超声波细胞破碎仪原理

超声波细胞破碎仪是利用一种超声波在液体中产生的空化效应而使目标细胞破碎的多功能、多用途的仪器。超声波细胞破碎仪的原理：由换能器将电能转换为超声能，超声能量作用于液体介质产生密集的空泡，随着空泡的生长破裂，产生巨大的剪切力及高温高压，从而起到将目标细胞破碎乳化的目的。超声波细胞破碎仪用途广泛：1、超声波提取生物纳米在超声波化学反应中，由空化效应产生的强压力脉冲，能够产生许多化学合成所要求的高温高压，超声波化学合成所利用的正是空化效应的能量，利用这些能量能在一些特殊粉末表面合成出需要的纳米粒子。 2、超声波制药（1）注射用药的细化、均化——将磷脂类与胆固醇混合用适当方法与药物混合在水溶液中，经超声细化、均化得到更小的利于静脉注射的微小药物粒子。（2）中草药提取——利用超声分散破坏植物组织，加速溶剂穿透组织作用，提高中草药有效成分提取率。如金鸡纳树皮中全部生物碱用一般方法侵出需5小时以上，采用超声分散只要半小时即可完成。（3）制备混悬剂——在超声空化和强烈搅拌下，将一种固体药物分散在含有表面活性剂的水溶液中，可以形成1um左右口服或静脉注射混悬剂。例如“静注喜树碱混悬剂”、“肝脏造影剂”、“硫酸钡混悬剂”等。（4）疫苗制备——将细胞或病菌借助于超声作用将其杀死以后，再用适当方法制成疫苗。 3、超声波对化妆品的分散为了更进一步提取药物精华和粒子微细化，并节约生产成本，达到分散、乳化效果，使化妆品更深入渗透到肌肤里层，让肌肤很好的吸收，发挥药物的效力和作用，采用超声波乳化可达到非常理想的效果。 4、超声波对酒的醇化酒味醇厚的主要影响因素是酸的形成、酯化。刚出厂的白酒含有戍醇，有辛辣味，传统制造时，这种气味要经过很长时间贮藏才能使酒味变醇。而利用超声波处理的白酒可使酒的老熟时间缩短1/3到1/2。超声波细胞破碎仪可以并且已经被广泛用于生物化学、微生物学药理学、物理学、动物学、农学、医学、制药等领域的教学、科研、生产。

超声波细胞破碎仪是利用超声波在液体中的分散效应,使液体产生空化的作用,从而使液体中的固体颗粒或细胞组织破碎。常规使用方法是把要破碎的材料放到烧杯中，开电源设定时间（震动时间和间歇时间），将破碎仪的探头放到材料中。使用过程中，超声波发生器电路将50/60Hz的市电转换成18-21KHz的高频高压电能，因此破碎过程中会大量产热，一般在冰浴下破碎。超声波细胞破碎仪的两大组成部件为超声波发生器和换能器（有的配置有隔音箱）。1、超声波发生器：工作原理：由信号发生器来产生一个特定频率的信号，这个特定频率就是换能器的频率，一般应用在超声波设备中的超声波频率为20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz。2、换能器组件：换能器组件主要由换能器和变幅杆组成。3、隔音箱：可以有效地的降低工作过程中的所发出的噪音，保持实验室安静。超声波细胞破碎仪在我国的行业推广已进入成熟阶段，而应用仍不够普及!该仪器(设备)应用范围非常广泛，这是其它仪器设备所不能比拟的。也正因如此，该仪器(设备)的市场潜力很大，所以生产厂家也日趋增多，这也同时造成了超声清洗行业及市场的相对混乱，可以用八个字来形容“鱼龙混杂，良莠不齐”!超声波细胞破碎仪分类如下：一、按探头（“tip”）直径分类处理不用体积的样品需要选择不同“tip”头的超声波破碎仪。由于各制造厂家的产品结构不同，其“tip”头直径不尽相同。一般“tip”头从微量5mm(适合1ml处理量)到25mm(适合1000ml处理量)，有连续流探头，处理量可达80升/小时。可能会发生磨损的高能应用中会用到可更换“tip”头。当能量通过“tip”头被传递时，金属表面留下痕迹的地方会发生腐蚀。随着时间的推移，发生腐蚀的地方会产生轻微的蚀损斑。“tip”头可以用砂纸或纱布来打磨，除非是损坏到一定的程度；当这种情况发生时，“tip”头将很难进行调谐频率，取而代之的可能是发出长而尖的噪音，最终产生裂纹。 要有效地加工给定剂量的样品，有两个主要的因素需要考虑：“tip”头尺寸和输出功率。这两个因素必须同时匹配才能获得最佳效果。小功率大“tip”头，则“tip”头无法工作；而太大的功率则“tip”头可能损坏。购买时请注意所需型号附件。二、按功率分类超声波细胞破碎仪的功率大小是客户的首选指标，它决定着被破碎物的数量、大小、质量及效果。所以各生产厂家对此指标也都非常重视。一般情况下，实验室、化验室、研究所、药品检验所等科研单位，使用的功率都不大，（一般在500W以下）；而生物公司、制药厂、化工企业等生产单位，所用的功率大都在500W-2000W左右。由于各制造厂家的产品结构不同，其功率的标注方法也不尽相同。不过按照用户常用的惯例，一般有以下几种：50W、100W、150W、250W、300W、350W、500W、1000W、2000W。一般超声波细胞破碎仪输出功率可根据需要适度调节。 标准超声波细胞粉碎机产品的额定工作频率是20千赫兹。一些超声波细胞粉碎机有自动调谐功能可以使频率在一个小的范围内变化。

超声波是物质介质中的一种弹性机械波，它是一种波动形式，因此它可以用于探测人体的生理及病理信息，既诊断超声。同时，它又是一种能量形式，当达到一定剂量的超声在生物体内传播时，通过它们之间的相互作用.超声波是物质介质中的一种弹性机械波，它是一种波动形式，因此它可以用于探测人体的生理及病理信息，既诊断超声。同时，它又是一种能量形式，当达到一定剂量的超声在生物体内传播时，通过它们之间的相互作用，能引起生物体的功能和结构发生变化，即超声生物效应。超声对细胞的作用主要有热效应，空化效应和机械效应。热效应是当超声在介质中传播时，摩擦力阻碍了由超声引起的分子震动，使部分能量转化为局部高热（42-43℃），因为正常组织的临界致死温度为45.7℃，而肿瘤组织比正常组织敏感性高，故在此温度下肿瘤细胞的代谢发生障碍，DNA、RNA、蛋白质合成受到影响，从而杀伤癌细胞而正常组织不受影响。空化效应是在超声照射下，生物体内形成空泡，随着空泡震动和其猛烈的聚爆而产生出机械剪切压力和动荡，使肿瘤出血、组织瓦解以致坏死。另外，空化泡破裂时产生瞬时高温（约5000℃）、高压（可达500×104Pa），可使水蒸气热解离产生.OH自由基和.H原子，由.OH自由基和.H原子引起的氧化还原反应可导致多聚物降解、酶失活、脂质过氧化和细胞杀伤。机械效应是超声的原发效应，超声波在传播过程中介质质点交替地压缩与伸张构成了压力变化，引起细胞结构损伤。杀伤作用的强弱与超声的频率和强度密切相关。工作原理 同时，它又是一种能量形式，当达到一定剂量的超声在生物体内传播时，通过它们之间的相互作用.超声波是物质介质中的一种弹性机械波，它是一种波动形式，因此它可以用于探测人体的生理及病理信息，既诊断超声。同时，它又是一种能量形式，当达到一定剂量的超声在生物体内传播时，通过它们之间的相互作用，能引起生物体的功能和结构发生变化，即超声生物效应。超声对细胞的作用主要有热效应，空化效应和机械效应。热效应是当超声在介质中传播时，摩擦力阻碍了由超声引起的分子震动，使部分能量转化为局部高热，因为正常组织的临界致死温度为45.7℃，而肿瘤组织比正常组织敏感性高，故在此温度下肿瘤细胞的代谢发生障碍，DNA、RNA、蛋白质合成受到影响，从而杀伤癌细胞而正常组织不受影响。空化效应是在超声照射下，生物体内形成空泡，随着空泡震动和其猛烈的聚爆而产生出机械剪切压力和动荡，使肿瘤出血、组织瓦解以致坏死。另外，空化泡破裂时产生瞬时高温、高压，可使水蒸气热解离产生.OH自由基和.H原子，由.OH自由基和.H原子引起的氧化还原反应可导致多聚物降解、酶失活、脂质过氧化和细胞杀伤。机械效应是超声的原发效应，超声波在传播过程中介质质点交替地压缩与伸张构成了压力变化，引起细胞结构损伤。杀伤作用的强弱与超声的频率和强度密切相关。超声波细胞破碎仪的原理并不是太神秘、太复杂。简单说就是将电能通过换能器转换为声能，这种能量通过液体介质而变成一个个密集的小气泡，这些小气泡迅速炸裂，产生的象小炸弹一样的能量，从而起到破碎细胞等物质的作用