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超聲波細(xì)胞破壁機(jī)設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域
閱讀：887 發(fā)布時(shí)間：2022-11-14
超聲破碎是一種純機(jī)械的細(xì)胞破碎方法，當(dāng)涉及到細(xì)胞裂解時(shí)，它使超聲處理變得高效和可靠。因此，超聲波細(xì)胞破壁機(jī)通常也被稱為超聲波細(xì)胞破碎機(jī)、細(xì)胞研磨機(jī)、細(xì)胞粉碎機(jī)或細(xì)胞裂解設(shè)備。
超聲波細(xì)胞破壁機(jī)工作原理
超聲波實(shí)驗(yàn)室粉碎機(jī)使用與工業(yè)粉碎機(jī)相同的機(jī)械原理。分解機(jī)混合系統(tǒng)分解細(xì)胞、溶解固體物質(zhì)或?qū)⒐腆w顆粒分散在液體混合物中。超聲波分解將高強(qiáng)度超聲波探頭集成到批處理罐或在線流動(dòng)池反應(yīng)器中。超聲波破碎機(jī)探頭在液體中以很高的頻率振動(dòng)，并在液體中產(chǎn)生強(qiáng)烈的超聲波空化。每次空化氣泡破裂都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的剪切力，使細(xì)胞、纖維、團(tuán)聚體甚至固體顆粒破裂。
所謂的超聲波一般是指頻率范圍在20k～10MHz的聲波，其在化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用動(dòng)力主要來(lái)源于超聲波空化效應(yīng)。超聲波能量在液體產(chǎn)生的空化效應(yīng)，伴隨著強(qiáng)烈的沖擊波和速度高于100m/s的微射流，沖擊波和微射流的高梯度剪切可在水溶液中產(chǎn)生羥基自由基，相應(yīng)產(chǎn)生的物理學(xué)效應(yīng)主要是機(jī)械效應(yīng)(沖擊波，微射流等)、熱效應(yīng)(局部高溫高壓，整體升溫)、光效應(yīng)(聲致發(fā)光)和活化效應(yīng)(水溶液中產(chǎn)生羥基自由基)，超聲科技四種效應(yīng)并不是孤立的，而是相互作用、相互促進(jìn)，加快反應(yīng)進(jìn)程。大的沖擊波能是的生物細(xì)胞壁瞬間破裂，以至于使得生物細(xì)胞釋放出其中的內(nèi)容物。如蛋白質(zhì)，糖類、生物堿、氨基酸、遺傳物質(zhì)DNA，核糖核酸RNA等，以便人們進(jìn)行科學(xué)研究和利用。其中典型的應(yīng)用就是中藥成分的萃取，紅茶綠茶的萃取等。
超聲波萃取主要使用液體的空化作用，因此任何影響空化效應(yīng)的參數(shù)如超聲功率、頻率、作用時(shí)間、萃取體系的性質(zhì)等都將影響萃取的效果。超聲波應(yīng)用于萃取過(guò)程包括固-液萃取和液-液萃取，它要比常規(guī)的采用熱處理、機(jī)械攪拌或改變壓力等方法效果要好。
一只分散破碎棒能連續(xù)提供幾KW輸出功率時(shí)，這個(gè)分散系統(tǒng)能連續(xù)處理KL每小時(shí)單位的能力。由于細(xì)胞分散破碎棒在大功率狀態(tài)下應(yīng)用，為了防止振子因振幅過(guò)大而損壞，則本套系統(tǒng)采用了振幅恒定控制的技術(shù)。