Зміст
Ультразвукова обробка - це процес перетворення електричного сигналу у фізичну вібрацію, яка може бути спрямована на речовину. Ультразвукові апарати є життєво важливим обладнанням у лабораторіях, що використовується для різних цілей. Ультразвук зазвичай проводять для розщеплення сполук або клітин для подальшої перевірки. Вібрація сильно впливає на розчини, змушуючи її молекули розбиватися, а клітини розбиватися. Основним прикладом є тестування ДНК, де клітини, які можуть містити інформацію про ДНК, піддаються обробці ультразвуком, щоб розщепити, виділяючи таким чином білки ДНК, щоб їх можна було перевірити.
Основною частиною ультразвукового пристрою є ультразвуковий електричний генератор. Цей пристрій створює сигнал (зазвичай близько 20 кГц), який живить перетворювач. Цей перетворювач перетворює електричний сигнал у п'єзоелектричні кристали або кристали, які безпосередньо реагують на електрику, створюючи механічну вібрацію. Ця вібрація, молекулярного походження, акуратно зберігається і посилюється ультразвуком, поки вона не пройде через зонд.
.
.
Ультразвуковий зонд передає вібрацію досліджуваному розчину. Цей зонд являє собою ретельно сконструйований наконечник, який рухається з вібрацією, передаючи його в розчин. Обладнання рухається вгору-вниз з дуже високою швидкістю, однак амплітуда може регулюватися оператором і вибирається на основі властивостей розчину, що піддається обробці ультразвуком. Швидке переміщення зонда створює ефект, який називається кавітацією. Кавітація відбувається, коли вібрація створює в розчині ряд мікроскопічних бульбашок, кишені порожнього простору залишаються між молекулами, що утворюються, а потім знову розбиваються під вагою розчину, посилаючи крихітні ударні хвилі в навколишню речовину. Тисячі цих бульбашок, що утворюються і руйнуються, постійно створюють потужні хвилі вібрації, які циркулюють через розчин і розбивають клітини.
.
Існують наконечники зондів різних розмірів, залежно від того, який тип ультразвукового процесу бажаний. Дуже маленький наконечник створить чудовий ефект кавітації та легко зламає сусідні клітини, але він має обмежену дію навколо зонда. Ширші наконечники можуть досягати більшої кількості розчину, але вони не дадуть такої інтенсивної реакції.
Ультразвукова обробка - це дуже ефективний клітинний руйнівник, іноді занадто сильний для клітин та білків, про які йде мова. Якщо вченим потрібно застосувати більш делікатну процедуру, вони зазвичай вибирають традиційний процес, такий як ферментативне перетравлення (руйнування хімічної реакції) або шліфування такого матеріалу, як пісок.
