Máy siêu âm phòng thí nghiệm để chuẩn bị mẫu đáng tin cậy

Máy siêu âm phòng thí nghiệm Hielscher cung cấp sóng siêu âm mạnh mẽ, được kiểm soát chính xác để chuẩn bị mẫu, ly giải tế bào, đồng nhất hóa mô, phân tán hạt, nhũ hóa, cắt DNA/RNA, chiết xuất protein và thực hiện các phản ứng hóa siêu âm. Từ mẫu có thể tích microlít và lọ kín đến cốc có mỏ, buồng dòng chảy và đĩa 96 giếng, Hielscher cung cấp máy đồng nhất hóa siêu âm phù hợp với quy trình làm việc trong phòng thí nghiệm của bạn.

Bạn có thể lựa chọn trong số các máy siêu âm cầm tay nhỏ gọn, máy đồng nhất hóa siêu âm dạng đầu dò kỹ thuật số, hệ thống đầu phát siêu âm dạng cốc, máy siêu âm cho lọ và máy siêu âm cho đĩa có năng suất xử lý mẫu cao. Biên độ có thể điều chỉnh, khả năng kiểm soát quy trình có tính tái lập, chức năng theo dõi nhiệt độ, ghi dữ liệu cùng nhiều loại đầu dò và phụ kiện giúp bạn đạt được kết quả nhất quán trong các ứng dụng nghiên cứu, phân tích và phát triển quy trình.

Cách chọn máy siêu âm phòng thí nghiệm chất lượng

Khi chọn máy siêu âm phòng thí nghiệm hoặc máy đồng nhất hóa siêu âm, các tiêu chí quan trọng nhất là công suất siêu âm, khả năng kiểm soát biên độ chính xác, tính tái lập, khả năng tương thích với mẫu, tính dễ sử dụng và khả năng lập hồ sơ đáng tin cậy. Máy siêu âm dạng đầu dò Hielscher được thiết kế cho các công việc chuẩn bị mẫu có yêu cầu cao như ly giải tế bào, đồng nhất hóa mô, chiết xuất protein, cắt DNA, phân tán hạt nano, nhũ hóa, khử khí và thực hiện các phản ứng hóa siêu âm.
Máy siêu âm phòng thí nghiệm Hielscher kết hợp sóng siêu âm mạnh mẽ với khả năng kiểm soát quy trình kỹ thuật số, phụ kiện bền chắc và các tính năng an toàn thiết thực. Nhờ đó, chúng phù hợp với các phòng thí nghiệm nghiên cứu, phòng thí nghiệm phân tích, hoạt động phát triển quy trình và kiểm soát chất lượng công nghiệp.

Hiệu suất và kiểm soát quy trình

• Công suất và cường độ siêu âm: Máy đồng nhất hóa phòng thí nghiệm Hielscher có các mức công suất siêu âm 50, 100, 200 và 400 oát. Điều này cho phép bạn chọn máy siêu âm phù hợp cho các mẫu thể tích nhỏ, công việc thường quy trong phòng thí nghiệm, thể tích lớn hơn trong cốc có mỏ hoặc xử lý bằng buồng dòng chảy.
• Kiểm soát biên độ chính xác: Biên độ có thể điều chỉnh cho phép bạn xác định cường độ xử lý siêu âm cần thiết cho từng ứng dụng. Điều này rất cần thiết để đồng nhất hóa, phá vỡ tế bào, phân tán hạt, nhũ hóa và chiết xuất với kết quả có tính tái lập. Chức năng tự động điều chỉnh tần số giữ cho máy siêu âm hoạt động ở tần số tối ưu.
• Chuẩn bị mẫu nhanh chóng và hiệu quả: So với các phương pháp như nghiền bằng bi, các chu kỳ đông lạnh–rã đông, đồng nhất hóa áp suất cao hoặc đông khô, xử lý siêu âm bằng đầu dò thường giúp giảm thời gian xử lý đồng thời cải thiện tính tái lập và hiệu quả quy trình.
• Kiểm soát nhiệt độ: Máy siêu âm kỹ thuật số Hielscher có công suất từ 200 oát trở lên có thể được sử dụng với cảm biến nhiệt độ dạng cắm. Máy siêu âm theo dõi nhiệt độ mẫu liên tục và có thể tự động tạm dừng khi đạt đến giới hạn nhiệt độ đã xác định. Xử lý siêu âm dạng xung còn giúp giảm sự tích tụ nhiệt trong quá trình chuẩn bị các mẫu nhạy cảm.

Khả năng tương thích với mẫu và phụ kiện

• Nhiều loại đầu phát siêu âm và đầu dò: Các đầu phát siêu âm có đường kính, hình dạng và vật liệu khác nhau cho phép thích ứng tối ưu với thể tích mẫu, hình học của bình chứa và yêu cầu quy trình. Đầu dò Hielscher được chế tạo từ các vật liệu bền chắc, chống ăn mòn như titan, gốm hoặc thủy tinh.
• Lựa chọn linh hoạt về bình chứa và thể tích: Máy siêu âm Hielscher có thể được sử dụng với ống, lọ, cốc có mỏ, buồng dòng chảy và các phụ kiện xử lý nhiều mẫu. Nhờ đó, chúng phù hợp với các mẫu có thể tích microlít, các mẻ trong phòng thí nghiệm và xử lý liên tục trực tiếp trên đường ống.
• Ứng dụng đa dạng: Với đầu dò hoặc phụ kiện phù hợp, một máy đồng nhất siêu âm có thể được sử dụng để phá vỡ tế bào, đồng nhất mô, cắt DNA và RNA, chiết xuất protein, phân tán hạt nano, nhũ hóa, trộn, khử khí, chiết xuất và thực hiện các phản ứng hóa siêu âm.
• Dễ vệ sinh và bảo trì: Các đầu phát siêu âm, đầu dò và buồng dòng chảy đều dễ tháo rời và vệ sinh. Các bộ phận có thể hấp tiệt trùng, các tùy chọn vệ sinh tại chỗ và tiệt trùng tại chỗ giúp ngăn ngừa nhiễm chéo và hỗ trợ việc sử dụng đáng tin cậy hằng ngày trong phòng thí nghiệm.

Vận hành kỹ thuật số và lập hồ sơ

• Điều khiển kỹ thuật số: Máy siêu âm Hielscher có công suất từ 200 oát trở lên được trang bị bộ điều khiển kỹ thuật số với màn hình cảm ứng màu, hệ thống menu điều hướng trực quan, các thiết lập có thể lập trình và chức năng điều khiển từ xa qua trình duyệt. Đèn chiếu sáng mẫu trên các máy siêu âm phòng thí nghiệm kỹ thuật số dạng đầu dò giúp quan sát rõ hơn trong quá trình xử lý.
• Ghi nhật ký dữ liệu: Máy siêu âm kỹ thuật số Hielscher có chức năng tự động ghi dữ liệu vào thẻ SD tích hợp. Các thông số quá trình như biên độ, năng lượng đầu vào, nhiệt độ, áp suất, ngày và giờ được lưu dưới dạng tệp CSV, hỗ trợ truy xuất nguồn gốc, lập hồ sơ và các quy trình làm việc theo định hướng GMP.
• Giao diện thân thiện với người dùng: Giao diện vận hành rõ ràng hỗ trợ thiết lập nhanh, điều chỉnh thông số đơn giản và vận hành nhất quán. Điều này đặc biệt hữu ích cho việc chuẩn bị mẫu thường quy và các quy trình thí nghiệm được thực hiện lặp lại.

An toàn, độ tin cậy và hỗ trợ

• Các tính năng an toàn tích hợp: Máy đồng nhất siêu âm Hielscher có các chức năng an toàn thiết thực như bảo vệ chống chạy khô, các thiết lập tự động dừng có thể lập trình và thao tác vận hành trực quan. Các hộp cách âm tùy chọn có thể cải thiện hơn nữa sự thoải mái và an toàn trong quá trình xử lý siêu âm.
• Độ tin cậy và độ bền: Máy siêu âm Hielscher được chế tạo để vận hành lâu dài và đáp ứng các yêu cầu khắt khe trong phòng thí nghiệm. Thiết kế bền chắc giúp giảm thời gian ngừng hoạt động, hỗ trợ hiệu suất ổn định và góp phần vận hành hiệu quả về chi phí trong nhiều năm.
• Tuân thủ và tiêu chuẩn chất lượng: Hielscher Ultrasonics là nhà sản xuất được chứng nhận ISO. Máy siêu âm Hielscher tuân thủ CE và được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu liên quan của ngành và về an toàn, bao gồm các yêu cầu UL, CSA và RoHS khi áp dụng.
• Bảo hành và hỗ trợ chuyên gia: Hielscher cung cấp hỗ trợ ứng dụng, hướng dẫn kỹ thuật và hỗ trợ lựa chọn máy siêu âm, lắp đặt, đưa vào vận hành, tối ưu hóa quá trình và mở rộng quy mô. Điều này giúp bạn lựa chọn máy đồng nhất siêu âm, đầu dò, buồng dòng chảy hoặc phụ kiện phù hợp cho ứng dụng của mình.

Thiết bị phản ứng siêu âm dạng buồng dòng chảy để xử lý thể tích lớn hơn

Các thiết bị siêu âm phòng thí nghiệm Hielscher có thể vận hành liên tục 24/7 mà không bị quá nhiệt. Nhờ đó, máy siêu âm Hielscher có thể được sử dụng một cách đáng tin cậy để xử lý siêu âm liên tục bằng buồng dòng chảy trong quá trình xử lý trực tiếp trên đường ống. Bằng cách kết hợp các thiết bị phòng thí nghiệm với thiết bị phản ứng dạng buồng dòng chảy, bạn có thể dễ dàng xử lý các thể tích mẫu lớn hơn. Trong trường hợp này, chất lỏng được bơm vào thiết bị phản ứng làm bằng thủy tinh hoặc thép không gỉ. Ví dụ, một UP400St có thể xử lý khoảng 10 đến 50 lít mỗi giờ. Trong buồng dòng chảy, mẫu được xử lý siêu âm cường độ cao ở mức xác định trước khi đến cửa ra của buồng phản ứng. Để làm mát vật liệu nhạy nhiệt trong quá trình xử lý siêu âm, các buồng dòng chảy được trang bị áo làm mát nhằm tăng khả năng tản nhiệt.

 
Bảng dưới đây cung cấp thông tin tổng quan về các máy siêu âm quy mô phòng thí nghiệm của Hielscher và năng lực xử lý của chúng:

Các câu hỏi thường gặp về máy siêu âm phòng thí nghiệm

Máy siêu âm phòng thí nghiệm là gì?

Máy siêu âm phòng thí nghiệm là thiết bị siêu âm dùng để tác động sóng siêu âm cường độ cao lên các mẫu lỏng. Trong phòng thí nghiệm, máy siêu âm thường được sử dụng để chuẩn bị mẫu, ly giải tế bào, đồng nhất mô, giảm kích thước hạt, phân tán hạt nano, nhũ hóa, chiết xuất, khử khí và thực hiện các phản ứng hóa siêu âm.

Máy siêu âm dạng đầu dò và bể siêu âm khác nhau như thế nào?

Máy siêu âm dạng đầu dò truyền năng lượng siêu âm trực tiếp vào mẫu thông qua đầu phát siêu âm, còn gọi là đầu dò hoặc đầu khuếch đại siêu âm. Điều này cho phép đạt cường độ cao, kiểm soát biên độ chính xác và xử lý hiệu quả. Bể siêu âm tác động sóng siêu âm gián tiếp qua chất lỏng trong bể và thành bình chứa, nên thường có mức truyền năng lượng thấp hơn và khả năng tái lập mức truyền năng lượng kém hơn. Đối với các công việc chuẩn bị mẫu, phá vỡ tế bào, phân tán và đồng nhất có yêu cầu cao, máy siêu âm dạng đầu dò thường là lựa chọn được ưu tiên.
Tìm hiểu chuyên sâu về sự khác biệt giữa máy siêu âm dạng đầu dò và bể siêu âm!

Máy siêu âm phòng thí nghiệm nào phù hợp để ly giải tế bào và đồng nhất mô?

Đối với ly giải tế bào, đồng nhất mô, chiết xuất protein và phân mảnh DNA hoặc RNA, việc lựa chọn máy siêu âm phù hợp phụ thuộc vào thể tích mẫu, số lượng mẫu, loại bình chứa và năng suất xử lý mẫu cần thiết. Các mẫu nhỏ có thể được xử lý bằng máy siêu âm dạng đầu dò nhỏ gọn, trong khi các mẫu có thể tích lớn hơn hoặc quy trình thường quy trong phòng thí nghiệm thường được hưởng lợi từ máy đồng nhất siêu âm kỹ thuật số có chức năng kiểm soát biên độ, theo dõi nhiệt độ và ghi dữ liệu. Để xử lý vô trùng hoặc xử lý trong lọ đóng kín, có thể sử dụng các hệ thống siêu âm gián tiếp như máy siêu âm đa ống VialTweeter, máy siêu âm đĩa vi thể UIP400MTP hoặc CupHorn.

Máy siêu âm phòng thí nghiệm Hielscher có thể xử lý thể tích mẫu bao nhiêu?

Máy siêu âm phòng thí nghiệm Hielscher đáp ứng dải thể tích mẫu rộng, từ các mẫu rất nhỏ ở mức microlít đến các mẻ lớn hơn trong phòng thí nghiệm. Tùy thuộc vào thiết bị và cấu hình, mẫu có thể được xử lý trong ống, lọ, cốc có mỏ, đĩa nhiều giếng hoặc buồng dòng chảy. Đối với thể tích lớn hơn, máy siêu âm phòng thí nghiệm có thể được kết hợp với thiết bị phản ứng dạng buồng dòng chảy để xử lý liên tục trên đường ống.

Tôi có thể xử lý siêu âm các ống hoặc lọ đóng kín không?

Có. Các ống và lọ đóng kín có thể được xử lý siêu âm gián tiếp bằng các phụ kiện phù hợp như máy siêu âm đa ống VialTweeter, UIP400MTP sử dụng giá đỡ lọ hoặc CupHorn. Điều này hữu ích khi cần xử lý vô trùng, ngăn ngừa nhiễm chéo hoặc xử lý đồng thời nhiều mẫu nhỏ.

Máy siêu âm phòng thí nghiệm có thể xử lý đĩa 96 giếng không?

Có. UIP400MTP là máy siêu âm chuyên dụng cho đĩa nhiều giếng, có thể xử lý bất kỳ đĩa vi chuẩn độ tiêu chuẩn và đĩa 96 giếng nào. Điều này hữu ích cho việc chuẩn bị mẫu với năng suất xử lý cao, các phép thử, quy trình sàng lọc, ly giải tế bào, cắt DNA/RNA, chuẩn bị chất nhiễm sắc và chiết xuất protein.

Làm thế nào để ngăn mẫu nóng lên trong quá trình xử lý siêu âm?

Quá trình xử lý siêu âm có thể sinh nhiệt, đặc biệt khi xử lý siêu âm ở cường độ cao. Có thể kiểm soát sự nóng lên của mẫu bằng cách sử dụng siêu âm dạng xung, làm mát bình chứa mẫu, sử dụng áo làm mát hoặc buồng dòng chảy và theo dõi nhiệt độ mẫu. Máy siêu âm kỹ thuật số có chức năng kiểm soát nhiệt độ có thể tạm dừng siêu âm khi đạt đến giới hạn nhiệt độ đã xác định và tiếp tục khi mẫu đã nguội.

Những thông số siêu âm nào quan trọng để đạt kết quả có thể tái lập?

Các thông số siêu âm quan trọng nhất bao gồm biên độ, thời gian xử lý siêu âm, chế độ xung, năng lượng đầu vào, thể tích mẫu, kích thước đầu dò, độ sâu nhúng, hình dạng hình học của bình chứa và nhiệt độ mẫu. Để đạt kết quả có thể tái lập, các thông số này cần được kiểm soát, ghi chép và lặp lại một cách nhất quán.

Có thể mở rộng quy mô xử lý siêu âm trong phòng thí nghiệm sang các thể tích lớn hơn không?

Có. Có thể mở rộng quy mô xử lý siêu âm trong phòng thí nghiệm bằng cách chọn thiết bị xử lý siêu âm có công suất cao hơn, sử dụng đầu dò lớn hơn hoặc chuyển từ xử lý theo mẻ sang xử lý liên tục qua buồng dòng chảy. Điều này cho phép phát triển quy trình trong phòng thí nghiệm và chuyển giao sang các hệ thống siêu âm quy mô thí điểm hoặc công nghiệp.

Làm thế nào để chọn máy siêu âm phòng thí nghiệm phù hợp?

Để chọn máy siêu âm phòng thí nghiệm phù hợp, hãy xác định ứng dụng, thể tích mẫu, loại bình chứa, năng suất xử lý mẫu cần thiết, độ nhạy với nhiệt độ và yêu cầu về tài liệu của bạn. Hielscher có thể đề xuất máy đồng nhất siêu âm, đầu dò, buồng dòng chảy, hộp cách âm hoặc phụ kiện siêu âm gián tiếp phù hợp dựa trên quy trình của bạn.

Các đầu siêu âm có kích thước và hình dạng khác nhau cho phép thiết lập cấu hình lý tưởng

Tài liệu / Tài liệu tham khảo

Tìm hiểu các nghiên cứu chọn lọc sử dụng máy siêu âm Hielscher cho nhiều công việc chuẩn bị mẫu khác nhau như phá vỡ tế bào, phân mảnh DNA, phân lập và phân đoạn protein cũng như phân tán và nhũ hóa.

• Nico Böhmer, Andreas Dautel, Thomas Eisele, Lutz Fischer (2012): Recombinant expression, purification and characterisation of the native glutamate racemase from Lactobacillus plantarum NC8. Protein Expr Purif. 2013 Mar;88(1):54-60.
• Brandy Verhalen, Stefan Ernst, Michael Börsch, Stephan Wilkens (2012): Dynamic Ligand-induced Conformational Rearrangements in P-glycoprotein as Probed by Fluorescence Resonance Energy Transfer Spectroscopy. J Biol Chem. 2012 Jan 6;287(2): 1112-27.
• Claudia Lindemann, Nataliya Lupilova, Alexandra Müller, Bettina Warscheid, Helmut E. Meyer, Katja Kuhlmann, Martin Eisenacher, Lars I. Leichert (2013): Redox Proteomics Uncovers Peroxynitrite-Sensitive Proteins that Help Escherichia coli to Overcome Nitrosative Stress. J Biol Chem. 2013 Jul 5; 288(27): 19698–19714.
• Elahe Motevaseli, Mahdieh Shirzad, Seyed Mohammad Akrami, Azam-Sadat Mousavi, Akbar Mirsalehian, Mohammad Hossein Modarressi (2013): Normal and tumour cervical cells respond differently to vaginal lactobacilli, independent of pH and lactate. ed Microbiol. 2013 Jul; 62(Pt 7):1065-1072.
• Joanna Kopecka, Giuseppina Salzano, Ivana Campia, Sara Lusa, Dario Ghigo, Giuseppe De Rosa, Chiara Riganti (2013): Insights in the chemical components of liposomes responsible for P-glycoprotein inhibition. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 2013.
• 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.