Thiết bị Sonication cho nhiệm vụ phòng thí nghiệm của bạn

Các thiết bị sonication, đặc biệt là sonicators kiểu đầu dò, là công cụ tiên tiến được sử dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm và môi trường công nghiệp. Sử dụng sức mạnh của siêu âm, các thiết bị sonication có thể xử lý các vật liệu khác nhau một cách hiệu quả. Các thiết bị này hoạt động bằng cách truyền năng lượng siêu âm qua đầu dò (hoặc sừng) vào chất lỏng hoặc bùn, tạo ra sóng siêu âm tần số thấp, cường độ cao tạo ra sự xâm thực âm thanh đặc trưng bởi các lực cơ học cường độ cao. Những lực siêu âm này gây ra cavitation - microbubbles mở rộng và sụp đổ nhanh chóng - giải phóng lực cắt mạnh mẽ thúc đẩy các ứng dụng khác nhau như đồng nhất hóa, ly giải tế bào, giảm kích thước hạt, và nhiều hơn nữa.

Hiểu về Sonication và Cavitation

Sonication là quá trình áp dụng năng lượng siêu âm để khuấy trộn các hạt trong chất lỏng. Siêu âm ở tần số giữa khoảng 20 kHz và 30 kHz có khả năng tạo ra đủ năng lượng để thực hiện các nhiệm vụ đồng nhất hóa một cách hiệu quả. Sóng âm thanh siêu âm như vậy gây ra chu kỳ nén và giãn nở nhanh chóng trong chất lỏng, dẫn đến sự hình thành các bong bóng siêu nhỏ. Khi các bong bóng vi mô này sụp đổ dữ dội, các lực cực đoan có thể được quan sát. Hiện tượng dày đặc năng lượng này được gọi là cavitation và là động lực đằng sau hiệu quả của sonication trong xử lý vật liệu:

• Bong bóng hang động: Những vi bong bóng này phát triển trong giai đoạn giãn nở của sóng âm và sụp đổ dữ dội trong giai đoạn nén. Sự sụp đổ này giải phóng các vùng năng lượng cao cục bộ với nhiệt độ và áp suất lên tới hàng nghìn độ C và hàng trăm bầu khí quyển, mặc dù ngắn ngủi và ở quy mô vi mô.
• Lực cắt cơ học: Sự sụp đổ của bong bóng xâm thực tạo ra lực cắt mạnh có thể phá vỡ thành tế bào, phân tán các hạt và đồng nhất hóa hỗn hợp với hiệu quả vượt trội.
  Khả năng kiểm soát xâm thực là những gì làm cho sonication rất có giá trị trên các lĩnh vực khoa học khác nhau, từ sinh học phân tử đến khoa học vật liệu.

Các loại sonicators phòng thí nghiệm

Hai loại sonicators phổ biến nhất được sử dụng trong phòng thí nghiệm là:

• Sonicators loại đầu dò: Những sonicators sử dụng một đầu dò titan để trực tiếp truyền năng lượng siêu âm vào mẫu. Chúng lý tưởng cho các ứng dụng cường độ cao như ly giải tế bào, giảm kích thước hạt và nhũ tương hóa, vì chúng cung cấp năng lượng tập trung trực tiếp vào chất lỏng. Máy âm thanh đầu dò thường được ưa chuộng cho các ứng dụng đòi hỏi kiểm soát cao đối với cường độ xâm thực.
• Sonicators kiểu tắm: Trong thiết lập này, các mẫu được đặt trong một bồn nước sau đó được sonicated. Phương pháp này cung cấp sonication đồng đều nhưng thường ít dữ dội hơn so với các loại đầu dò. Sonicators tắm rất hữu ích để làm sạch thiết bị phòng thí nghiệm, trộn nhẹ nhàng và một số loại phản ứng hóa học.

Tại sao Sonicators loại đầu dò tốt nhất cho đồng nhất hóa?

Sonicators loại đầu dò được coi là sự lựa chọn tốt nhất để đồng nhất hóa do khả năng cung cấp năng lượng siêu âm cường độ cao trực tiếp vào mẫu, tạo ra lực cắt mạnh mẽ. Đây là lý do tại sao chúng xuất sắc trong các nhiệm vụ đồng nhất hóa:

• Chuyển giao năng lượng trực tiếp: Sonicators loại đầu dò truyền năng lượng siêu âm thông qua một đầu dò titan (hoặc sừng) được ngâm trực tiếp trong mẫu. Sự tiếp xúc trực tiếp này cho phép truyền năng lượng hiệu quả cao, tạo ra sự xâm thực mạnh mẽ ngay trong dung dịch. Điều này đặc biệt hữu ích để đồng nhất hóa các vật liệu cứng hoặc huyền phù đòi hỏi lực đáng kể để phá vỡ các hạt và phân phối chúng đồng đều.
• Lực cắt cao: Sự xâm thực dữ dội gây ra bởi sonicators loại đầu dò tạo ra lực cắt mạnh trong chất lỏng, phá vỡ các hạt, phá vỡ thành tế bào và giảm kích thước hạt. Những lực này giúp tạo ra một hỗn hợp đồng nhất, vì chúng có thể xử lý ngay cả huyền phù có độ nhớt cao hoặc dày đặc một cách hiệu quả.
• Cường độ có thể điều chỉnh: Sonicators loại đầu dò thường đi kèm với các cài đặt công suất có thể điều chỉnh, cho phép người dùng điều chỉnh cường độ của sonication cho phù hợp với các yêu cầu đồng nhất cụ thể. Mức năng lượng thấp hơn có thể được sử dụng để trộn nhẹ nhàng, trong khi các mức cao hơn có thể xử lý các nhiệm vụ đồng nhất hóa khó khăn hơn.
• Công suất thông lượng cao: Sonicators rất phù hợp cho quy trình làm việc thông lượng cao, trong đó nhiều mẫu yêu cầu đồng nhất hóa trong một khung thời gian ngắn. Với các cài đặt có thể lập trình, các sonicators này có thể nhanh chóng xử lý một loạt các mẫu, giảm thời gian chuẩn bị và đảm bảo kết quả nhất quán. Hielscher cung cấp các thiết bị sonication xử lý nhiều lọ đồng thời hoặc nhiều tấm giếng, đặc biệt có giá trị trong các thiết lập nghiên cứu và công nghiệp đòi hỏi sự đồng nhất nhanh chóng, đồng đều trên nhiều mẫu.
• Độ chính xác và điều khiển: Vì sonicators loại đầu dò cho phép tiếp xúc trực tiếp với mẫu, chúng cung cấp kiểm soát chính xác hơn đối với quá trình đồng nhất hóa. Độ sâu, tần số và cài đặt xung ngâm của đầu dò có thể được điều chỉnh tinh tế, mang lại kết quả nhất quán và có thể tái tạo trên các mẫu.
• Khả năng mở rộng: Với các kích thước đầu dò khác nhau có sẵn, sonicators loại đầu dò phù hợp để đồng nhất cả khối lượng mẫu nhỏ và lớn. Các đầu dò nhỏ hơn là lý tưởng cho microvolume, trong khi các đầu dò lớn hơn cho phép đồng nhất mẫu số lượng lớn trong các ứng dụng công nghiệp.

Những ưu điểm này làm cho các thiết bị sonication Hielscher trở thành lựa chọn ưu tiên cho các ứng dụng yêu cầu đồng nhất hóa kỹ lưỡng và hiệu quả, chẳng hạn như chuẩn bị nhũ tương, phá vỡ huyền phù tế bào hoặc tạo ra sự phân tán ổn định.
 

Ultrasonicators hiệu suất cao

Bạn đang đối phó với các mẫu đầy thách thức, quy trình thông lượng cao, đồng nhất vô trùng, số lượng mẫu lớn hoặc vật liệu nhạy cảm? Hielscher Ultrasonics có thiết bị sonication phù hợp cho ứng dụng của bạn!

Hãy cho chúng tôi biết về nhiệm vụ chuẩn bị mẫu của bạn và những thách thức bạn đang phải đối mặt! Chúng tôi sẵn sàng giới thiệu cho bạn sonicator phù hợp nhất cho các thí nghiệm nghiên cứu thành công, nhiệm vụ phân tích hoặc ứng dụng khoa học đời sống.

Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của ultrasonicators kích thước phòng thí nghiệm của chúng tôi:

Thiết kế, sản xuất và tư vấn – Chất lượng Sản xuất tại Đức

Hielscher ultrasonicators nổi tiếng với chất lượng cao nhất và tiêu chuẩn thiết kế của họ. Mạnh mẽ và hoạt động dễ dàng cho phép tích hợp trơn tru của ultrasonicators của chúng tôi vào các cơ sở công nghiệp. Điều kiện khắc nghiệt và môi trường đòi hỏi dễ dàng được xử lý bởi Hielscher ultrasonicators.

Hielscher Ultrasonics là một công ty được chứng nhận ISO và đặc biệt nhấn mạnh vào ultrasonicators hiệu suất cao có công nghệ tiên tiến và thân thiện với người dùng. Tất nhiên, Hielscher ultrasonicators là CE tuân thủ và đáp ứng các yêu cầu của UL, CSA và RoHs.

Hielscher Ultrasonics cung cấp sonicators không tiếp xúc mạnh mẽ để chuẩn bị mẫu và phân tích lâm sàng. Tấm Multi-well, sonicator UIP400MTP, VialTweeter, CupHorn và sonicator dòng chảy GDmini2 xử lý các mẫu mà không cần chạm vào chúng.