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超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)原理和應(yīng)用范圍
超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)的基本原理：
超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)是利用超聲波在液體中的分散效應(yīng)，使液體產(chǎn)生空化的作用，從而使液體中的固體顆粒或細(xì)胞組織破碎．超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)由超聲波發(fā)生器和換能器二大部分組成。超聲波發(fā)生器將市電轉(zhuǎn)變成18-21KHz交變電能供給換能器。鋯鈦酸鋇壓電振子是換能器的心臟，它隨交變電壓以18-21KHz頻率作伸縮彈性形變，換能器隨之作縱向機(jī)械振動(dòng)。振動(dòng)波通過浸入在生物溶液中的鈦合金變幅桿產(chǎn)生空化效應(yīng)，激發(fā)介質(zhì)里的生物微粒劇烈振動(dòng)。
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)應(yīng)用范圍：
1、超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)能用于粉碎動(dòng)、植物細(xì)胞、細(xì)菌、牙孢或組織。分散稀土和各類無機(jī)礦物粉。
2、超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)是加速化學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)的反應(yīng)速度和加速液體脫氣的理想裝置。
3、超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)能配制近乎微米的百分之一大小的乳膠體；勻化“難混溶”的混合液；聚合一些物質(zhì)，析出另一些物質(zhì)。
4、超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)能實(shí)現(xiàn)提取、粉碎、乳化、勻化、懸浮液、變異、氣懸體、加速脫溶、晶化及在電子顯微鏡下配制各種生物樣本。
