超声波细胞破壁设备

超声波细胞破壁设备俗称细胞粉碎机或细胞破碎机。超声波细胞破碎机是利用了超声波的空化作用。超声波空化是将植物材料或组织破碎成更小的碎片的有效手段，也是纤维原纤化或植物提取物提取的有效手段。对新鲜或干燥的细胞材料的细胞壁进行超声处理可能非常有选择性，并且溶剂的选择是分解的相关因素。

超声波细胞破壁设备几乎与任何溶剂兼容。在高压循环期间，快速交替的液体压力推动液体通过细胞膜，并在低压（真空）循环期间从细胞中提取液体。这种情况每秒发生超过 20,000 次。反复的超声空化应力削弱细胞结构，最终将细胞破裂成更小的碎片，从而快速有效地分解细胞。它的有效性使超声处理成为一种分解强化技术。

超声波破碎机在声空化的基础上工作。通过超声波工具头，高强度超声波被传输到液体、浆液、细胞悬液等介质中。超声波穿过液体，在那里产生交替的高压和低压循环。在低压循环期间，会出现微小的真空气泡，即所谓的空化气泡。这些空化气泡在几个压力周期内增长，直到它们达到无法吸收更多能量的大小。此时，空化气泡剧烈内爆并产生局部条件，例如非常高的温度、压力和压力差（由于高加热/冷却速率和压力波动），微湍流和速度高达 180m/s 的液体流。

这些条件对介质中的颗粒表现出显着的机械效应，因为高速液体流会加速介质中的颗粒，从而使颗粒发生碰撞。通过粒子间碰撞，固体物质（例如，粒子、纤维、细胞）侵蚀、破碎并破碎成微米和纳米尺寸的碎片。

细胞破碎是一种从细胞内释放和分离生物分子的技术或过程。超声波是一种有效的方法，可以穿孔和破坏细胞壁和细胞膜，从而将细胞内物质和目标生物分子释放到溶剂中。作为一种非加热、温和但高效的技术，超声波破碎机在实验室和工业中用于裂解细胞并生产高质量的提取物。