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超声波细胞破碎仪原理及空化作用剖析

发布时间:2020-07-27

浏览次数:176



 在选购和使用超声波细胞破碎仪之前,我们有必要对其原理作一定的了解。今天,就简单说说这个问题。
  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。


  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。


  超声波破碎法介绍:


  超声波破碎法利用超声波振荡器发射的15-25kHz的超声波探头处理细胞悬浮液。 超声波振荡器有不同的类型,常用的为电声型,它是由发生器和换能器组成,发生器能产生高频电流,换能器的作用是把电磁振荡转换成机械振动。超声波振荡器以可分为槽式和探头直接插入介质两种型式。


  超声波细胞粉碎机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。


  预备好功能波动的超声波细胞破碎仪,然后将需求破碎的植物组织,植物组织,细菌或许病毒细胞水溶液丢到烧杯或者中,固定好支架,将超声波细胞破碎仪固定在支架上,然后翻开超声波发作器,设定好任务时间,脉冲工作或者延续式工作,设定好工作功率或者工作振幅,超声波细胞破碎仪就会开机停止细胞破碎,依据详细要求,处置一段时间后即可破碎完成。破碎完成后细胞内容物就会破壁而出,流入到酒精或者水里。


  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。


  超声波细胞破碎仪的空化作用


  液体中的微小气泡核在超声波作用下产生振动,当声压达到一定值时,气泡将迅速膨胀,然后突然闭合,在气泡闭合时产生冲击波,这种膨胀、闭合、振荡等一系列动力学过程称超声波空化作用。


  超声波能量足够高时,就会产生“超声波空化”现象。存在于液体中的微小气泡(空化核)在超声场的作用下振动、生长并不断聚集声场能量,当能量达到某个阈值时,空化气泡急剧崩溃闭合的过程。