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    技術(shù)文章

    超聲波細(xì)胞破碎儀的工作原理

    技術(shù)文章

    超聲波細(xì)胞破碎儀的工作原理主要基于以下幾個方面:

    - 電能轉(zhuǎn)換為聲能:儀器中的超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻電信號,換能器將這種電能轉(zhuǎn)換為聲能,以超聲波的形式傳播。


    - 超聲生物效應(yīng):

       - 空化效應(yīng):超聲波在液體介質(zhì)中傳播時,會使液體中的微小氣泡迅速形成并炸裂,產(chǎn)生強(qiáng)烈的局部沖擊波和高速射流。這些微小氣泡的聚爆會產(chǎn)生機(jī)械剪切壓力和騷亂,形成高強(qiáng)度的剪切力和高頻交變水壓,足以破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜,使細(xì)胞內(nèi)容物得以釋放。同時,空化泡破裂時還會產(chǎn)生瞬時高溫(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,它們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,同時,由于超聲波在液體中的劇烈擾動,粒子會產(chǎn)生大的加速度,使它們相互碰撞或與裝置壁碰撞而破碎。

       - 熱效應(yīng):超聲在介質(zhì)中傳播時,摩擦力阻礙了由超聲引起的分子震動,使部分能量轉(zhuǎn)化為局部高熱(42-43℃),從而影響細(xì)胞的代謝和功能。


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