เครื่องอัลตราโซนิกสำหรับงานในห้องปฏิบัติการของคุณ
เครื่องอัลตราโซนิก โดยเฉพาะเครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบ เป็นเครื่องมือเฉพาะทางที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในห้องปฏิบัติการและในภาคอุตสาหกรรม เครื่องมือเหล่านี้ใช้พลังของคลื่นอัลตราซาวนด์เพื่อแปรรูปวัสดุต่าง ๆ อย่างมีประสิทธิภาพ โดยส่งพลังงานอัลตราโซนิกผ่านโพรบ (หรือฮอร์น) ลงในของเหลวหรือสลาร์รี ทำให้เกิดคลื่นเสียงความเข้มสูงและความถี่ต่ำ ซึ่งเหนี่ยวนำให้เกิดคาวิเทชันทางเสียง – ปรากฏการณ์ที่มีลักษณะเป็นการเกิด การขยายตัว และการยุบตัวอย่างรวดเร็วของฟองขนาดจิ๋ว กระบวนการนี้ปลดปล่อยแรงเชิงกลที่รุนแรง รวมถึงความเค้นเฉือนเฉพาะจุด คลื่นกระแทก และลำเจ็ตขนาดจิ๋ว ซึ่งขับเคลื่อนการใช้งานต่าง ๆ เช่น การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน การสลายเซลล์ การลดขนาดอนุภาค และการกระจายตัว
เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก UP100H (100 วัตต์) และ UP400St (400 วัตต์) สำหรับการเตรียมตัวอย่าง เช่น การสลายเซลล์ การสกัดโปรตีน และการตัดสาย DNA ด้วยแรงเฉือน
ทำความเข้าใจการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์และคาวิเทชัน
การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์เป็นกระบวนการใช้พลังงานอัลตราซาวนด์เพื่อทำให้อนุภาคในของเหลวเคลื่อนไหว คลื่นอัลตราซาวนด์ที่มีความถี่ระหว่างประมาณ 20 kHz และ 30 kHz สามารถสร้างกำลังได้เพียงพอสำหรับงานทำให้เป็นเนื้อเดียวกันอย่างมีประสิทธิภาพ คลื่นเสียงอัลตราโซนิกดังกล่าวทำให้เกิดวัฏจักรการอัดและการขยายตัวอย่างรวดเร็วในของเหลว ส่งผลให้เกิดฟองขนาดเล็กระดับจุลภาค เมื่อฟองขนาดจิ๋วเหล่านี้ยุบตัวอย่างรุนแรง จะสังเกตได้ถึงแรงที่รุนแรงอย่างยิ่ง ปรากฏการณ์ที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงนี้เรียกว่าคาวิเทชัน และเป็นแรงขับเคลื่อนที่ทำให้การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์มีประสิทธิผลในการแปรรูปวัสดุ:
- ฟองคาวิเทชัน: ฟองขนาดจิ๋วเหล่านี้เติบโตในช่วงการขยายตัวของคลื่นเสียง และยุบตัวอย่างรุนแรงในช่วงการอัด การยุบตัวนี้ก่อให้เกิดบริเวณพลังงานสูงเฉพาะจุดที่มีอุณหภูมิสูงถึงหลายพันองศาเซลเซียสและความดันสูงถึงหลายร้อยบรรยากาศ แม้จะเกิดขึ้นเพียงช่วงสั้น ๆ และในระดับจุลภาคก็ตาม
- แรงเฉือนเชิงกล: การยุบตัวของฟองคาวิเทชันสร้างแรงเฉือนที่รุนแรง ซึ่งสามารถทำลายผนังเซลล์ กระจายอนุภาค และทำให้ส่วนผสมเป็นเนื้อเดียวกันได้อย่างมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษ
ความสามารถในการควบคุมคาวิเทชันทำให้การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์มีคุณค่าอย่างมากในสาขาวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ ตั้งแต่ชีววิทยาระดับโมเลกุลไปจนถึงวัสดุศาสตร์
ประเภทของเครื่องอัลตราโซนิกในห้องปฏิบัติการ
เครื่องอัลตราโซนิกสองประเภทที่ใช้กันมากที่สุดในห้องปฏิบัติการ ได้แก่:
- เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบ: เครื่องอัลตราโซนิกเหล่านี้ใช้โพรบไทเทเนียมเพื่อถ่ายโอนพลังงานอัลตราโซนิกเข้าสู่ตัวอย่างโดยตรง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการความเข้มสูง เช่น การสลายเซลล์ การลดขนาดอนุภาค และการทำอิมัลชัน เนื่องจากส่งพลังงานที่มีความเข้มข้นเข้าสู่ของเหลวโดยตรง เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบมักเป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมสำหรับการใช้งานที่ต้องการควบคุมความเข้มของคาวิเทชันอย่างสูง
- เครื่องอัลตราโซนิกชนิดอ่าง: ในการจัดระบบแบบนี้ ตัวอย่างจะถูกวางไว้ในอ่างน้ำ จากนั้นจึงใช้คลื่นอัลตราซาวนด์กับอ่างน้ำ วิธีนี้ให้การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ที่สม่ำเสมอ แต่โดยทั่วไปมีความเข้มต่ำกว่าชนิดโพรบ เครื่องอัลตราโซนิกชนิดอ่างมีประโยชน์สำหรับการทำความสะอาดอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ การผสมอย่างอ่อนโยน และปฏิกิริยาเคมีบางประเภท
เหตุใดเครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบจึงดีที่สุดสำหรับการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน?
เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบถือเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน เนื่องจากสามารถส่งพลังงานอัลตราโซนิกความเข้มสูงเข้าสู่ตัวอย่างโดยตรง ทำให้เกิดแรงเฉือนที่ทรงพลัง ต่อไปนี้คือเหตุผลที่เครื่องเหล่านี้โดดเด่นในงานทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน:
- การถ่ายโอนพลังงานโดยตรง: เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบส่งพลังงานอัลตราโซนิกผ่านโพรบไทเทเนียม (หรือฮอร์น) ที่จุ่มลงในตัวอย่างโดยตรง การสัมผัสโดยตรงนี้ช่วยให้ถ่ายโอนพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง ทำให้เกิดคาวิเทชันที่รุนแรงภายในสารละลายโดยตรง ซึ่งมีประโยชน์เป็นพิเศษสำหรับการทำให้วัสดุที่ย่อยสลายได้ยากหรือสารแขวนลอยเป็นเนื้อเดียวกัน โดยวัสดุเหล่านี้ต้องใช้แรงมากในการทำให้อนุภาคแตกตัวและกระจายอย่างสม่ำเสมอ
- แรงเฉือนสูง: คาวิเทชันที่รุนแรงซึ่งเกิดจากเครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบสร้างแรงเฉือนสูงภายในของเหลว ทำให้อนุภาคแตกตัว ทำลายผนังเซลล์ และลดขนาดอนุภาค แรงเหล่านี้ช่วยสร้างส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน เนื่องจากสามารถจัดการได้อย่างมีประสิทธิภาพแม้กับสารแขวนลอยที่มีความหนืดสูงมากหรือมีความหนาแน่นสูง
- ความเข้มที่ปรับได้: เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบมักมีการตั้งค่ากำลังที่ปรับได้ ช่วยให้ผู้ใช้ปรับความเข้มของการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ให้เหมาะกับข้อกำหนดเฉพาะของการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน สามารถใช้ระดับกำลังต่ำสำหรับการผสมอย่างอ่อนโยน ส่วนระดับกำลังที่สูงขึ้นสามารถรองรับงานทำให้เป็นเนื้อเดียวกันที่ท้าทายมากขึ้นได้
- ความสามารถในการประมวลผลตัวอย่างจำนวนมาก: เครื่องอัลตราโซนิกเหมาะอย่างยิ่งสำหรับขั้นตอนการทำงานที่ต้องประมวลผลตัวอย่างจำนวนมาก โดยต้องทำให้ตัวอย่างหลายตัวอย่างเป็นเนื้อเดียวกันภายในระยะเวลาสั้น ๆ ด้วยการตั้งค่าที่ตั้งโปรแกรมได้ เครื่องอัลตราโซนิกเหล่านี้สามารถประมวลผลตัวอย่างเป็นชุดได้อย่างรวดเร็ว ลดเวลาในการเตรียม และรับประกันผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอ Hielscher มีเครื่องอัลตราโซนิกที่รองรับขวดไวอัลหลายขวดพร้อมกันหรือเพลตหลายหลุม ซึ่งมีคุณค่าเป็นพิเศษในงานวิจัยและภาคอุตสาหกรรมที่ต้องการทำให้ตัวอย่างจำนวนมากเป็นเนื้อเดียวกันอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอ
- ความแม่นยำและการควบคุม: เนื่องจากเครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบสามารถสัมผัสกับตัวอย่างโดยตรง จึงควบคุมกระบวนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันได้แม่นยำยิ่งขึ้น สามารถปรับความลึกในการจุ่มโพรบ ความถี่ และการตั้งค่าพัลส์ได้อย่างละเอียด ให้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอและทำซ้ำได้ในตัวอย่างต่าง ๆ
- ความสามารถในการขยายขนาด: ด้วยโพรบที่มีให้เลือกหลายขนาด เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบจึงเหมาะสำหรับการทำให้ตัวอย่างทั้งปริมาตรน้อยและมากเป็นเนื้อเดียวกัน โพรบขนาดเล็กเหมาะอย่างยิ่งสำหรับปริมาตรระดับไมโคร ส่วนโพรบขนาดใหญ่ช่วยให้ทำให้ตัวอย่างปริมาณมากเป็นเนื้อเดียวกันในการใช้งานระดับอุตสาหกรรมได้
ข้อดีเหล่านี้ทำให้เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher เป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมสำหรับการใช้งานที่ต้องการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันอย่างทั่วถึงและมีประสิทธิภาพ เช่น การเตรียมอิมัลชัน การทำให้เซลล์ในสารแขวนลอยแตกตัว หรือการสร้างระบบกระจายตัวที่มีเสถียรภาพ
เครื่องอัลตราโซนิกสมรรถนะสูง
คุณกำลังจัดการกับตัวอย่างที่ท้าทาย กระบวนการที่ต้องประมวลผลตัวอย่างจำนวนมาก การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันภายใต้สภาวะปลอดเชื้อ ตัวอย่างจำนวนมาก หรือวัสดุที่ไวต่อสภาวะต่าง ๆ อยู่หรือไม่? Hielscher Ultrasonics มีเครื่องอัลตราโซนิกที่เหมาะกับการใช้งานของคุณ!
บอกเราเกี่ยวกับงานเตรียมตัวอย่างของคุณและความท้าทายที่คุณกำลังเผชิญ! เรายินดีแนะนำเครื่องอัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทดลองวิจัย งานวิเคราะห์ หรือการใช้งานด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ประสบความสำเร็จ
ตารางด้านล่างแสดงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกขนาดห้องปฏิบัติการของเรา:
| เครื่องที่แนะนำ | ปริมาตรต่อแบตช์ | อัตราการไหล |
|---|---|---|
| เครื่องอัลตราโซนิกสำหรับเพลต 96 หลุม UIP400MTP | เพลตหลายหลุม / เพลตไมโครไทเทอร์ | n.a. |
| CupHorn อัลตราโซนิก | CupHorn สำหรับขวดไวอัลหรือบีกเกอร์ | n.a. |
| GDmini2 | เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกแบบไหลระดับไมโคร | 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 |
| เครื่องเขย่าตะแกรงอัลตราโซนิก | n.a. | n.a. |
| เครื่องอัลตราโซนิกสำหรับอุตสาหกรรม | 500mL ถึง 200L | 5 ถึง >100L/min |
- ประสิทธิภาพสูง
- เทคโนโลยีล้ำสมัย
- ความน่าเชื่อถือและความทนทาน
- การควบคุมกระบวนการที่ปรับได้และแม่นยำ
- แบบแบตช์และแบบอินไลน์
- สำหรับทุกปริมาตร
- ซอฟต์แวร์อัจฉริยะ
- ฟังก์ชันอัจฉริยะ (เช่น การตั้งโปรแกรม การบันทึกข้อมูล การควบคุมระยะไกล)
- ใช้งานง่ายและปลอดภัย
- ต้องการการบำรุงรักษาน้อย
- CIP (การทำความสะอาดโดยไม่ถอดแยกอุปกรณ์)
การออกแบบ การผลิต และการให้คำปรึกษา – คุณภาพที่ผลิตในเยอรมนี
เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher เป็นที่รู้จักกันดีในด้านมาตรฐานคุณภาพและการออกแบบที่สูงที่สุด ความทนทานและการใช้งานที่ง่ายช่วยให้สามารถผสานเครื่องอัลตราโซนิกของเราเข้ากับโรงงานอุตสาหกรรมได้อย่างราบรื่น เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher รองรับสภาวะที่รุนแรงและสภาพแวดล้อมที่มีข้อกำหนดเข้มงวดได้อย่างง่ายดาย
Hielscher Ultrasonics เป็นบริษัทที่ได้รับการรับรอง ISO และให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับเครื่องอัลตราโซนิกสมรรถนะสูงที่ใช้เทคโนโลยีล้ำสมัยและใช้งานง่าย แน่นอนว่าเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher เป็นไปตามข้อกำหนด CE และตรงตามข้อกำหนดของ UL, CSA และ RoHs
Hielscher Ultrasonics จัดหาเครื่องอัลตราโซนิกแบบไม่สัมผัสที่ทรงพลังสำหรับการเตรียมตัวอย่างและการวิเคราะห์ทางคลินิก เครื่องอัลตราโซนิกสำหรับเพลตหลายหลุม UIP400MTP, VialTweeter, CupHorn และเครื่องอัลตราโซนิกแบบไหล GDmini2 ประมวลผลตัวอย่างโดยไม่สัมผัสตัวอย่าง
คำถามที่พบบ่อย
เครื่องอัลตราโซนิกคืออะไร?
เครื่องอัลตราโซนิกเป็นอุปกรณ์ที่ใช้คลื่นเสียงความถี่สูงเพื่อสร้างแรงเชิงกลที่รุนแรงในของเหลวและสลาร์รี ช่วยให้กระบวนการต่าง ๆ เช่น การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน การสลายเซลล์ และการกระจายอนุภาคเกิดขึ้นได้ โดยทั่วไปเครื่องประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสองส่วน:
- เครื่องกำเนิดอัลตราโซนิก: หน่วยนี้แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นกระแสสลับความถี่สูง ซึ่งจ่ายกำลังให้กับตัวสั่นอัลตราโซนิก
- ตัวสั่นอัลตราโซนิก (โพรบ/ฮอร์น): ตัวสั่นรับพลังงานนี้และสั่นที่ความถี่อัลตราโซนิก เมื่อจุ่มลงในของเหลว จะสร้างฟองคาวิเทชันที่ขยายตัวและยุบตัวอย่างรวดเร็ว ปลดปล่อยพลังงานและสร้างแรงเฉือนที่ทำให้เกิดผลเชิงกลตามต้องการในตัวอย่าง
ระบบนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในห้องปฏิบัติการและในภาคอุตสาหกรรมที่ต้องการการผสมอย่างเข้มข้นหรือการประมวลผลอนุภาคที่ควบคุมได้
เครื่องอัลตราโซนิกใช้ทำอะไร?
เครื่องอัลตราโซนิกเป็นเครื่องโฮโมจีไนเซอร์สำหรับห้องปฏิบัติการที่ทรงพลัง ซึ่งรองรับงานเตรียมตัวอย่างหลายประเภทในห้องปฏิบัติการ สถานวิจัย และสถานปฏิบัติงานทางคลินิก
- การสลายและการทำลายเซลล์เพื่อสกัดองค์ประกอบของเซลล์ เช่น DNA, RNA และโปรตีน
- การทำให้ตัวอย่างเป็นเนื้อเดียวกันเพื่อสร้างส่วนผสมและสารแขวนลอยที่สม่ำเสมอ
- การลดขนาดอนุภาคเพื่อเพิ่มความสามารถในการละลาย ความไวต่อปฏิกิริยา และเสถียรภาพของระบบกระจายตัว
- การทำอิมัลชันเพื่อสร้างส่วนผสมที่มีเสถียรภาพของของเหลวที่ไม่ผสมเป็นเนื้อเดียวกัน เช่น น้ำมันและน้ำ
- การไล่ก๊าซและการกำจัดฟองเพื่อขจัดก๊าซที่ละลายอยู่และป้องกันการเกิดฟองอากาศในของเหลว
- การกระจายและการแยกกลุ่มอนุภาคนาโนและอนุภาคละเอียดอื่น ๆ ที่เกาะรวมกัน เพื่อให้ได้สารแขวนลอยที่สม่ำเสมอ
- การเพิ่มประสิทธิภาพปฏิกิริยาเคมี (โซโนเคมี) โดยปรับปรุงการผสมสารตั้งต้นและการกระจายพลังงาน
- การสกัดสารประกอบจากวัสดุพืช เช่น น้ำมันหอมระเหยและสารพฤกษเคมี
วรรณกรรม / เอกสารอ้างอิง
- 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
Hielscher Ultrasonics ผลิตเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสมรรถนะสูงตั้งแต่ ขนาดห้องปฏิบัติการ ไปจนถึง ขนาดอุตสาหกรรม