Zawartość
Sonikacja to proces przekształcania sygnału elektrycznego w drgania fizyczne, które można skierować na substancję. Sonikatory są niezbędnym sprzętem w laboratoriach wykorzystywanym do różnych celów. Sonikacja jest zwykle wykonywana w celu rozbicia związków lub komórek w celu dalszej weryfikacji. Wibracje mają potężny wpływ na roztwory, powodując pękanie cząsteczek i pękanie komórek. Podstawowym przykładem są testy DNA, w których komórki, które mogą zawierać informacje DNA, są poddawane działaniu ultradźwięków w celu rozbicia, uwalniając w ten sposób białka DNA, aby można je było przetestować.
Podstawową częścią urządzenia sonikacyjnego jest ultradźwiękowy generator elektryczny. To urządzenie wytwarza sygnał (zwykle około 20 kHz), który zasila przetwornik. Ten przetwornik przekształca sygnał elektryczny w kryształy piezoelektryczne lub kryształy, które reagują bezpośrednio na elektryczność, tworząc wibracje mechaniczne. Ta wibracja pochodzenia molekularnego jest starannie zachowywana i wzmacniana przez sonikator, dopóki nie przejdzie przez sondę.
.
.
Sonda sonikacyjna przekazuje wibracje do badanego roztworu. Ta sonda to starannie skonstruowana końcówka, która porusza się wraz z wibracjami, przenosząc ją do roztworu. Sprzęt porusza się w górę iw dół z bardzo dużą prędkością, jednak amplituda może być kontrolowana przez operatora i jest wybierana na podstawie właściwości roztworu, który ma być sonikowany. Szybki ruch sondy wywołuje efekt zwany kawitacją. Kawitacja występuje, gdy wibracje tworzą serię mikroskopijnych pęcherzyków w roztworze, kieszenie pustej przestrzeni między cząsteczkami, które się tworzą, a następnie ponownie pękają pod ciężarem roztworu, wysyłając drobne fale uderzeniowe do otaczającej substancji. Tysiące tych pęcherzyków, formując się i niszcząc nieustannie, tworzy potężne fale wibracji, które krążą w roztworze i niszczą komórki.
.
Istnieją końcówki sondy o różnych rozmiarach, w zależności od pożądanego rodzaju procesu sonikacji. Bardzo mała końcówka stworzy doskonały efekt kawitacji i łatwo złamie sąsiednie komórki, ale ma ograniczony obszar działania wokół sondy. Szersze końcówki mogą dotrzeć do większej ilości roztworu, ale nie spowodują tak intensywnej reakcji.
Sonikacja jest bardzo skutecznym środkiem niszczącym komórki, czasami zbyt silnym dla danych komórek i białek. Jeśli naukowcy potrzebują bardziej delikatnej procedury, zwykle wybierają tradycyjny proces, taki jak trawienie enzymatyczne (rozbijanie reakcji chemicznej) lub szlifowanie materiału, takiego jak piasek.
