Hvordan fungerer Sonication?

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 fast stof i en væske, såsom sukker i vand, og fjerne opløst gas fra væsker. Ved DNA-test bryder sonikation molekyler og sprænger celler, frigiver proteiner til test.
Sound Waves

Sound er en bølge af skiftevis højt og lavt tryk. Hyppigheden af en lydbølge er, hvor ofte partiklerne i et stof vibrerer, når lydbølgen passerer gennem den. Sonication bruger typisk ultralydbølger med frekvenser på 20 kHz (20.000 cyklusser pr. Sekund) eller højere. Disse frekvenser er over, hvad du kan høre, men ørebeskyttelse anbefales stadig under lydbehandling, fordi processen skaber en høj skrikestøj. Jo større hyppighed, desto stærkere er omrøringen af partikler.
Sonicator-dele

En sonicator er et kraftigt stykke laboratorieudstyr med en ultralyds-elektrisk generator, der skaber et signal til at drive en transducer. Transduceren konverterer det elektriske signal ved hjælp af piezoelektriske krystaller - krystaller, der reagerer direkte på elektricitet ved at skabe en mekanisk vibration. Sonikatoren bevarer og forstærker vibrationen, indtil den går over til sonden. Sonden bevæger sig i tid med vibrationen for at overføre den til løsningen og bevæger sig hurtigt op og ned. Sonicator-operatøren kan kontrollere amplitude baseret på egenskaberne ved opløsningen. En lille sondespids giver en mere intens reaktion end en stor sondespids, men en stor spids når mere af løsningen.

Ikke alle sonikatorer har sonder. Nogle sonikatorer producerer lydbølger i prøver i et ultralydsvandbad.
Sonication Process <<> Under lydbehandling danner trykcyklusser tusinder af mikroskopiske vakuumbobler i opløsningen. Boblerne kollapser i opløsningen i en proces, der kaldes kavitation. Dette medfører kraftige bølger af vibrationer, der frigiver en enorm energikraft i kavitationsfeltet, som forstyrrer molekylære interaktioner såsom interaktioner mellem molekyler af vand, adskiller klumper af partikler og letter blanding. For eksempel i vibrationer med opløst gas samles gasboblerne og forlader lettere løsningen.

Energien fra lydbølger skaber friktion i løsningen, der skaber varme. For at forhindre en prøve i at opvarme og nedbrydes, skal du holde den på is før, under og efter sonikering.

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