超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)簡(jiǎn)單說就是將電能通過換能器轉(zhuǎn)換為聲能，這種能量通過液體介質(zhì)而變成一個(gè)個(gè)密集的小氣泡，這些小氣泡迅速炸裂，產(chǎn)生的大量能量，而起到破碎細(xì)胞等物質(zhì)的作用。

超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)的原理

　　超聲波是物質(zhì)介質(zhì)中的一種彈性機(jī)械波，它是一種波動(dòng)形式，因此它可以用于探測(cè)人體的生理及病理信息，既診斷超聲。同時(shí)，它又是一種能量形式，當(dāng)達(dá)到一定劑量的超聲在生物體內(nèi)傳播時(shí)，通過它們之間的相互作用，能引起生物體的功能和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，即超聲生物效應(yīng)。

　　超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)對(duì)細(xì)胞的作用主要有熱效應(yīng)，空化效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)。

　　熱效應(yīng)是當(dāng)超聲在介質(zhì)中傳播時(shí)，摩擦力阻礙了由超聲引起的分子震動(dòng)，使部分能量轉(zhuǎn)化為局部高熱(42-43℃)，因?yàn)檎＝M織的臨界致死溫度為45.7℃，而腫瘤組織比正常組織敏感性高，故在此溫度下腫瘤細(xì)胞的代謝發(fā)生障礙，DNA、RNA、蛋白質(zhì)合成受到影響，從而殺傷癌細(xì)胞而正常組織不受影響。

　　空化效應(yīng)是在超聲照射下，生物體內(nèi)形成空泡，隨著空泡震動(dòng)和其猛烈的聚爆而產(chǎn)生出機(jī)械剪切壓力和動(dòng)蕩，使腫瘤出血、組織瓦解以致壞死。另外，空化泡破裂時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高溫(約5000℃)、高壓(可達(dá)500×104Pa)，可使水蒸氣熱解離產(chǎn)生·OH自由基和·H原子，由·OH自由基和·H原子引起的氧化還原反應(yīng)可導(dǎo)致多聚物降解、酶失活、脂質(zhì)過氧化和細(xì)胞殺傷。

　　機(jī)械效應(yīng)是超聲的原發(fā)效應(yīng)，超聲波在傳播過程中介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)交替地壓縮與伸張構(gòu)成了壓力變化，引起細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷。殺傷作用的強(qiáng)弱與超聲的頻率和強(qiáng)度密切相關(guān)。

超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)的功能

　　細(xì)胞破碎：

　　在超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)強(qiáng)烈的超聲波作用下，細(xì)胞或亞細(xì)胞中的酶或蛋白質(zhì)會(huì)因細(xì)胞分裂而釋放。細(xì)胞分裂是一個(gè)敏感的過程，因?yàn)榧?xì)胞壁能夠承受體內(nèi)的高滲透壓力，對(duì)細(xì)胞分裂的力量大小必需受控，以避免細(xì)胞內(nèi)不需要的物質(zhì)釋放，包括細(xì)胞碎片和核酸，或產(chǎn)生變性。

　　超聲波是細(xì)胞分裂的一種可控手段。超聲的機(jī)械效應(yīng)能更快更全面地滲透到細(xì)胞材料中，并改善物質(zhì)的轉(zhuǎn)移。超聲波能使在溶劑對(duì)植物組織中有更大的穿透能力，并能改善質(zhì)量轉(zhuǎn)移。超聲波產(chǎn)生空化效應(yīng)破壞細(xì)胞壁，促進(jìn)基質(zhì)成分的釋放。

　　質(zhì)量轉(zhuǎn)移：

　　一般來說，超聲能對(duì)細(xì)胞膜具有滲透性，并能顯著降低細(xì)胞膜的選擇性。超聲的機(jī)械活動(dòng)支持溶劑擴(kuò)散到組織中。當(dāng)超聲通過空化效應(yīng)的機(jī)械剪切力打破細(xì)胞壁時(shí)，它促進(jìn)了從細(xì)胞到溶劑的轉(zhuǎn)移。超聲空化的粒子直徑減小增加了固體與液相接觸的表面積。

　　超聲波與溫度和壓力的協(xié)同效應(yīng)：

　　當(dāng)與其他的KJ方法結(jié)合時(shí)，超聲波往往更有效，例如:壓力和超聲結(jié)合，或者壓力、溫度、超聲結(jié)合。建議使用超聲與溫度、或壓力相結(jié)合的方法，處理枯草芽孢桿菌、芽孢桿菌、釀酒酵母和氧單胞菌。

　　過程開發(fā)：

　　與其他非熱化過程不同，如高壓水靜壓、壓縮二氧化碳和超臨界二氧化碳和高電場(chǎng)脈沖，超聲波試驗(yàn)可以在實(shí)驗(yàn)室中很容易的得到，強(qiáng)度和空化特性可以很容易地適應(yīng)特定的提取過程來達(dá)到特定的目標(biāo)。振幅和壓力可以在很大范圍內(nèi)變化，從而確定Z節(jié)能的提取裝置。硬組織應(yīng)在超聲前進(jìn)行浸漬、研磨或粉碎。

　　氧化：

　　在控制超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)超聲強(qiáng)度下，超聲波對(duì)生物轉(zhuǎn)化和發(fā)酵的應(yīng)用可能會(huì)導(dǎo)致生物進(jìn)化的增強(qiáng)，這是由于誘導(dǎo)的生物效應(yīng)和促進(jìn)細(xì)胞大規(guī)模轉(zhuǎn)移的原因。超聲波對(duì)膽固醇對(duì)膽甾酮的氧化作用的影響。

超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)和超聲波清洗器的區(qū)別

　　超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)

　　超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)基于超聲波在液體中的空化作用，換能器將電能量通過變幅桿在工具頭頂部液體中產(chǎn)生高強(qiáng)度剪切力，形成高頻的交變水壓強(qiáng)，使空腔膨脹、爆炸將細(xì)胞擊碎。另一方面由于超聲波在液體中傳播時(shí)產(chǎn)生劇烈地?cái)_動(dòng)作用，使顆粒產(chǎn)生很大的加速度，從而互相碰撞或與器壁互相碰撞而擊碎。

　　超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)廣泛應(yīng)用在生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)制藥、食品檢測(cè)、環(huán)保監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的破碎動(dòng)植物組織、病毒、細(xì)菌和其它細(xì)胞結(jié)構(gòu)以及在乳化、分離、均質(zhì)等化學(xué)反應(yīng)過程中。

　　超聲波清洗器

　　超聲波清洗器是利用超聲波發(fā)生器所發(fā)出的交頻訊號(hào)，通過換能器轉(zhuǎn)換成了交頻機(jī)械振蕩而傳播到介質(zhì)——清洗液中，QL的超聲波在清洗液中以疏密相間的形式向被洗物件輻射。產(chǎn)生“空化”現(xiàn)象，即在清洗液中“氣泡”形式，產(chǎn)生破裂現(xiàn)象。當(dāng)“空化”在達(dá)到被洗物體表面破裂的瞬間，產(chǎn)生遠(yuǎn)超過1000個(gè)大氣壓力的沖擊力，致使物體的面、孔、隙中的污垢被分散、破裂及剝落，使物體達(dá)到凈化清潔。

　　超聲波清洗器主要適用于商業(yè)、輕工、大專院校、科研用小批量的清洗、脫氣、混勻、提取、細(xì)胞粉碎之用。

　　粉碎機(jī)和清洗器之間的主要區(qū)別

　　超聲波清洗器和超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)其主要原理是相通的，主要區(qū)別是超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)把所有的能量集中在探頭上，而超聲波清洗器的能量則是均勻的分布在清洗槽的底部。因此，超聲波清洗器更傾向于脫氣和清洗，而超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)則傾向于細(xì)胞破碎、乳化及均質(zhì)。