Homogenizer อัลตราโซนิกคืออะไร?

โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิคหรือที่รู้จักในชื่อโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิคหรือเครื่องโซนิคเป็นเครื่องมือในห้องปฏิบัติการที่ใช้คลื่นเสียงความถี่สูง (อัลตราซาวนด์) เพื่อกวนและสลายอนุภาค เซลล์ หรือวัสดุอื่นๆ ภายในของเหลวหรือสารแขวนลอย กระบวนการนี้เรียกว่าการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิคหรือคลื่นเสียงความถี่สูง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานทางวิทยาศาสตร์ อุตสาหกรรม และทางการแพทย์สำหรับงานต่างๆ เช่น การหยุดชะงักของเซลล์ การลดขนาดอนุภาค การทำอิมัลชัน และการผสม

 

โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกทำงานโดยการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นการสั่นสะเทือนทางกลผ่านทรานสดิวเซอร์ การสั่นสะเทือนเหล่านี้จะถูกส่งผ่านหัววัดหรือแตร ซึ่งจุ่มอยู่ในตัวอย่าง เมื่อใช้คลื่นอัลตราโซนิกกับตัวอย่าง จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความดันอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดฟองขนาดจิ๋วในของเหลว เมื่อฟองอากาศเหล่านี้ยุบตัว (ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าคาวิเทชั่น) พวกมันจะสร้างความร้อนและแรงเฉือนที่มีความเข้มข้นเฉพาะจุดซึ่งสามารถแยกอนุภาคหรือเซลล์ออกจากกัน

 

สามารถควบคุมความเข้มและความถี่ของคลื่นอัลตราซาวนด์ได้ ทำให้สามารถควบคุมกระบวนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันได้อย่างแม่นยำ สามารถปรับกระบวนการอย่างละเอียดเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์ต่างๆ เช่น:

 

การลดขนาดอนุภาค: คลื่นอัลตราโซนิกทำให้อนุภาคขนาดใหญ่แตกเป็นชิ้นเล็กลง ช่วยลดขนาดและเพิ่มการกระจายตัวของอนุภาค

 

การหยุดชะงักของเซลล์: แรงเชิงกลที่รุนแรงจะทำลายเซลล์ที่เปิดอยู่ และปล่อยสิ่งที่อยู่ภายในเซลล์ออกมาเพื่อการวิเคราะห์หรือการประมวลผลต่อไป

 

อิมัลซิไฟเออร์: Sonication สามารถสร้างอิมัลชันที่มีความเสถียรโดยการแยกหยดขนาดใหญ่ให้มีขนาดเล็กลงมาก ซึ่งอำนวยความสะดวกในการผสมของเหลวที่ผสมไม่ได้

 

การแยกส่วน: กลุ่มของอนุภาคสามารถแบ่งออกเป็นหน่วยต่างๆ เพื่อการประมวลผลหรือการวัดที่สม่ำเสมอยิ่งขึ้น

 

ส่วนประกอบของ Homogenizer แบบอัลตราโซนิก

 

เครื่องกำเนิดอัลตราโซนิก: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้พลังงานไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนกระบวนการอัลตราโซนิก โดยจะแปลงพลังงานไฟฟ้ามาตรฐานให้เป็นคลื่นเสียงความถี่สูง

 

ทรานดิวเซอร์: ส่วนประกอบนี้จะแปลงพลังงานไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นการสั่นสะเทือนทางกล

 

แตร/โพรบ (โซโนโทรด): เป็นส่วนที่สัมผัสกับตัวอย่างโดยตรง แตรจะขยายการสั่นสะเทือนทางกลและส่งผ่านไปยังตัวอย่าง อาจมีรูปทรงและขนาดต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับการใช้งาน

 

ระบบควบคุมอุณหภูมิ: การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิกจะสร้างความร้อน ดังนั้นการควบคุมอุณหภูมิจึงมักจำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ตัวอย่างร้อนเกินไป ซึ่งอาจทำให้วัสดุที่ละเอียดอ่อนเสียหายได้

 

ระบบทำความเย็น: ระบบนี้ช่วยกระจายความร้อนที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการโซนิค คงความสมบูรณ์ของตัวอย่าง และป้องกันความเสียหายเนื่องจากความร้อนที่มากเกินไป