超聲波細(xì)胞粉碎儀是一種利用強(qiáng)超聲在液體中產(chǎn)生空化效應(yīng)，對物質(zhì)進(jìn)行超聲處理的多功能、多用途的儀器，能用于多種動植物細(xì)胞、病毒細(xì)胞的破碎，同時可用來乳化、分離、勻化、提取、消泡、清洗及加速化學(xué)反應(yīng)等等。被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、微生物學(xué)、藥物化學(xué)、表面化學(xué)、物理學(xué)、動物學(xué)等領(lǐng)域。 超聲波細(xì)胞破碎儀的工作原理和用途 超聲波對細(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，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℃），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?？栈?yīng)是在超聲照射下，生物體內(nèi)形成空泡，隨著空泡震動和其猛烈的聚爆而產(chǎn)生出機(jī)械剪切壓力和動蕩，使腫瘤出血、組織瓦解以致壞死。另外，空化泡破裂時產(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，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)是利用一種超聲波在液體中產(chǎn)生空化效應(yīng)的多功能、多用途的儀器；它能用于各種動植物細(xì)胞、病毒細(xì)胞、細(xì)菌及組織的破碎，也可用于各類無機(jī)物質(zhì)的破碎重組，同時可用來乳化、分離、勻化、提取、消泡清洗及加速化學(xué)反應(yīng)等。超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)有廣泛的用途，如: 1、超聲波提取生物納米（超聲波化學(xué)合成法） 超聲波化學(xué)反應(yīng)中，起關(guān)鍵作用的是聲波的空化效應(yīng)，在超聲波的輻照過程中，在液體里將發(fā)生空化氣泡的形成，長大和崩滅，當(dāng)空化氣泡崩滅時產(chǎn)生一個覆蓋著的強(qiáng)壓力脈沖，產(chǎn)生許多獨(dú)特的性質(zhì)，例如產(chǎn)生高達(dá)5000K的高溫，大于200Mpa的壓力，這就是超聲波化學(xué)合成的能量來源，利用這些能量能在一些特殊粉末表面合成出納米粒子。 2、超聲波制藥 （1）注射用醫(yī)藥物質(zhì)的分散——將磷脂類與膽固醇混合用適當(dāng)方法與藥物混合在水溶液中，經(jīng)超聲分散，可以得到更小粒子供靜脈注射。 （2）草藥提取——利用超聲分散破壞植物組織，加速溶劑穿透組織作用，提高中草藥有效成分提取率。如金雞納樹皮中全部生物堿用一般方法侵出需5小時以上，采用超聲分散只要半小時即可完成。 （3）制備混懸劑——在超聲空化和強(qiáng)烈攪拌下，將一種固體藥物分散在含有表面活性劑的水溶液中，可以形成1um左右口服或靜脈注射混懸劑。例“靜注喜樹堿混懸劑”“肝臟造影劑”、“硫酸鋇混懸劑”。 （4） 制備疫苗——將細(xì)胞或病菌借助于超聲分散將其殺死以后，再用適當(dāng)方法制成疫苗。 3、超聲波對化妝品的分散 為了更進(jìn)一步提取藥物精華和粒子微細(xì)化，并節(jié)約生產(chǎn)成本，達(dá)到分散、乳化效果，使化妝品更深入滲透到肌膚里層，讓肌膚很好的吸收，發(fā)揮藥物的效力和作用，采用超聲波乳化可達(dá)到非常理想的效果。采用超聲分散，則不需要使用乳化劑，就能使蠟及石蠟乳化、化妝水等油的微粒子分散。石臘在水中分散的粒子直徑可達(dá)1um以下。 4、超聲波對酒的醇化—催陳技術(shù) 一瓶美酒以它的酒味醇厚，綿軟柔和、芳香濃郁為人青睞，人們常用陳年老酒來形容酒的珍貴，一瓶上世紀(jì)的陳酒，標(biāo)價幾萬元，其價格的含義在于時間的存放上。酒的主要控制因素是化學(xué)變化即酸的形成，并進(jìn)一步酯化，酯參與乙醇和水的締合。剛出廠的酒含有戍醇，有辛辣味，這種氣味要經(jīng)過很長時間才能化解，這個緩慢變化稱酒的醇化。用功率1.6KW，頻率17.5-22KHZ的超聲波處理5-10min，可使酒的老熟時間縮短1/3到1/2。 5、超聲波對硅垢的處理 在廢紙脫墨漿的生產(chǎn)中,為漿料及成紙的終質(zhì)量及紙機(jī)的抄造要求,對膠粘物的去除率和油墨粒子殘留率兩項(xiàng)指標(biāo)均有嚴(yán)格要求，因此多數(shù)脫墨生產(chǎn)線采用了熱分散設(shè)備,用于將較大的膠粘物分解成肉眼看不到的小粒子并將未完全脫離纖維的油墨粒子徹底脫除,以漿料質(zhì)量。為更好地提高漿料質(zhì)量,尤其是白度,大多數(shù)廢紙生產(chǎn)線都在熱分散前添加化學(xué)品,如過氧化氫（漂白劑）、氫氧化鈉、硅酸鈉（穩(wěn)定劑）、EDTA等,以便通過熱分散的混合作用達(dá)到高溫高濃漂白的目的。 硅垢形成原因分析 簡單地說，垢層的形成是由于硅酸鈉及水中鈣、鎂離子引起的。主要原因有以下幾點(diǎn)： (1)硅酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，其溶液顯堿性，在熱分散溫度(90℃左右)較高的情況下，發(fā)生如下水解反應(yīng)： SiO3- H2O = HSiO3- OH- HSiO3- H2O =H2SiO3 OH- 硅酸鈉水解后便生成穩(wěn)定的硅酸溶膠，這種溶膠迅速凝聚，逐漸凝結(jié)成一種果凍狀的膠狀物質(zhì)。在齒盤間隙一定的情況下， 漿料能夠到達(dá)但摩擦力較小的地方,該區(qū)域會成為這種膠狀物及過量硅酸鈉沉積的地方， 逐漸形成垢層。 (2)在過氧化氫漂白中，當(dāng)鈣、鎂離子同時存在時，硅酸鈉優(yōu)先與鎂離子反應(yīng)生成硅酸鎂沉淀，這種沉淀物是柔性的、滑石狀的，并不黏附于不銹鋼表面，但是硅酸鈣沉淀卻會沉積在金屬表面。由于廢紙生產(chǎn)線的前浮選脫墨過程中會加入滑石粉（其主要成分是氯化鈣），這就使得硅酸鈉穩(wěn)定劑中的硅酸根離子，極易與漿料中的陽離子（主要是Ca2 ）反應(yīng)，在高溫下產(chǎn)生及難容的垢層。利用超聲波對硅垢在液體中的沖擊波，再配合100度~300度以上液體環(huán)境，能使硅垢大量的脫落，從延長齒盤的使用壽命。 因此超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)可以并且已經(jīng)被廣泛用于生物化學(xué)、微生物學(xué)藥理學(xué)、物理學(xué)、動物學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、制藥等領(lǐng)域的教學(xué)、科研、生產(chǎn)。