จัดการงานในห้องปฏิบัติการอย่างเชี่ยวชาญด้วยเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก
เครื่องโซนิเคเตอร์เป็นเครื่องมือที่จำเป็นในห้องปฏิบัติการ ใช้สำหรับงานหลากหลาย เช่น การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันและการผสม การสกัด การกระจายตัว การทำอิมัลชัน การละลาย การทำลายเซลล์ การทำให้ DNA แตกเป็นชิ้น และปฏิกิริยาโซโนเคมี โดยทั่วไป เครื่องโซนิเคเตอร์แบบโพรบใช้สำหรับงานทั่วไปเหล่านี้ในการปฏิบัติงานประจำวันของห้องปฏิบัติการ สำหรับตัวอย่างในห้องปฏิบัติการที่มีการปนเปื้อนข้ามหรือการสูญเสียตัวอย่างเป็นปัจจัยจำกัด เครื่องโซนิเคเตอร์แบบไม่สัมผัสของ Hielscher เป็นทางเลือกหลักสำหรับการเตรียมตัวอย่างด้วยอัลตราซาวนด์
เครื่องโซนิเคเตอร์แบบโพรบและเครื่องโซนิเคเตอร์แบบไม่สัมผัส
เครื่องโซนิเคเตอร์แบบโพรบส่งคลื่นอัลตราซาวนด์ความเข้มสูงเข้าสู่ตัวกลาง – โดยรวมคลื่นไว้ที่ปลายโซโนโทรดหรือโพรบ – การใช้ภาชนะแบบเปิดหรือแบบปิดช่วยให้สามารถบำบัดตัวกลางที่เป็นของเหลวด้วยอัลตราซาวนด์ได้อย่างง่ายดายและเชื่อถือได้ การติดตั้งโซโนโทรดเข้ากับเซลล์การไหลช่วยให้สามารถโซนิเคตกระแสของเหลวได้อย่างต่อเนื่อง การจัดระบบแบบไหลผ่านเช่นนี้เป็นวิธีการที่ก้าวหน้าสำหรับการแปรรูปของเหลวปริมาตรมากขึ้น หรือของเหลวหนืดและเพสต์ด้วยอัลตราซาวนด์
เมื่อใช้เครื่องโซนิเคเตอร์แบบไม่สัมผัส เช่น VialTweeter เครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับเพลตหลายหลุม UIP400MTP, CupHorn และเครื่องปฏิกรณ์แบบไหล GDmini2 สามารถแปรรูปตัวอย่างได้ในสภาวะที่ไม่มีการแตะต้อง / ไม่มีการสัมผัส – จึงหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนข้ามและการสูญเสียตัวอย่างได้ ข้อดีอีกประการของเครื่องโซนิเคเตอร์แบบไม่สัมผัสของ Hielscher คือความสามารถในการเตรียมตัวอย่างจำนวนมากต่อหน่วยเวลา
การโซนิเคตคือการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์กำลังสูงผ่านโพรบอัลตราโซนิกเพื่อกวนและปรับเปลี่ยนอนุภาคในตัวอย่าง เครื่องอัลตราโซนิกใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิจัยทางวิชาการ ห้องปฏิบัติการวิเคราะห์และนิติวิทยาศาสตร์ สถานพยาบาล และสถานที่ผลิต โดยใช้การโซนิเคตเพื่อทำให้เป็นเนื้อเดียวกันและผสมสารแขวนลอยแบบของเหลว–ของเหลวหรือของเหลว–ของแข็ง สกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพและสารประกอบในเซลล์ ทำให้เซลล์ แบคทีเรีย และเนื้อเยื่อแตกสลาย ละลายผง ทำให้ไบโอฟิล์มหลุดออก หรือเริ่มปฏิกิริยาเคมี
เนื่องจากเครื่องโซนิเคเตอร์มีขอบเขตการใช้งานกว้างขวางมาก จึงมักเรียกชื่อเครื่องโซนิเคเตอร์ตามงานเฉพาะที่ใช้ นี่คือเหตุผลที่คุณอาจพบเครื่องอัลตราโซนิกภายใต้ชื่อเรียกต่าง ๆ เช่น:
- เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก:
เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกใช้ผสมและคลุกเคล้าสองเฟสขึ้นไปให้เป็นสารแขวนลอยที่สม่ำเสมอ เครื่องโซนิเคเตอร์แบบโพรบเป็นทางเลือกที่ทรงพลังแทนเครื่องโฮโมจีไนเซอร์แรงดันสูง เครื่องผสมแบบใบมีด และเครื่องไมโครฟลูอิไดเซอร์ โดยโดดเด่นด้วยความสามารถอันยอดเยี่ยมในการผลิตระบบกระจายตัวระดับนาโนและนาโนอิมัลชัน - เครื่องกระจายอนุภาคอัลตราโซนิก:
เครื่องกระจายอนุภาคอัลตราโซนิกใช้คลื่นเสียงความถี่สูงเพื่อทำให้อนุภาคมีขนาดเล็กลงและกระจายอย่างสม่ำเสมอภายในของเหลว กระบวนการนี้มีประโยชน์เป็นพิเศษสำหรับการสร้างสารแขวนลอยที่เสถียรของอนุภาคของแข็งในของเหลว เช่น การกระจายเม็ดสีในหมึกหรืออนุภาคในสลาร์รี - เครื่องทำอิมัลชันอัลตราโซนิก:
เครื่องทำอิมัลชันอัลตราโซนิกใช้คลื่นอัลตราซาวนด์สร้างอิมัลชันละเอียดโดยผสมของเหลวสองชนิดที่ไม่ละลายเข้ากัน เช่น น้ำมันกับน้ำ คลื่นเสียงความเข้มสูงก่อให้เกิดฟองคาวิเทชันที่ยุบตัวอย่างรุนแรง สร้างแรงเฉือนสูงที่ทำให้หยดของเหลวแตกเป็นอิมัลชันขนาดนาโน ส่งผลให้อิมัลชันมีความเสถียรและสม่ำเสมอ - เครื่องทำลายเซลล์อัลตราโซนิก:
อุปกรณ์เหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าเครื่องสลายเซลล์หรือเครื่องไลซิสเซลล์ด้วยอัลตราซาวนด์ โดยใช้พลังงานอัลตราซาวนด์ทำให้เยื่อหุ้มเซลล์แตกออกและปลดปล่อยสารภายในเซลล์ กระบวนการนี้จำเป็นสำหรับการใช้งานทางชีววิทยาและชีวเคมีเพื่อสกัดโปรตีน DNA และองค์ประกอบอื่น ๆ ของเซลล์ - เครื่องสกัดอัลตราโซนิก:
เครื่องสกัดอัลตราโซนิกใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ทำให้วัสดุจากพืชแตกสลาย ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น น้ำมันหอมระเหย ฟลาโวนอยด์ หรือสารพฤกษเคมีอื่น ๆ ผลของคาวิเทชันช่วยเพิ่มการแทรกซึมของตัวทำละลายและการถ่ายเทมวล ส่งผลให้การสกัดมีประสิทธิภาพมากขึ้น - เครื่องละลายอัลตราโซนิก:
เครื่องละลายอัลตราโซนิกใช้พลังงานอัลตราซาวนด์ละลายของแข็งในของเหลวอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ซึ่งมีประโยชน์สำหรับการเตรียมสารละลายหรือสารแขวนลอยที่ต้องกระจายตัวถูกละลายอย่างสม่ำเสมอและรวดเร็ว เช่น ในเภสัชภัณฑ์หรือตำรับสารเคมี - เครื่องผสมอัลตราโซนิก:
เครื่องผสมอัลตราโซนิกใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ความเข้มสูงผสมของเหลวและสลาร์รี เพื่อให้มีองค์ประกอบสม่ำเสมอ กระบวนการผสมนี้รองรับความหนืดได้หลากหลาย และมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษในการทำให้ผลิตภัณฑ์ที่ผสมได้ยากด้วยวิธีทั่วไปเป็นเนื้อเดียวกัน เช่น ซีเมนต์เพสต์หรือมาสเตอร์แบตช์ที่มีปริมาณของแข็งสูง - เครื่องกวนด้วยอัลตราซาวนด์:
เครื่องกวนด้วยอัลตราซาวนด์ใช้พลังงานอัลตราซาวนด์คนหรือกวนของเหลว ส่งเสริมการผสมอย่างสม่ำเสมอและป้องกันการตกตะกอน วิธีนี้มีประโยชน์ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ สำหรับรักษาความสม่ำเสมอของสารละลาย สารแขวนลอย หรือระบบกระจายตัวเมื่อเวลาผ่านไป
การโซนิเคตเพลตหลายหลุมและจานเพาะเชื้อ
เพลตหลายหลุมและจานเพาะเชื้อเป็นภาชนะที่ใช้ทั่วไปในห้องปฏิบัติการ เพลตหลายหลุม ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าไมโครเพลตหรือเพลตไมโครเวลล์ เป็นแผ่นแบนที่มี “หลุม” หลายหลุม ใช้เป็นหลอดทดลองขนาดเล็ก มีรูปแบบต่าง ๆ โดยทั่วไปมี 6, 12, 24, 48, 96, 384 หรือ 1536 หลุม ช่วยให้สามารถคัดกรองและทดสอบตัวอย่างจำนวนมากต่อหน่วยเวลาได้
ส่วนจานเพาะเชื้อเป็นจานทรงกระบอกตื้นที่มีฝาปิด โดยทั่วไปทำจากแก้วหรือพลาสติก มีพื้นที่ผิวราบสำหรับเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์
การออกแบบเฉพาะของภาชนะใส่ตัวอย่างทั้งสองชนิดก่อให้เกิดความท้าทายเมื่อต้องใช้การโซนิเคตเป็นขั้นตอนหนึ่งในการแปรรูป ด้วยเครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับเพลต UIP400MTP, Hielscher นำเสนอเครื่องโซนิเคเตอร์ที่ทรงพลังซึ่งรองรับเพลตหลายหลุม ไมโครเพลต และจานเพาะเชื้อมาตรฐานได้ทุกชนิด
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ UIP400MTP ซึ่งเป็นเครื่องโซนิเคเตอร์ที่ทรงพลังสำหรับการเตรียมตัวอย่างในเพลต 96 หลุมและจานเพาะเชื้อ!
ตารางด้านล่างแสดงภาพรวมของเครื่องอัลตราโซนิกแบบโพรบและแบบไม่สัมผัสของเราสำหรับการใช้งานทั่วไปในห้องปฏิบัติการ:
| อุปกรณ์ที่แนะนำ | ปริมาตรต่อแบตช์ | อัตราการไหล |
|---|---|---|
| เครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับเพลต 96 หลุม UIP400MTP | เพลตหลายหลุม / เพลตไมโครไทเทอร์ | n.a. |
| CupHorn อัลตราโซนิก | CupHorn สำหรับขวดไวแอลหรือบีกเกอร์ | n.a. |
| GDmini2 | เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกแบบการไหลระดับจุลภาค | n.a. |
| VialTweeter | 0.5 ถึง 1.5mL | n.a. |
| UP100H | 1 ถึง 500mL | 10 ถึง 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 ถึง 1000mL | 20 ถึง 200mL/min |
| UP400St | 10 ถึง 2000mL | 20 ถึง 400mL/min |
| UIP500hdT | 100 ถึง 5000mL | 0.1 ถึง 4L/min |
| เครื่องเขย่าตะแกรงอัลตราโซนิก | n.a. | n.a. |
ติดต่อเรา! / สอบถามเรา!
คำถามที่พบบ่อย
ใช้เครื่องโซนิเคเตอร์ในห้องปฏิบัติการอย่างไร?
เครื่องโซนิเคเตอร์ในห้องปฏิบัติการเป็นเครื่องมือที่ใช้พลังงานอัลตราซาวนด์กวนอนุภาคในตัวอย่าง โดยมักมีวัตถุประสงค์เพื่อทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ทำอิมัลชัน กระจายอนุภาคนาโน หรือทำลายเซลล์ ในการใช้เครื่องโซนิเคเตอร์ในห้องปฏิบัติการ คุณต้องเตรียมตัวอย่างในภาชนะที่เหมาะสมก่อน หากใช้เครื่องโซนิเคเตอร์แบบโพรบ ให้จุ่มโพรบลงในตัวอย่าง โดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าโพรบไม่สัมผัสผนังหรือก้นภาชนะ ปรับการตั้งค่าเครื่องโซนิเคเตอร์ เช่น แอมพลิจูด อัตราพัลส์ และระยะเวลา ตามข้อกำหนดเฉพาะของการใช้งาน สำหรับเครื่องโซนิเคเตอร์แบบไม่สัมผัส ให้วางภาชนะใส่ตัวอย่างในที่ยึดตามคำแนะนำในคู่มือ เพื่อให้ส่งผ่านคลื่นอัลตราซาวนด์ได้อย่างเหมาะสมที่สุด เปิดเครื่องโซนิเคเตอร์และติดตามกระบวนการ โดยปรับพารามิเตอร์ตามความจำเป็นเพื่อให้ได้ผลตามต้องการ สวมอุปกรณ์ป้องกันที่เหมาะสมเสมอ เช่น อุปกรณ์ป้องกันการได้ยิน
เครื่องโซนิเคเตอร์มีการใช้งานอะไรบ้างในห้องปฏิบัติการ?
การโซนิเคตมีการใช้งานมากมายในห้องปฏิบัติการของสาขาต่าง ๆ โดยทั่วไปใช้สำหรับการทำลายและการไลซิสเซลล์ ทำให้สามารถสกัดองค์ประกอบภายในเซลล์ เช่น DNA, RNA และโปรตีนได้ นอกจากนี้ยังใช้ในการเตรียมอิมัลชันและระบบกระจายตัว ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผสมของเหลวที่ไม่ละลายเข้ากันหรือการกระจายอนุภาคนาโนภายในตัวกลาง เครื่องโซนิเคเตอร์มีประโยชน์ในการสังเคราะห์อนุภาคนาโน โดยช่วยลดขนาดอนุภาคและป้องกันการเกาะกลุ่ม อีกทั้งยังใช้การโซนิเคตเพื่อไล่ก๊าซออกจากของเหลว โดยกำจัดก๊าซที่ละลายอยู่ซึ่งอาจรบกวนเทคนิคการวิเคราะห์บางชนิด
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีที่การโซนิเคตสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการไลซิสเซลล์ด้วยไลโซไซม์ของคุณ!
เครื่องโซนิเคเตอร์แบบโพรบกับอ่างอัลตราโซนิกแตกต่างกันอย่างไร?
ความแตกต่างหลักระหว่างเครื่องโซนิเคเตอร์แบบโพรบกับอ่างอัลตราโซนิกอยู่ที่การออกแบบและการใช้งาน เครื่องโซนิเคเตอร์แบบโพรบใช้โพรบไทเทเนียมที่สัมผัสกับตัวอย่างโดยตรง ส่งพลังงานอัลตราซาวนด์ความเข้มสูงไปยังบริเวณเฉพาะ การส่งพลังงานโดยตรงนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับปริมาตรตั้งแต่เล็กจนถึงใหญ่ และช่วยให้ควบคุมกระบวนการโซนิเคตได้อย่างแม่นยำ ในทางตรงกันข้าม อ่างอัลตราโซนิกส่งคลื่นอัลตราซาวนด์ผ่านตัวกลางที่เป็นของเหลวซึ่งมีภาชนะใส่ตัวอย่างวางอยู่ การโซนิเคตทางอ้อมนี้มีความเข้มต่ำและไม่สม่ำเสมอ จึงมักใช้สำหรับการทำความสะอาดหรือการไล่ก๊าซ
การโซนิเคตทางอ้อมภายใต้สภาวะที่มีความเข้มสูงและสม่ำเสมอสามารถทำได้โดยใช้เครื่องโซนิเคเตอร์แบบไม่สัมผัส เช่น VialTweeter เครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับเพลตหลายหลุม UIP400MTP หรือเครื่องปฏิกรณ์แบบไหล GDmini2 เครื่องโซนิเคเตอร์กำลังสูงที่รองรับตัวอย่างจำนวนมากต่อหน่วยเวลาเหล่านี้ช่วยให้โซนิเคตตัวอย่างภายใต้การควบคุมที่แม่นยำได้ จึงเหมาะสำหรับการวิจัยและการวินิจฉัย
การโซนิเคตมีการใช้งานอะไรบ้างใน HPLC?
การเตรียมตัวอย่างด้วยอัลตราซาวนด์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการวิเคราะห์ HPLC โดยใช้คาวิเทชันจากคลื่นเสียงเพื่อทำลายเมทริกซ์ของตัวอย่างและเร่งการถ่ายเทสารที่ต้องการวิเคราะห์เข้าสู่ตัวทำละลายสำหรับการสกัด เทคนิคนี้เพิ่มประสิทธิภาพการสกัด เพิ่มการกู้คืนสารที่ต้องการวิเคราะห์ และลดเวลาในการเตรียมตัวอย่าง ทำให้สามารถวิเคราะห์ด้วยโครมาโทกราฟีได้ด้วยความไวที่สูงขึ้นและให้ผลที่ทำซ้ำได้ อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเตรียมตัวอย่างด้วยอัลตราซาวนด์สำหรับ HPLC!
ในโครมาโทกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง (HPLC) การโซนิเคตช่วยให้สามารถดัดแปรและเติมหมู่ฟังก์ชันให้อนุภาคนาโน เช่น ไมโครสเฟียร์ซิลิกาหรือเซอร์โคเนีย การใช้อัลตราซาวนด์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการสังเคราะห์อนุภาคซิลิกาแบบแกน–เปลือก ซึ่งมีประโยชน์เป็นพิเศษสำหรับคอลัมน์ HPLC อ่านเพิ่มเติม!
นอกจากนี้ ยังใช้การโซนิเคตสำหรับการเตรียมตัวอย่าง โดยช่วยให้สารที่ต้องการวิเคราะห์และรีเอเจนต์ผสมและละลายอย่างทั่วถึง ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งต่อการได้ผลโครมาโทกราฟีที่ถูกต้องและทำซ้ำได้ การโซนิเคตช่วยไล่ก๊าซออกจากตัวทำละลาย โดยกำจัดก๊าซที่ละลายอยู่ซึ่งอาจก่อให้เกิดฟองและรบกวนการไหลและการตรวจวัดในระบบ HPLC นอกจากนี้ ยังใช้การโซนิเคตทำความสะอาดส่วนประกอบของ HPLC เช่น คอลัมน์และชิ้นส่วนของอุปกรณ์ฉีดตัวอย่าง เพื่อให้แน่ใจว่าสิ่งปนเปื้อนหรือสารตกค้างใด ๆ ถูกกำจัดออกอย่างมีประสิทธิภาพ
ใช้เครื่องโซนิเคเตอร์ในเทคโนโลยีชีวภาพและวิทยาศาสตร์ชีวภาพอย่างไร?
ในเทคโนโลยีชีวภาพและวิทยาศาสตร์ชีวภาพ เครื่องอัลตราโซนิกเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้สำหรับการใช้งานต่าง ๆ เครื่องเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการไลซิสเซลล์และการสกัดสารภายในเซลล์ ซึ่งจำเป็นสำหรับการศึกษาชีววิทยาระดับโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับกรดนิวคลีอิกและโปรตีน การโซนิเคตใช้ทำให้ DNA, RNA และโครมาตินแตกเป็นชิ้นสำหรับการหาลำดับและการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมอื่น ๆ ช่วยให้ศึกษาสารพันธุกรรมในระดับที่ละเอียดขึ้นได้ นอกจากนี้ เครื่องโซนิเคเตอร์ยังใช้ในการเตรียมไลโปโซมและระบบนำส่งยาที่ใช้อนุภาคนาโนชนิดอื่น ๆ ช่วยเพิ่มประสิทธิผลและการนำส่งสารรักษาไปยังเป้าหมาย
เครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับเพลตหลายหลุม UIP400MTP ใช้สำหรับการลดขนาดระบบการทดสอบและการผสานเข้ากับระบบอัตโนมัติของห้องปฏิบัติการ – ช่วยให้ขั้นตอนการทำงานราบรื่นและรองรับตัวอย่างจำนวนมากต่อหน่วยเวลา อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องโซนิเคเตอร์สำหรับไมโครเพลต UIP400MTP สำหรับขั้นตอนการทำงานที่รองรับตัวอย่างจำนวนมากต่อหน่วยเวลา!
เอกสารวิชาการ / เอกสารอ้างอิง
- Ultrasonic Homogenizers for Efficient Sample Preparation – Hielscher Ultrasonics
- Guidelines for Autoclaving Ultrasonic Sonotrodes and Flow Cells – HielscherUltrasonic
- 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 ผลิตเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสมรรถนะสูงตั้งแต่ขนาด ห้องปฏิบัติการ จนถึงขนาด อุตสาหกรรม