Koje su aplikacije ultrazvučne sonohemije u medicini?

Ultrazvuk se može koristiti u hemiji za povećanje brzine reakcije i prinosa proizvoda. Većina utjecaja ultrazvuka na hemijske reakcije nastaje zbog kavitacije: formiranje i ruptura malih mjehurića u otapalima. U ovoj recenziji prvo pružamo pregled fizičke pozadine kavitacije i raspravljamo o njenoj ovisnosti o faktorima kao što su zvučni intenzitet i frekvencija, otapala i temperaturu. Uticaj ultrazvuka na hemijske reakcije smatra se homogenim i heterogenim tekućim sistemima. Prvo polje je uglavnom ilustrirano rasprava o utjecaju ultrazvuka na reakcije polimerizacije i depolimerizacije, dok je drugo polje ilustrirano kroz odabrane primjere u organskoj sintezi. Također smo ukratko razgovarali o trendu ultrazvuka koji mijenja mehanizam reakcije za podršku homogenom (a ne heterogenom) stazom. Specifična sklonost određenom putu pod sonohemijskim uvjetima različita je od staze pod mehaničkom miješanjem i naziva se "sonohemijska pretvorba". Uporedili smo ultrazvučnu opremu koja se koristila za laboratorijske eksperimente i pružili su neke praktične savjete i zamke.

 

Ultrazvučna fragmentacija i mobilni liza

 

Ultrazvučna sonohemijska oprema se uglavnom koristi za pripremu i proizvodnju uzoraka. Ova polja posebno uključuju homogenizaciju, emulgiranje i suspenziju različitih supstanci, kao i ubrzanje hemijskih reakcija, fragmentacije ćelije i vađenje sadržaja ćelije. Upotreba ultrazvučne sonohemijske opreme može selektivno uništiti određene tvari, skratiti proces zamornog pripreme i poboljšati prinos mnogih reakcija. Upoređivanje sa mehaničkom opremom za preradu, poput planetarnih mlinova, rotora / statora, ili homogenizeri za gap, pokazuje da ultrazvučna sonohemijska oprema radi sa većom efikasnošću, posebno omogućavajući moguće reproduktivne rezultate. Trend analize je da veličina uzorka postaje sve manja, a upotreba hemikalija se takođe smanjuje. Na primjer, posljednjih godina korištenje ultrazvučne sonohemijske opreme postalo je presudno, jer čak i najmanja veličina uzorka zahtijeva brzu, ekonomičnu i ponovljivu obradu.

 

Uništavanje ćelija i mikroorganizama

 

U modernim laboratorijama, ultrazvučna sonohemijska oprema koristi se za uništavanje ćelijskih zidova za izdvajanje sadržaja ćelija, poput proteina, bez oštećenja. Dio energije uveden u suspenziju ćelije pretvara se u toplinu kroz trenje. Da bi se izbjegla termička oštećenja sadržaja ćelije, uzorak je ili podvrgnut povremenim ultrazvučnim tretmanom povremeno ili hlađen u hlađenom spremniku tokom ultrazvučnog tretmana. Ribnjak ružiča može izvesti ujednačen ultrazvučni tretman na mikroorganizmima, jer ultrazvučno energiju sile uzorak da se više puta kruži ispod sonde i tokom cijele bočne ruke. Postavljen u ledenu kupelj, zbog širenja staklene površine, može efikasno ohladiti sadržaj.

Uništavanje ćelijskih membrana u velikoj mjeri ovisi o elastičnosti ćelija. Cellular komponente, poput mitohondrije ili citoplazme, mogu se djelomično poremetiti promjenom ulaza ultrazvučne energije i ekstrakcije. Za posebno otporne bakterije (poput streptokoka), gljivica, spore, kvasca ili tkiva uzoraka, direktno uništavanje može se postići mikro savjetima s vrlo visokim ultrazvučnim amplitudima, jer mikro savjeti mogu unijeti vrlo veliku količinu energije u najmanju veličinu uzorka u najmanju veličinu uzorka .

 

Kada koristite mikrolitere, pjenu i prskanje u spremniku veći su problem. Može prouzrokovati vrijedan gubitak uzoraka materijala. Stoga je regulacija energije vrlo važna. Ako želite uništiti ćelije nestabilnim zidovima, potrebna je samo mala količina moći ili amplitude. Da bi se kontinuirano raspustio u velikim količinama, poseban spremnik protoka izrađen od stakla ili nehrđajućeg čelika sa ultrazvučnim komorom koristi se za liječenje svake čestice ovjesa s istom čvrstoćom. Ako je spremnik dodatno opremljen rashladnim jaknom, može se isključiti toplinska oštećenja na sadržaju ćelije. Da bi se izbjeglo zagađenje stranih čestica, poput erozivnih čestica iz sonde, indirektni ultrazvučni tretman preferira se u čaši za poticaj ili rog kupa. Ova metoda postiže jedinstvenu snagu i hlađenje.

 

Prijave u biohemiji i medicini:

 

1. Uništavanje organizacione kulture

Podkrane komponente i virusi uništavaju se bez oštećenja.

2. Identifikacija roditeljskog djeteta

Brzo izdvajanje matrice Besplatne hemolitičke supstance iz EDTA Krv pretpostavljenog oca za identifikaciju roditelja-dijete (smanjenje vremena pripreme za otprilike 30 minuta).

3. Urologija

Biohemijska membranska analiza komponenti sperme.

4. Genetička istraživanja

Ekstrakt DNK iz materijala za ljudske telo.

5. Priprema lipida

Upotreba ultrazvuka (20 kHz) za razgradnju MLV-a (višeslojni liposomi) je glavna metoda za proizvodnju SLV-a (monolayer liposomes).

6. Tretman vakcine SmallPox

Pripremite jednolično distribuirano rješenje za infekciju.

 

Raspršen

Uz pomoć ultrazvučne energije, čvrste čestice ili čak tekućine mogu se raspršiti u drugi nosač. Nanoscileski puderi, poput titanijumskih dioksida ili pirolize Silica, sve se više koriste u proizvodnji i ispitivanju boja i boja, kao i u poliranju malih površina auto-karoserije zbog velike specifične površine i povećanje reakcijskog potencijala. Pored toga, ove supstance imaju štetnu tendenciju prema agregaciji, što rezultira smanjenom fluidnošću i vernost. Formirani aglomerati uništeni su ultrazvučnim homogenizatorom, a disperzija je trajno stabilna za sprečavanje ponovnog združivanja.

U analizi veličine čestica, disperzija je ključna za proces mjerenja. Čestice se mogu identificirati samo tokom postupka mjerenja, a pojavljuju se kao otkriveni mjerni signali u mjernom području. Stoga, neupadljivi aglomerati rezultiraju značajnim mjernim greškama. Uz pomoć ultrazvuka, čestice se pododjeljuju za pripremu za naknadna mjerenja.

Kada se koristi ultrazvučno emulgiranje, dvije nepomirljive tečnosti poput ulja i vode obrađuju se u Quasi homogeni losion. U usporedbi s tradicionalnim metodama pomoću rotora, ultrazvuk može proizvesti sitno raspršen losion s vrlo malom veličinom kapljice i vrlo visoku stabilnost. Ni formiranje grozdova ili klastera ne dođu do nagodbe kapljica. Kada koristite tradicionalne metode poput rotora ili miksera, sporo miješanje često dovodi do odvajanja tečnosti. Miješanje prebrzo može dovesti do neželjenih inkluzija zraka. Ultrazvučni homogenizeri se obično koriste u ljekarnama za visokokvalitetnu malu proizvodnju male masti.

U našem svakodnevnom životu naići ćemo na mnogo različitih oblika ultrazvučnog homogeniziranog losiona, poput kozmetike ili losiona.

Homogenizacija

 

Primjena opsega ultrazvučne tehnologije homogenizacije kreće se od proizvodnje boje i laka do homogenizacije otpadnih voda i uzoraka otpadnih voda i uzoraka za analitičke svrhe, a zatim uzorku pripreme za analizu veličine čestica. Naročito za industrijsku otpadne vode, potrebno je kontinuirano provjeriti za prisustvo teških metala, masti ili ulja u laboratorijama zaštite okoliša kako bi se mogle poduzeti trenutne mjere kada koncentracija prelazi standard. Za reprezentativne rezultate, potrebno je pretvoriti uzorak otpadnih voda u homogenu državu. To se postiže ultrazvučnim homogenizacijom uz veliku pouzdanost u vrlo kratkom roku.

Kako bi se okarakterizirali potencijal odlagališta i zagađivaču uzoraka otpada, poput PAH-a (policiklički aromatski ugljikovodici), teški metali ili MKW (mineralni ugljikovodici) u tlu, ultrazvučno ekstrakciju koristi se kao alternativni postupak homogenizacije kao alternativni način za Elument.

U poljoprivredi se ultrazvučno homogenizeri koriste za pripremu uzoraka da naknadno odredi THC sadržaj u kanabisu i koncentraciji PAH-a u biljnim namirnicama (poput jagoda) na bazi opterećenja tla.

Ultrazvučni homogenizeri često se koriste za kontrolu kvaliteta hrane. Da bi se ispunili granične vrijednosti, sadržaj nitrata sira mora se mjeriti u laboratoriji. Prethodna metoda korištenja Xylenol destilacije metanola i naknadne fotometrije bila je vrlo problematična u toksikologiji i posebno dugotrajnom. Stoga, kako bi se kvantitativno odredio sadržaj nitrata ili mehanički prethodno srušiti sir. Zatim je u kratkom roku, gusta i fina homogenizacija izvršena u stanicama ruže čvorova koristeći ultrazvuk. Dostižna veličina čestica je manja od 1 μ m, a jer se formiranje agregacije ne pojavljuje, u velikoj mjeri promovira naknadnu filtriranje kvantitativno pranja iona.