2017): Autophagosome formation is required for cardioprotection by chloramphenicol. Life Science Oct 2017. 11-16.
- Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
- S. Mohamadi Saani, J. Abdolalizadeh, S. Zeinali Heris (2019): Ultrasonic/sonochemical synthesis and evaluation of nanostructured oil in water emulsions for topical delivery of protein drugs. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 55, 2019. 86-95.
- Harshita Krishnatreyya, Sanjay Dey, Paulami Pal, Pranab Jyoti Das, Vipin Kumar Sharma, Bhaskar Mazumder (2019): Piroxicam Loaded Solid Lipid Nanoparticles (SLNs): Potential for Topical Delivery. Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research Vol 53, Issue 2, 2019. 82-92.
- 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