超聲波細胞破碎儀是一種利用超聲波技術對生物細胞進行破碎和分散的設備。其工作原理是通過超聲波的機械剪切效應和離子化效應對生物細胞進行破碎和分散，廣泛應用于生物醫學、生物工程和生命科學等領域的實驗和應用研究中。

　　超聲波振蕩：超聲波細胞破碎儀通過超聲波振蕩器產生高頻的機械振動。這種振動通過傳導或輻射傳遞到樣品中。

　　機械剪切效應：超聲波的振動在樣品中引起劇烈的機械剪切力。這種機械剪切力可以破壞細胞膜的完整性，導致細胞的破碎和釋放細胞內的物質。

　　空化作用：超聲波的振動還可以在液體中產生空化作用，即在振動周期中形成和崩潰微小氣泡。當這些氣泡崩潰時，產生的沖擊波和渦流會對細胞產生額外的機械作用力，促進細胞的破碎和混合。

　　離子化效應：超聲波的振動可以導致液體中的分子離子化。這種離子化效應可以增加液體中的化學反應速率，并對細胞膜的完整性產生進一步的影響。

 超聲波空化效應原理圖

　　主要組成部分：

　　1.超聲波發生器：負責將市電頻率的電能轉換成高頻高壓電信號。

　　2.換能器：將電信號轉換為機械振動，即聲波。

　　3.變幅桿：用于放大換能器產生的機械振動，并將振動傳遞到液體介質中。

　　4.容器：裝有樣品的容器，直接接受超聲波的作用。

　　1.細胞破碎和裂解：超聲波細胞破碎儀可用于破碎和裂解多種類型的生物細胞，包括細菌、酵母、真菌和植物細胞等。通過破壞細胞膜和細胞核，釋放細胞內的生物分子，如蛋白質、DNA、RNA和細胞器等。

　　2.DNA/RNA提取：它在分子生物學研究中廣泛應用于DNA和RNA的提取。通過破碎細胞膜和核酸蛋白復合物，釋放出其中的DNA和RNA，為后續的分析和實驗提供樣品。

　　3.細胞病理學研究：它可用于細胞病理學研究，包括細胞內信號通路的研究、細胞凋亡機制的研究以及細胞內蛋白質相互作用的研究等。通過破碎細胞結構，揭示細胞功能和病理過程的機制。

　　4.藥物傳遞研究：它即將藥物通過破碎的細胞膜送入細胞內。這種方法可以提高藥物的透過性和吸收效率，為藥物療效的提高和治療方法的創新提供支持。

　　5.納米顆粒合成和分散：它通過超聲波的劇烈機械剪切和空化效應，可以有效地分散納米顆粒，并在液體中合成納米材料。

　　6.蛋白質提取和純化：它通過破碎細胞膜和細胞器，釋放出蛋白質，并進行后續的純化和分析。

　　1.樣品類型：考慮您將要處理的樣品類型。不同的細胞類型和樣品特性可能需要不同功率和頻率的超聲波細胞破碎儀。一些細胞可能對較高功率和頻率更敏感，而其他細胞則需要較低的功率和頻率。

　　2.樣品容量：確定您需要處理的樣品容量大小。儀器通常具有不同的處理容量范圍，從微升級別到升級別不等。選擇適當的容量范圍可以確保您能夠處理所需的樣品量。

　　3.功率和頻率：儀器的功率和頻率會對破碎效果產生影響。較高的功率和頻率通常能夠更快地破碎細胞，但也可能對樣品造成較大的熱和機械應力。根據您的需求和樣品特性，選擇適當的功率和頻率。

　　4.控制和操作：一些設備提供簡單的手動控制，而其他設備則具有更復雜的自動化功能和程序化操作。根據您的實驗需求和個人偏好，選擇適合您操作習慣的設備。

　　5.附件和配件：了解超聲波細胞破碎儀提供的附件和配件。一些設備可能附帶不同類型的探頭或處理杯，以適應不同的樣品類型和容量。確保設備提供適合您實驗需要的附件和配件。

　　6.品牌和可靠性：選擇品牌的設備可以提供更高的質量和可靠性保證，以及更好的售后服務和技術支持。

　　常見的故障及其解決方法：

　　1.功率不穩定

　　●可能原因：超聲波振蕩器故障、連接不良或表面污染。

　　●解決方法：檢查超聲波振蕩器的連接是否牢固，清潔振蕩器表面，去除污染物。

　　2.探頭溫度過高

　　●可能原因：設備長時間連續工作、散熱不良或通風不暢。

　　●解決方法：讓設備休息一段時間，檢查設備的通風情況，確保散熱系統正常運作。

　　3.聲波頻率不穩定

　　●可能原因：超聲波發生器故障、電源不穩定或頻率設置不當。

　　●解決方法：檢查超聲波發生器的電源連接是否正常，調節頻率設置。

　　4.輸出功率不足

　　●可能原因：超聲波探頭損壞、發生器設置不當或功率管損壞。

　　●解決方法：檢查探頭是否完好無損，調節發生器的輸出功率設置，必要時更換功率管。

　　5.設備無法啟動或顯示屏異常

　　●可能原因：內部受潮、線路短路、顯示屏損壞或老化、連接線松動等。

　　●解決方法：將設備擺放在烘箱中烘干，檢查線路連接情況，必要時更換顯示屏或連接線。

　　6.探頭位置不當導致氣泡產生

　　●可能原因：探頭位置設置不當。

　　●解決方法：調整探頭的位置，一般建議設置在距離底部一定距離的位置。

　　7.使用不當導致的粉碎不干凈

　　●可能原因：使用不當，如功率設置不當、破碎時間不足等。

　　●解決方法：根據機器的操作步驟進行運用，合理設置功率和破碎時間。