Hielscher ultraljud teknik

Ultraljud Nanostructuring av antibiotika

Ultraljud-assisterad produktion av antibiotika kan öka deras effektivitet, eben mot resistenta bakterier: Det ökande antalet antibiotikaresistenta bakterier stammar är ett fortfarande olöst problem att göra bakteriella infektioner, som framgångsrikt har behandlats med antibiotika under de senaste decennierna, ett globalt hälsohot igen. Ultraljud nano-strukturering av antibiotika är en lovande teknik för att öka effektiviteten av antibiotika såsom tetracyklin mot resistenta bakterier.

Antibiotika och antibiotikaresistenta bakterier

Escherichia coli bakterier är tillförlitligt lyserat med ultraljud vävnad Homogenisatorer.Antibiotikaresistens händer när bakterier som bakterier och svampar utveckla förmågan att besegra de läkemedel som syftar till att döda dem. Det betyder att bakterierna inte dödas och fortsätter att växa. Infektioner orsakade av antibiotikaresistenta bakterier är svåra, och ibland omöjliga, att behandla.
Antibiotikaresistens av bakterier tillskrivs överanvändning samt felaktig användning av antibiotika. Överanvändning och felaktig användning avser främst olämpliga recept och omfattande jordbruksanvändning
För vanliga antibiotika som penicilin, tetracyklin, meticillin, erytromycin, gentamicin, vankomycin, imipemen, ceftazidime, levofloxacin, linezolid, daptomycin och ceftraroline, vissa bakteriestammar har muterat och utvecklat antibiotikaresistens.
Huvudorsaken till utvecklingen av antibiotikaresistenta bakterier ligger i överanvändning och missbruk av antibiotikaläkemedel. Varje gång en patient administreras antibiotika, känsliga bakterier dödas. Men om det finns resistenta bakterier, som inte utrotas av läkemedelsbehandling, växer de och förökar sig. Därmed orsakar den upprepade och olämpliga användningen av antibiotika ökningen av läkemedelsresistenta bakterier.
Multiresistenta (MDR) bakterier är ett allvarligt hälsohot eftersom de inte svarar på vanliga antibiotikabehandling, som är tänkt att döda bakterier.
Bland grampositiva patogener, en global pandemi av resistentA S. aureus (t.ex., meticillinresistenta Staphylococcus aureus; MRSA) och Enterococcus arter utgör för närvarande det största hotet. Gramnegativa patogener som Enterobacteriaceae (t.ex., Klebsiella pneumoniae), Pseudomonas aeruginosa och Acinetobacterare blir resistenta mot nästan alla tillgängliga antibiotikaläkemedelsalternativ.

Ultrasonic processor UIP1000hdT for the nano-structuring of antibiotics in order to increase their effectiveness against antibiotic-resistant bacteria strains.

UIP1000hdT – en 1kW kraftfull ultraljud processor för nano-strukturering av antibiotika såsom tetracyklin för att öka deras effektivitet mot antibiotikaresistenta bakterier

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Ultraljud nano-storlek antibiotika

Nano-storlek läkemedel är kända för att utmärka micron-storlek läkemedelsmolekyler ofta på grund av ökad absorptionshastighet, högre biotillgänglighet, och överlägsen effektivitet. Antibiotika används ofta för att behandla bakteriella infektioner. Men den snabba utvecklingen av fler och fler läkemedelsresistenta bakteriestammar gör utvecklingen av nya eller modifiering av befintliga antibiotika läkemedel nödvändigt. Att minska partikelstorleken på antibiotika som tetracyklin via ultraljudsbehandling är en enkel, snabb och lovande strategi för att förbättra effektiviteten av antibiotika mot icke-resistenta och resistenta bakteriestammar.

Ultraljud NanoStructured Tetracyklin

Den UIP1000hdT kan användas för bägaren ultraljudsbehandling samt med flöde cell reaktor (Klicka för att förstora!)Kassirov et al. (2018) behandlade tetracyklin ultraljud för att förbättra läkemedlets effektivitet mot patogener. I sin studie använde de Escherichia coli Nova Blue TcR, en stam med antibiotikaresistens, och E. coli 292–116 (utan läkemedelsresistens). Tetracyklin, ett vanligt bredspektrumantibiotikum, modifierades med hjälp av industriell ultraljuds- UIP1000hdT (Hielscher, Tyskland; se bilden vänster). Forskargruppen fann att den sonochemical behandlingen med UIP1000hdT ökar effektiviteten av antibakteriella egenskaper upp till 25% mot den resistenta stammen och upp till 100% mot den känsliga stammen. Inte ens en långtidslagring av den nanostrukturerade tetracyklin vid +4ºC minskar de antimikrobiella egenskaperna.
Ultraljud bearbetning parametrar såsom amplitud, energi ingång och ultraljudsbehandling tid fastställdes som kritiska faktorer som påverkar förändringen i antimikrobiella egenskaper mot både känsliga och resistenta celler.
Ultraljudsbehandlingen resulterar i en mer enhetlig partikelstorleksfördelning av nanostora läkemedelspartiklar, vilket kan leda till en högre biotillgänglighet, biotillränglighet och därmed effektivitet hos tetracyklinmolekylerna.
De erhållna data visar att sonochemical modifiering av antibiotika kan vara en ny lovande och billig strategi för utveckling av nya läkemedel effektiva för antibiotikabehandling mot läkemedelsresistens stammar.

Ultrasonic nanostructuring of the antibiotic drug tetracycline increases the effectiveness against drug-resistant bacteria.

Ultraljudsbehandling av tetracyklin med UIP1000hdT.
A – FTIR spektra av "fri" tetracyklin; B – FTIR spektra av SN tetracyklin efter 5 min ultraljudsbehandling; C – Storleksfördelning histogram av "fri" tetracyklin; D – Storlek fördelning histogram av SN tetracyklin efter 5 min ultraljudsbehandling.
Studie och figur av Kassirov et al. 2018.

Ultraljud processor UIP2000hdT (2kW) med rörd sats reaktor

Ultraljuds processor UIP2000hdT (2kW) med batchreaktor

Fördelar med Ultraljud Nanostrukturerade Läkemedel

Ultraljud erbjuder enorma möjligheter för syntes av ett brett spektrum av nanostrukturerade material och används i många branscher. Ultraljud produktion av nano-storlek läkemedel såsom antibiotika, anti-virals och andra läkemedel är mycket lovande eftersom dessa nano-stora läkemedel visar ofta en betydligt högre absorptionshastighet, biotillgänglighet och effektivitet. Därför många förbättrade läkemedelsformuleringar innebär ultraljud för att nanostruktur läkemedelsmolekyler, kapsla in läkemedel i nano-emulsioner, nano-liposomer, niosomes, solid-lipid nanopartiklar (SLNs), nano-strukturerade lipid bär (NLCs), och andra nano-storlek integration komplex.

Ultraljud Formulering av nano-sized läkemedel

  • Ultraljud nano-emulsioner
  • Ultraljud Liposomer
  • Ultraljud Niosomes
  • Ultraljud Solid-Lipid nanopartiklar (SLN)
  • Ultraljud Nanostrukturerade Lipid bärare (NLCs)
  • Ultraljud Integration Complexation
  • Ultraljud dopade och funktionaliserade nanopartiklar
  • Ultraljud vaccin Formuleringar
  • Ultraljud Formulering av intranasal vaccin

Ultraljudsbehandling av nanomaterial med antibakteriella egenskaper används också för att syntetisera nanostrukturerade material (t.ex. nano-silver, nano ZnO) och för att applicera dem på textilier för att tillverka antibakteriella medicinska textilier och andra funktionella tyger. Till exempel, en enda steg ultraljud process används för att fabricera hållbara beläggningar av bomullstyger med antibakteriella ZnO nanopartiklar.

Fördelen med Ultraljudssyntesen av Nano-Sized Drugs

  • Partikelstorleksreduktion med hög prestanda
  • Exakt kontroll över processparametrar
  • Snabb process
  • Icke-termisk, exakt tempkontroll
  • Linjär skalbarhet
  • Reproducerbarhet
  • Processstandardisering / GMP
  • Autokavable sonder och reaktorer
  • CIP/SIP
  • Exakt kontroll över partikelstorlek och inkapsling
  • Hög läkemedelsbelastning av aktiva substanser

Hur fungerar Ultraljud syntes av Nano-strukturerade material arbete?

Ultraljud och sonochemistry, som är tillämpningen av hög effekt ultraljud till kemiska system, används i stor utsträckning för att producera högkvalitativa nano-stora material (t.ex. nanopartiklar, nano-emulsioner). Ultraljudsbehandling och sonochemistry möjliggöra för eller underlätta produktionen av högpresterande nano-storlek material. Fördelen med ultraljudssyntes av nano-partiklar är enkelheten och effektiviteten. Medan alternativa produktionsmetoder av nano-strukturerade material kräver höga bulktemperaturer, tryck, och / eller långa reaktionstider, tillåter ultraljudssyntes ofta för en facile, snabb och effektiv produktion av nanomaterial. Båda, sonochemical och sonomekaniska effekter som genereras av högintensiva ultrasonics är ansvariga för syntes eller funktionalisering/modifiering av nano-storlek partiklar. Koppling högeffekts ultraljud vågor i vätskor resulterar i akustisk kavitation: bildandet, tillväxt, och implosiv kollaps av bubblor, och kan kategoriseras som primär sonochemistry (gas-fas kemi inträffar inuti kollapsande bubblor), sekundär sonochemistry (lösning-fas kemi inträffar utanför bubblorna), och sonomekaniska / fysiska modifieringar (orsakas av höghastighetståg flytande jets, chockvågor, och / eller inter-kollision partikel i slurries). (jfr Hinman och Suslick, 2017) Den cavitational påverkan på partiklar resulterar i storleksreducering, nano-strukturering (nano-dispersion, nano-emulgering), samt i partikelfunktionalisering och modifiering.
Läs mer om ultraljud fräsning och spridning av partiklar!

Ultraljud Nanostructuring av partiklar

Ultraljud Sonder för syntes av Nano-Strukturerade Läkemedel

Hielscher Ultrasonic är lång tid erfarenhet av design, tillverkning, distribution och service av högpresterande ultraljud homogenisers för läkemedels-och livsmedelsindustrin.
Beredningen av högkvalitativa nano-sized läkemedelspartiklar, liposomer, fasta lipid nanopartiklar, polymera nanopartiklar, cyklodextrin komplex, och vacciner är processer, där Hielscher ultraljud system används i stor utsträckning och värderas för deras höga tillförlitlighet och överlägsen kvalitet utgång. Hielscher ultrasonicators möjliggöra exakt kontroll över alla processparametrar, såsom amplitud, temperatur, tryck och ultraljudsbehandling energi. Den intelligenta programvaran protokoll automatiskt alla ultraljudsbehandling parametrar (tid, datum, amplitud, nettoenergi, total energi, temperatur, tryck) på den inbyggda SD-kort. Detta underlättar process- och kvalitetskontroll avsevärt och bidrar till att uppfylla god tillverkningssed (GMP).

Ultraljudsblandare för varje produktkapacitet

Exakt kontroll över ultraljudprocessparametrarna av Hielscher Ultrasonics' intelligent programvaraHielscher Ultrasonics produktsortiment täcker hela spektrumet av ultraljud processorer från kompakta lab ultrasonicators över bänk-top och pilotsystem till helt-industriella ultraljud processorer med kapacitet att bearbeta truckloads per timme. Det fullständiga produktsortimentet ger oss möjlighet att erbjuda dig den mest lämpliga ultraljudsskjuvblandaren för din processkapacitet och dina mål. Detta gör att du kan utveckla och testa din ansökan i liten lab storlek och skala den sedan linjärt till produktionskapacitet. Skala upp från en mindre ultraljud mixer till högre bearbetning kapaciteter är mycket enkel eftersom ultraljud blandning processen kan vara helt linjär skalas från din etablerade process parametrar. Uppskalning kan göras genom att antingen installera en mer kraftfull ultraljud mixer enhet eller klustring flera ultrasonicators parallellt.

Hög Amplituder till Nanostruktur Partiklar med hög verkningsgrad

Hielscher Ultrasonics’ industriella ultraljud processorer kan leverera mycket höga amplituder. Amplituder på upp till 200μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift. För ännu högre amplituder finns anpassade ultraljudssonotrodes. Ultraljud sonotrodes (horn, sonder) och reaktorer är autoklaverbara. Robustheten i Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör 24/7-drift vid kraftig och i krävande miljöer.

Enkel, riskfri testning

Ultraljudsprocesser kan vara helt linjär skalas. Detta innebär att varje resultat som du har uppnått med hjälp av ett labb eller bänk-top ultrasonicator, kan skalas till exakt samma utgång med hjälp av exakt samma processparametrar. Detta gör ultraljud idealisk för produktutveckling och efterföljande genomförande i kommersiell tillverkning.

Högsta kvalitet – Designad och Tillverkad i Tyskland

Som ett familjeägt och familjeägt företag prioriterar Hielscher högsta kvalitetsstandarder för sina ultraljudsprocessorer. Alla ultrasonicators är designade, tillverkade och noggrant testade i vårt huvudkontor i Teltow nära Berlin, Tyskland. Robusthet och tillförlitlighet hielschers ultraljud utrustning gör det ett arbete häst i din produktion. 24/7 drift under full belastning och i krävande miljöer är en naturlig egenskap hos Hielschers högpresterande ultrasonicators.

Du kan köpa Hielscher ultraljud processorer i någon annan storlek och exakt konfigureras till din process krav. Från att behandla vätskor i en liten labbbägare till den kontinuerliga genomflödesblandningen av uppslamningar och bakelser på industriell nivå, erbjuder Hielscher Ultrasonics en lämplig högpresterande homogenisator för dig! Kontakta oss gärna – vi är glada att rekommendera dig den idealiska ultraljud setup!

UP400St for molecularly imprinted polymer synthesis

UP400St – 400W kraftfull ultraljud processor för sonochemical applikationer

Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera:

batch Volym Flödeshastighet Rekommenderade Devices
1 till 500 ml 10 till 200 ml / min UP100H
10 till 2000 ml 20 till 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 till 20L 0.2 till 4L / min UIP2000hdT
10 till 100 liter 2 till 10 1 / min UIP4000hdT
n.a. 10 till 100 l / min UIP16000
n.a. större kluster av UIP16000

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan för att begära ytterligare information om ultraljudprocessorer, applikationer och pris. Vi kommer gärna att diskutera din process med dig och att erbjuda dig ett ultraljudssystem som uppfyller dina krav!









Observera att våra Integritetspolicy.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer för blandning av applikationer, spridning, emulgering och utvinning på labb, pilot och industriell skala.

Litteratur / Referenser