Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Hvordan virker Sonication Work?

Sonication bruger lydbølger til at agitere partikler i en opløsning. Det konverterer et elektrisk signal til en fysisk vibration for at bryde stoffer fra hinanden. Disse forstyrrelser kan blande opløsninger, fremskynde opløsningen af ​​et faststof i en væske, såsom sukker i vand og fjerne opløst gas fra væsker. Ved DNA-test eliminerer sonication molekyler og bryder celler, der frigiver proteiner til test.

Sound Waves

Lyd er en bølge af vekslende højt og lavt tryk. Frekvensen af ​​en lydbølge er, hvor ofte et stofs partikler vibrere, når lydbølgen passerer gennem det. Sonication bruger typisk ultralydbølger med frekvenser på 20 kHz (20.000 cykler per sekund) eller højere. Disse frekvenser er højere end hvad du kan høre, men ørebeskyttelse anbefales stadig under sonikering, fordi processen skaber en højlydende skørstøj. Jo større frekvens, jo stærkere agitation af partikler.

Sonicator Parts

En sonicator er et kraftigt stykke labudstyr med en ultralyd elektrisk generator, der skaber et signal til at teste en transducer. Transduceren konverterer det elektriske signal ved hjælp af piezoelektriske krystaller - krystaller, der reagerer direkte på elektricitet ved at skabe mekanisk vibration. Sonicatoren bevarer og forstærker vibrationen, indtil den passerer til sonden. Sonden bevæger sig i tide med vibrationen for at overføre den til opløsningen og bevæger sig hurtigt op og ned. Sonicator operatøren kan styre amplitude baseret på opløsningens egenskaber. En lille sondespids giver en mere intens reaktion end en stor sondespids, men en stor spids når mere af opløsningen.

Ikke alle lydgivere har prober. Nogle lydkilder producerer lydbølger i prøver i et ultralydsvandsbad.

Sonikationsproces

Under lydbehandling danner trykscykler tusindvis af mikroskopiske vakuumbobler i løsningen. Boblerne falder sammen i opløsningen i en proces kendt som kavitation. Dette forårsager kraftige bølger af vibrationer, der frigiver en enorm energikraft i kavitationsfeltet, hvilket forstyrrer molekylære interaktioner som interaktioner mellem vandmolekyler, adskiller partikelklumper og letter blanding. For eksempel, i opløste gasvibrationer kommer gasboblerne sammen og lettere forlade opløsningen.

Energien fra lydbølger skaber friktion i opløsningen, hvilket skaber varme. For at stoppe en prøve fra opvarmning og nedbrydning, hold den på is før, under og efter sonikering.

Hvis celler og proteiner er for skrøbelige til at modstå lydbehandling, er et mildere alternativ enzymfordøjelse eller slibning med sand.

Klik for at udvide hele teksten