Širok raspon primjena za ultrazvučne homogenizatore

Tehnologija ultrazvučne homogenizacije uglavnom se koristi za pripremu i proizvodnju laboratorijskih uzoraka, uključujući homogenizaciju, emulgiranje i suspenziju različitih tvari, kao i ubrzanje kemijskih reakcija, razbijanje stanica i ekstrakciju sadržaja stanica. Korištenje opreme za ultrazvučnu homogenizaciju može selektivno poremetiti određene tvari, pojednostaviti zamorne procese pripreme tekućine i povećati prinose mnogih reakcija.

U usporedbi s opremom za mehaničku obradu kao što su planetarni kuglični mlinovi, rotori ili homogenizatori zazora, ultrazvučni homogenizatori mogu raditi s većom učinkovitošću, posebice omogućujući eksperimentalne rezultate koji zahtijevaju veliki broj ponovljenih ciklusa. Upotreba ultrazvučnih homogenizatora postala je kritična, gdje se čak i najmanji volumeni uzoraka mogu obraditi brzo, isplativo i ponovljivo.

uništavaju stanice i mikrobe

U modernim laboratorijima ultrazvučni homogenizatori koriste se za razbijanje staničnih stijenki kako bi se izvukao stanični sadržaj bez njihovog oštećenja. Svrha stanične dezintegracije ili lize je uništiti dio stanične stijenke ili cijelu stanicu kako bi se oslobodile biomolekule. Takozvani lizati mogu uključivati, na primjer, plazmide, testove receptora, proteine, DNA, RNA i slično. Koraci lize su odvajanje, izolacija organela te ekstrakcija i pročišćavanje proteina. Ekstrahirani materijal (lizat) mora biti izoliran i potreban za daljnja istraživanja ili primjenu, kao što su proteomske studije. Ultrazvučni homogenizator uobičajen je alat za uspješnu lizu stanica.

Uništavanje staničnih membrana uvelike ovisi o elastičnosti stanica. Djelomično uništavanje staničnih komponenti kao što su mitohondriji ili citoplazma može se postići mijenjanjem ulazne ultrazvučne energije i snage ekstrakcije. Za posebno otporne bakterije (npr. streptokoke), gljivice, spore, kvasce ili uzorke tkiva, uz mikročipove je moguće izravno uništavanje s vrlo visokim ultrazvučnim amplitudama, jer mikročipovi mogu postići vrlo visoke energije u najmanjem volumenu unesenog uzorka.

Primjena u biokemiji i medicini

poremetiti kulturu tkiva

Substanične komponente i virusi se uništavaju bez ikakvih oštećenja.

Testiranje očinstva

Urologija

Biokemijska membranska analiza sastava sperme

genetsko istraživanje

Ekstrakcija DNK iz ljudskog materijala.

Priprema liposoma

Liječenje cjepivom protiv velikih boginja

Pripremite ravnomjerno raspoređenu otopinu infekcije

Ultrazvučna disperzija

Koristeći ultrazvučnu energiju, čvrste čestice ili čak tekućine mogu se raspršiti u drugi nosač. Nanorazmjerni prašci kao što su titanov dioksid ili ispareni silicij sve se više koriste u proizvodnji testnih premaza i lakova ili za poliranje malih površina tijela zbog njihove velike specifične površine i povećanog potencijala reaktivnosti.

Nadalje, ove tvari imaju negativnu sklonost aglomeriranju, što je posljedica slabog protoka i vlaženja. Nastali aglomerati se razbijaju pomoću ultrazvučnog homogenizatora i disperzija se trajno stabilizira protiv ponovnog nakupljanja.

Ultrazvučna emulzifikacija

Kada se koristi fakoemulzifikacija, dvije tekućine koje se ne miješaju, kao što su ulje i voda, prerađuju se u kvazihomogenu emulziju. Fino dispergirane emulzije s vrlo malim veličinama kapljica i vrlo visokom stabilnošću mogu se proizvesti pomoću tehnika ultrazvučne homogenizacije u usporedbi s konvencionalnim metodama koje koriste npr. rotore. Rezultirajuća emulzija nije formirala grudice niti se taložile kapljice. Kod konvencionalnih metoda, kao što su rotori ili mješalice, sporo miješanje obično rezultira odvajanjem tekućine. Prebrzo miješanje rezultirat će uključivanjem zraka, prašine i drugih ostataka u emulziju. Ultrazvučni homogenizatori često se koriste u ljekarnama za kvalitetnu proizvodnju masti u malom opsegu.

Ultrazvučna homogenizacija

Ultrazvučne homogenizirane emulzije susrećemo se u mnogo različitih oblika u svakodnevnom životu, na primjer u kozmetici ili losionima. Tehničke primjene ultrazvučne homogenizacije kreću se od proizvodnje boja i lakova do homogenizacije uzoraka otpadnih voda i tla (za analitičke svrhe) do pripreme uzoraka za analizu veličine čestica.

Konkretno, industrijska otpadna voda se kontinuirano provjerava na prisutnost teških metala, masti ili ulja u ekološkim laboratorijima kako bi se mogle poduzeti hitne mjere ako koncentracije prijeđu granicu. Za dobivanje reprezentativnih analitičkih rezultata potrebno je uzorak otpadne vode prevesti u homogeno stanje. To je potrebno postići ultrazvučnom homogenizacijom s visokom pouzdanošću u kratkom vremenu.

U poljoprivredi se za pripremu uzoraka koriste ultrazvučni homogenizatori. Na primjer, ultrazvučni homogenizator može intenzivno i fino homogenizirati stanice rozeta u vrlo kratkom vremenu. Konačna dostižna veličina čestica je manja od 1 μm, što pojednostavljuje naknadnu filtraciju za ispiranje iona jer se ne stvaraju aglomerati.