细胞破碎
超声波细胞破碎的电源变换器把50/60hz的市电电压变换成20khz或40khz(每秒2万周或者4万周)的高频电能。把这种高频电能输送到换能器内的压电换能器,在压电换能器中转换成机械振动、探头加强换能器发出的机械振动,在液体内施加超声场,当超声强度足够大时,会使液体中产生成群的气泡,每个气泡都是一个“热点”,它们同时受到强超声的作用,在经过超声的稀疏相和压缩相时,气泡生长、收缩、再生长、再收缩,经多次周期性振荡,终以高速度崩裂。在周期性振荡或崩裂过程中,会产生2760℃以上的高温和大约5.05*108Pa的高压,温度变化率高达543.3℃/s,并伴生强烈的冲击波和高达400km/h的微射流,微射流会在界面之间形成强烈的机械搅拌效应,该效应可以破碎细胞壁,强化促进细胞内物质的溶出,而且这一过程是在瞬间完成的,不会使溶出物质失活。
超声波细胞破碎的这一作用机理,能用于动植物组织、细胞、细菌、芽胞菌种的破碎,同时可用来乳化、分离、分散、匀质化、提取、脱气、清洗及加速化学反应等等。该机广泛应用于生物化学、微生物学、药物化学、表面化学、物理学、动物学、农学、医学、制药等领域教学、科研、生产。