超音波ホモジナイザーの幅広い用途
Apr 24, 2022
超音波ホモジナイゼーション技術は、主に、さまざまな物質のホモジナイゼーション、乳化、懸濁、化学反応の促進、細胞破壊、細胞内容物の抽出など、実験室サンプルの調製と製造に使用されます。 超音波ホモジナイゼーション装置を使用すると、特定の物質を選択的に破壊し、面倒な液体調製プロセスを合理化し、多くの反応の収率を高めることができます。
遊星ボールミル、ローター、ギャップホモジナイザーなどの機械的処理装置と比較して、超音波ホモジナイザーはより高い効率で動作し、特に多数の繰り返しサイクルを必要とする実験結果を可能にします。 超音波ホモジナイザーの使用が重要になり、最小のサンプル量でも迅速、費用効果が高く、再現性のある方法で処理できます。
細胞や微生物を破壊する
現代の実験室では、超音波ホモジナイザーを使用して細胞壁を破壊し、細胞の内容物を損傷することなく抽出します。 細胞の崩壊または溶解の目的は、細胞壁の一部または細胞全体を破壊して生体分子を放出することです。 いわゆる溶解物は、例えば、プラスミド、受容体アッセイ、タンパク質、DNA、RNAなどを含み得る。 溶解のステップは、分離、細胞小器官の分離、およびタンパク質の抽出と精製です。 抽出された材料(ライセート)は分離され、プロテオミクス研究などのさらなる研究またはアプリケーションに必要です。 超音波ホモジナイザーは、細胞溶解を成功させるための一般的なツールです。
細胞膜の破壊は、細胞の弾力性に大きく依存しています。 ミトコンドリアや細胞質などの細胞成分の部分的な破壊は、入力された超音波エネルギーと抽出力を変えることによって達成することができます。 特に耐性菌(連鎖球菌など)、真菌、胞子、酵母、または組織サンプルの場合、マイクロチップは最小のサンプル量で非常に高いエネルギーを達成できるため、マイクロチップを使用すると、非常に高い超音波振幅で直接破壊することができます。
生化学および医学におけるアプリケーション
組織培養を破壊する
細胞内成分とウイルスは損傷することなく破壊されます。
親子鑑定
泌尿器科
精子組成の生化学的膜分析
遺伝子研究
人間の物質からのDNA抽出。
リポソームの準備
天然痘ワクチン治療
均等に分散された感染ソリューションを準備します
超音波分散
超音波エネルギーを使用して、固体粒子または液体でさえ別のキャリアに分散させることができます。 二酸化チタンやヒュームドシリカなどのナノスケール粉末は、比表面積が大きく、反応性の可能性が高いため、テストコーティングやワニスの製造、または小さなボディ表面の研磨にますます使用されています。
さらに、これらの物質は凝集するという負の傾向があり、その結果、流動性と湿潤性が低下します。 形成された凝集体は超音波ホモジナイザーによって破壊され、分散液は再凝集に対して恒久的に安定化されます。
超音波乳化
水晶体超音波乳化吸引術を使用する場合、油と水などの2つの非混和性液体が、準均質なエマルジョンに処理されます。 液滴サイズが非常に小さく、安定性が非常に高い微細分散エマルジョンは、ローターなどを使用する従来の方法と比較して、超音波ホモジナイゼーション技術によって製造できます。 得られたエマルジョンは、塊を形成せず、液滴も沈降しなかった。 ローターやスターラーなどの従来の方法では、ゆっくりと攪拌すると通常、液体が分離します。 攪拌が速すぎると、エマルジョンに空気、ほこり、その他の破片が含まれることになります。 超音波ホモジナイザーは、高品質で小規模な軟膏製造のために薬局でよく使用されます。
超音波ホモジナイゼーション
超音波ホモジナイズドエマルジョンは、化粧品やローションなど、日常生活でさまざまな形で見られます。 超音波ホモジナイゼーションの技術的用途は、塗料やワニスの製造から、廃水や土壌サンプルのホモジナイゼーション(分析目的)、粒子サイズ分析用のサンプル調製にまで及びます。
特に、工業廃水は環境実験室で重金属、油脂の有無を継続的にチェックし、濃度が限界を超えた場合に即座に対策を講じることができます。 代表的な分析結果を得るためには、廃水サンプルを均質な状態に変換する必要があります。 これらは、短時間で高い信頼性を備えた超音波ホモジナイゼーションによって達成する必要があります。
農業では、サンプルの準備に超音波ホモジナイザーが使用されます。 例えば、超音波ホモジナイザーは、ロゼットの細胞を非常に短時間で集中的かつ細かくホモジナイズすることができます。 達成可能な最終的な粒子サイズは1μm未満です。これにより、凝集体が形成されないため、その後のろ過が簡単になり、イオンが洗い流されます。
