Hur ultraljudsbehandling arbete?

ultraljudsbehandling är processen att omvandla en elektrisk signal till en fysisk vibration som kan riktas mot ett ämne. Sonicators är livsviktiga labbutrustning och används för flera olika syften. Ultraljudsbehandling utförs vanligtvis att bryta isär föreningar eller celler för vidare undersökning. Vibrationerna har en mycket kraftfull effekt på lösningar, som orsakar deras molekyler för att bryta sönder och celler att brista. Ett paradexempel är i DNA-test, där de celler som kan innehålla DNA-information utsätts för ultraljudsbehandling att bryta isär dem och släpp DNA proteiner så att de kan testas.

Den primära del av en ultraljudsbehandling enheten är ultraljud elgenerator. Denna apparat genererar en signal (vanligtvis omkring 20 KHz) som driver en givare. Denna givare omvandlar den elektriska signalen med hjälp av piezoelektriska kristaller, eller kristaller som svarar direkt till elektricitet genom att skapa en mekanisk vibration. Denna vibration, molekylär ursprung, är välbevarat och förstärks av sonicator, tills det är slår igenom i probe. The ultraljudsbehandling sonden sänder vibrationer till lösningen vara sonicated. Sonden är en omsorgsfullt konstruerad tips som rör sig i takt med vibrationer, sänder in den i lösningen. Sonden flyttar upp och ner på en mycket hög hastighet, även om amplituden kan kontrolleras av operatören och väljs utifrån egenskaper lösning som sonicated.

Den snabba rörelse av sonden skapar en effekt som kallas kavitation. Kavitation uppstår när vibrationer skapar en serie av mikroskopiska bubblor i lösningen, fickor utrymme inklämd mellan molekylerna som bildar och sedan kollapsa igen under tyngden av lösningen, att skicka ut små tryckvågor i den omgivande ämnet. Tusentals av dessa bubblor bildas och kollapsar hela tiden skapa kraftfulla vågor av vibration som cykeln i lösningen och bryta isär cells. There är olika stora prob tips baserade på vad för slags sonifiering processen är önskvärt. En mycket liten spets kommer att skapa utmärkta kavitation effekter och lätt störa omgivande celler, men det kommer att ha ett begränsat område av effekt baseras runt sonden själv. Större tips kan nå en större mängd av lösningen, men kommer inte att producera en sådan intensiv reaktion.

ultraljudsbehandling skattesatser som en mycket grundlig cell-störningsfaktor, ibland för stark för de celler och proteiner i fråga. Om forskarna behöver använda en mer delikat förfarande, väljer de i allmänhet en traditionell process som enzymnedbrytning (störningar genom kemisk reaktion) eller slipning med ett material som sand.