Ultrasonik Homojenizatör ile Laboratuvar Görevlerinde Ustalaşma
Sonikatörler, homojenizasyon ve karıştırma, ekstraksiyon, dispersiyon, emülsifiye etme, çözünme, hücre bozulması, DNA parçalanması ve sonokimyasal reaksiyonlar gibi çok çeşitli uygulamalar için kullanılan temel laboratuvar araçlarıdır. Tipik olarak, prob tipi sonikatörler, günlük laboratuvar çalışmalarında bu ortak görevleri yerine getirmek için kullanılır. Çapraz kontaminasyon veya numune kaybının sınırlayıcı faktörler olduğu laboratuvar numuneleri için, Hielscher temassız sonikatörler ultrasonik numune hazırlama için başvurulacak çözümdür.
Prob Tipi Sonikatörler ve Temassız Sonikatörler
Prob tipi sonikatör yoğun ultrason dalgaları uygular – sonotrot veya probun ucuna odaklanmış – ortama. Açık veya kapalı bir kap kullanmak, sıvı ortamın basit ama güvenilir ultrasonik tedavisine izin verir. Sonotrotun bir akış hücresine monte edilmesi, bir sıvı akışının sürekli sonikasyonuna izin verir. Bu tür akış kurulumu, daha büyük hacimleri veya viskoz sıvıları ve macunları ultrasonik olarak işlemenin karmaşık bir yoludur.
VialTweeter, Çok Kuyulu Plaka Sonikatör UIP400MTP, CupHorn ve GDmini2 akış reaktörü gibi temassız sonikatörler kullanılarak, numuneler temassız / temassız koşullar altında işlenebilir – Çapraz kontaminasyonu ve numune kaybını önlemek. Hielscher temassız sonikatörlerin bir başka avantajı, numune hazırlamadaki yüksek verim kapasitesidir.
Sonikasyon, bir numunedeki parçacıkları çalkalamak ve manipüle etmek için ultrasonik bir prob aracılığıyla güç ultrasonu uygulama eylemidir. Ultrasonikatörler, sonikasyonun sıvı-sıvı veya sıvı-katı süspansiyonları homojenize etmek ve karıştırmak, biyoaktif maddeleri ve hücresel bileşikleri çıkarmak, hücreleri, bakterileri ve dokuları parçalamak, tozları çözmek, biyofilmleri yerinden çıkarmak veya kimyasal reaksiyonları başlatmak için kullanıldığı akademik araştırma, analitik ve adli laboratuvarlar, klinik tesisler ve üretim alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Sonikatörlerin uygulama alanı çok geniş olduğundan, sonikatörler genellikle kendi özel görevleriyle ilgili olarak adlandırılır. Bu yüzden ultrasonicators gibi farklı terimler altında bulabilirsiniz:
- Ultrasonik Homojenizatör:
Ultrasonik homojenizatörler, iki veya daha fazla fazı homojen bir süspansiyona karıştırmak ve karıştırmak için kullanılır. Yüksek basınçlı homojenizatörlere, bıçaklı karıştırıcılara ve mikroakışkanlaştırıcılara güçlü bir alternatif olarak, prob tipi sonikatörler, nano dispersiyonlar ve nano emülsiyonlar üretme konusundaki olağanüstü yetenekleriyle parlar. - Ultrasonik Dağıtıcı:
Ultrasonik dağıtıcılar, parçacıkları daha küçük boyutlara ayırmak ve bunları bir sıvı içinde eşit olarak dağıtmak için yüksek frekanslı ses dalgaları kullanır. Bu işlem, mürekkeplerdeki pigmentlerin veya bulamaçlardaki parçacıkların dağıtılması gibi sıvılarda katı parçacıkların kararlı süspansiyonlarını oluşturmak için özellikle yararlıdır. - Ultrasonik Emülgatör:
Ultrasonik emülgatörler, yağ ve su gibi birbirine karışmayan iki sıvıyı karıştırarak ince emülsiyonlar oluşturmak için ultrasonik dalgaları kullanır. Yüksek yoğunluklu ses dalgaları, damlacıkları nano boyutlu emülsiyonlara parçalayan yoğun kesme kuvvetleri yaratarak patlayan kavitasyon kabarcıkları oluşturur ve onları kararlı ve homojen hale getirir. - Ultrasonik Hücreli Kırıcı:
Ultrasonik hücre bozucular veya parçalayıcılar olarak da bilinen bu cihazlar, açık hücre zarlarını kırmak ve hücre içi içerikleri serbest bırakmak için ultrasonik enerji kullanır. Bu işlem, proteinlerin, DNA'nın ve diğer hücresel bileşenlerin ekstrakte edilmesi için biyolojik ve biyokimyasal uygulamalarda gereklidir. - Ultrasonik Çıkarıcı:
Ultrasonik çıkarıcılar, bitki materyalini bozmak için ultrasonik dalgalar uygular ve uçucu yağlar, flavonoidler veya diğer fitokimyasallar gibi biyoaktif bileşiklerin ekstraksiyonunu arttırır. Kavitasyon etkisi, solvent penetrasyonunu ve kütle transferini iyileştirerek daha verimli ekstraksiyon sağlar. - Ultrasonik Çözücü:
Ultrasonik çözücüler, sıvılardaki katıları hızlı ve verimli bir şekilde çözmek için ultrasonik enerji kullanır. Bu, farmasötikler veya kimyasal formülasyonlar gibi çözünen maddenin eşit ve hızlı bir şekilde dağılması gereken çözeltilerin veya süspansiyonların hazırlanması için kullanışlıdır. - Ultrasonik Karıştırıcı:
Ultrasonik karıştırıcılar, sıvıları ve bulamaçları karıştırmak için yüksek yoğunluklu ultrason dalgaları kullanır ve homojen bir bileşim sağlar. Bu karıştırma işlemi, çok çeşitli viskoziteleri işleyebilir ve özellikle çimento hamurları veya yüksek katı yüklere sahip ana partiler gibi geleneksel yöntemlerle karıştırılması zor olan ürünlerin homojenleştirilmesinde etkilidir. - Ultrason Karıştırıcı:
Ultrason karıştırıcıları, sıvıları karıştırmak veya çalkalamak için ultrasonik enerji kullanır, homojen karıştırmayı teşvik eder ve tortulaşmayı önler. Bu yöntem, zaman içinde çözeltilerde, süspansiyonlarda veya dispersiyonlarda tutarlılığı korumak için çeşitli endüstrilerde faydalıdır.
Çok kuyulu Plakaların ve Petri Kaplarının Sonikasyonu
Çok kuyulu plakalar ve petri kapları yaygın laboratuvar kaplarıdır. Mikroplakalar veya mikrokuyu plakaları olarak da bilinen çok kuyulu plakalar, çoklu “Wells” küçük test tüpleri olarak kullanılır. Tipik olarak 6, 12, 24, 48, 96, 384 veya 1536 kuyulu çeşitli konfigürasyonlarda gelirler ve yüksek verimli tarama ve testlere olanak tanırlar.
Petri kapları ise tipik olarak cam veya plastikten yapılmış sığ, silindirik, kapaklı kaplardır. Mikroorganizmaların kültürlenmesi için düz bir yüzey alanı sağlarlar.
Her iki numune kabının özel tasarımı, sonikasyonun işleme adımı olarak uygulanması gerektiğinde zorluklarla birlikte gelir. Plaka sonikatör UIP400MTP ile Hielscher, herhangi bir standart çok kuyulu plakayı, mikroplakayı ve petri kaplarını işleyebilen güçlü bir sonikatör sunar.
96 oyuklu plakalarda ve petri kaplarında numune hazırlama için güçlü sonikatör olarak UIP400MTP hakkında daha fazla bilgi edinin!
Bu Hielscher sonicator ISO sertifikalı, UL, RoHs ve CE uyumludur. Yüksek verimli iş akışları için 7/24 çalışma özelliğine sahiptir.
Aşağıdaki tablo, yaygın laboratuvar uygulamaları için prob tipi ve temassız ultrasonicators hakkında bir genel bakış sunar:
| Önerilen Cihaz | Numune Hacmi | Akış Oranı |
|---|---|---|
| UIP400MTP 96 Kuyulu Plaka Sonikatörü | Çok kuyulu / mikrotitre plakaları | n.a. |
| Ultrasonik CupHorn | Şişeler veya beher için CupHorn | n.a. |
| GDmini2 | ultrasonik mikro akış reaktörü | n.a. |
| VialTweeter | 0,5 - 1,5 mL | n.a. |
| UP100H | 1 - 500mL | 10 - 200mL/min |
| UP200Ht, UP200St | 10 ila 1000 mL | 20 ila 200 mL/dk |
| UP400St | 10 - 2000mL | 20 - 400mL/min |
| UIP500hdT | 100 ila 5000 mL | 0.1 ila 4L / dakika |
| Ultrasonik Elek Çalkalayıcı | n.a. | n.a. |
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sor!
Sıkça Sorulan Sorular
Laboratuvar Sonikatörü nasıl kullanılır?
Bir laboratuvar sonikatörü, genellikle homojenizasyon, emülsifikasyon, nanopartikülleri dağıtmak veya hücreleri bozmak amacıyla bir numunedeki partikülleri çalkalamak için ultrasonik enerji uygulamak için kullanılan bir araçtır. Bir laboratuvar sonikatörü kullanmak için önce numunenizi uygun bir kapta hazırlamanız gerekir. Prob tipi bir sonikatör kullanıyorsanız, probu kabın kenarlarına veya altına temas etmediğinden emin olarak numuneye daldırın. Genlik, nabız hızı ve süre gibi sonikatör ayarlarını uygulamanızın özel gereksinimlerine göre ayarlayın. Temassız bir sonikatör için, numune kabını, ultrason dalgalarının en iyi şekilde iletilmesi için talimat verilen kılavuzda olduğu gibi tutucuya yerleştirin. Sonikatörü açın ve işlemi izleyin, istenen efekti elde etmek için parametreleri gerektiği gibi ayarlayın. Daima kulak koruması gibi uygun koruyucu ekipman kullanın.
Sonikatörlerin Laboratuvarlardaki Uygulamaları Nelerdir?
Sonikasyon, çeşitli alanlardaki laboratuvarlarda çok sayıda uygulamaya sahiptir. DNA, RNA ve proteinler gibi hücre içi bileşenlerin ekstraksiyonuna izin vererek hücre parçalanması ve parçalanması için yaygın olarak kullanılır. Aynı zamanda emülsiyonların ve dispersiyonların hazırlanmasında, karışmayan sıvıların karıştırılmasının veya nanopartiküllerin bir ortam içinde dağılımının arttırılmasında da kullanılır. Sonikatörler nanopartikül sentezinde değerlidir, partikül boyutunun azaltılmasına ve aglomerasyonun önlenmesine yardımcı olur. Ek olarak, sonikasyon, sıvıların gazdan arındırılması, belirli analitik tekniklere müdahale edebilecek çözünmüş gazların uzaklaştırılması için kullanılır.
Prob Tipi Sonikatör ve Ultrasonik Banyo Arasındaki Fark Nedir?
Prob tipi bir sonikatör ile ultrasonik bir banyo arasındaki temel fark, tasarım ve uygulamalarında yatmaktadır. Prob tipi bir sonikatör, numuneyle doğrudan temas eden ve lokalize bir alana yoğun ultrasonik enerji sağlayan bir titanyum prob kullanır. Bu doğrudan uygulama, küçük ve büyük hacimler için idealdir ve sonikasyon işlemi üzerinde hassas kontrol sağlar. Buna karşılık, bir ultrasonik banyo, ultrasonik dalgaları, numune kabının yerleştirildiği sıvı bir ortamdan iletir. Bu dolaylı sonikasyon zayıf ve düzgün değildir, bu nedenle genellikle temizleme veya gaz giderme için kullanılır.
Yoğun ve homojen koşullar altında dolaylı sonikasyon, VialTweeter, Çok Kuyulu Plaka Sonikatör UIP400MTP veya akış reaktörü GDmini2 gibi temassız sonikatörler kullanılarak elde edilebilir. Bu yüksek güçlü, yüksek verimli sonikatörler, numunelerin hassas bir şekilde kontrol edilen sonikasyonuna izin vererek onları araştırma ve teşhis için uygun hale getirir.
HPLC'de Sonikasyon Uygulamaları Nelerdir?
Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisinde (HPLC), sonikasyon, silika veya zirkonya mikroküreleri gibi nanopartiküllerin modifikasyonunu ve işlevselleştirilmesini sağlar. Ultrasonication, özellikle HPLC kolonları için yararlı olan çekirdek-kabuk silika parçacıklarını sentezlemek için oldukça etkili bir yöntemdir.
Ek olarak, sonikasyon numune hazırlama için kullanılır. Doğru ve tekrarlanabilir kromatografik sonuçlar için çok önemli olan analitlerin ve reaktiflerin kapsamlı bir şekilde karıştırılmasını ve çözülmesini sağlar. Sonikasyon, çözücülerin gazdan arındırılmasına, kabarcıklar oluşturabilen çözünmüş gazların uzaklaştırılmasına ve HPLC sistemlerinde akış ve algılamaya müdahale etmesine yardımcı olur. Ek olarak, sonikasyon, kolonlar ve enjektör parçaları gibi HPLC bileşenlerini temizlemek için kullanılır ve herhangi bir kirletici veya kalıntının etkili bir şekilde giderilmesini sağlar.
Sonikatör Biyoteknoloji ve Yaşam Bilimlerinde nasıl kullanılır?
Biyoteknoloji ve yaşam bilimlerinde, ultrasonicators çeşitli uygulamalar için vazgeçilmez bir araçtır. Nükleik asitler ve proteinleri içeren moleküler biyoloji çalışmaları için gerekli olan hücre lizisi ve hücre içi materyallerin ekstraksiyonu için yaygın olarak kullanılırlar. Sonikasyon, dizileme ve diğer genetik analizler için DNA, RNA ve kromatinin parçalanmasında kullanılır ve genetik materyalin daha ince bir ölçekte çalışılmasını sağlar. Ayrıca, sonikatörler, lipozomların ve diğer nanopartikül bazlı ilaç dağıtım sistemlerinin hazırlanmasında kullanılır, bu da terapötik ajanların etkinliğini ve hedeflemesini arttırır.
Literatür / Referanslar
- Ultrasonic Homogenizers for Efficient Sample Preparation – Hielscher Ultrasonics
- 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, yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir. laboratuvar Hedef endüstriyel boyut.