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的工作原理和用途

超聲波對(duì)細(xì)胞的作用主要有熱效應(yīng)，空化效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)。熱效應(yīng)是當(dāng)超聲在介質(zhì)中傳播時(shí)，摩擦力阻礙了由超聲引

起的分子震動(dòng)，使部分能量轉(zhuǎn)化為局部高熱（42-43℃），因?yàn)檎�常組織的臨界致死溫度為45.7℃，而腫瘤組織比正常

組織敏感性高，故在此溫度下腫瘤細(xì)胞的代謝發(fā)生障礙，DNA、RNA、蛋白質(zhì)合成受到影響，從而殺傷癌細(xì)胞而正常組

織不受影響�？栈�效應(yīng)是在超聲照射下，生物體內(nèi)形成空泡，隨著空泡震動(dòng)和其猛烈的聚爆而產(chǎn)生出機(jī)械剪切壓力和

動(dòng)蕩，使腫瘤出血、組織瓦解以致壞死。另外，空化泡破裂時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高溫（約5000℃）、高壓（可達(dá)

500×104Pa），可使水蒸氣熱解離產(chǎn)生.OH自由基和.H原子，由.OH自由基和.H原子引起的氧化還原反應(yīng)可導(dǎo)致多聚物

降解、酶失活、脂質(zhì)過(guò)氧化和細(xì)胞殺傷。機(jī)械效應(yīng)是超聲的原發(fā)效應(yīng)，超聲波在傳播過(guò)程中介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)交替地壓縮與伸

張構(gòu)成了壓力變化，引起細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷。殺傷作用的強(qiáng)弱與超聲的頻率和強(qiáng)度密切相關(guān)。

超聲波細(xì)胞破碎儀的原理就是將電能通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換為聲能，這種能量通過(guò)液體介質(zhì)(如水)而變成一個(gè)個(gè)密集的小氣

泡，這些小氣泡迅速炸裂，產(chǎn)生的象小炸彈一樣的能量，從而起到破碎細(xì)胞等物質(zhì)的作用(俗稱(chēng)“空化效應(yīng)”)。

超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)是利用一種超聲波在液體中產(chǎn)生空化效應(yīng)的多功能、多用途的儀器；它能用于各種動(dòng)植物細(xì)胞、病

毒細(xì)胞、細(xì)菌及組織的破碎，也可用于各類(lèi)無(wú)機(jī)物質(zhì)的破碎重組，同時(shí)可用來(lái)乳化、分離、勻化、提取、消泡清洗及

加速化學(xué)反應(yīng)等。超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)有廣泛的用途，如:

1、超聲波提取生物納米（超聲波化學(xué)合成法）

超聲波化學(xué)反應(yīng)中，起關(guān)鍵作用的是聲波的空化效應(yīng)，在超聲波的輻照過(guò)程中，在液體里將發(fā)生空化氣泡的形成，長(zhǎng)

大和崩滅，當(dāng)空化氣泡崩滅時(shí)產(chǎn)生一個(gè)覆蓋著的強(qiáng)壓力脈沖，產(chǎn)生許多獨(dú)特的性質(zhì)，例如產(chǎn)生高達(dá)5000K的高溫，大于

200Mpa的壓力，這就是超聲波化學(xué)合成的能量來(lái)源，利用這些能量能在一些特殊粉末表面合成出納米粒子。

2、超聲波制藥

（1）注射用醫(yī)藥物質(zhì)的分散——將磷脂類(lèi)與膽固醇混合用適當(dāng)方法與藥物混合在水溶液中，經(jīng)超聲分散，可以得到更

小粒子供靜脈注射。

（2）草藥提取——利用超聲分散破壞植物組織，加速溶劑穿透組織作用，提高中草藥有效成分提取率。如金雞納樹(shù)皮

中全部生物堿用一般方法侵出需5小時(shí)以上，采用超聲分散只要半小時(shí)即可完成。

（3）制備混懸劑——在超聲空化和強(qiáng)烈攪拌下，將一種固體藥物分散在含有表面活性劑的水溶液中，可以形成1um左

右口服或靜脈注射混懸劑。例“靜注喜樹(shù)堿混懸劑”“肝臟造影劑”、“硫酸鋇混懸劑”。

（4） 制備疫苗——將細(xì)胞或病菌借助于超聲分散將其殺死以后，再用適當(dāng)方法制成疫苗。

3、超聲波對(duì)化妝品的分散

為了更進(jìn)一步提取藥物精華和粒子微細(xì)化，并節(jié)約生產(chǎn)成本，達(dá)到分散、乳化效果，使化妝品更深入滲透到肌膚里

層，讓肌膚很好的吸收，發(fā)揮藥物的效力和作用，采用超聲波乳化可達(dá)到非常理想的效果。采用超聲分散，則不需要

使用乳化劑，就能使蠟及石蠟乳化、化妝水等油的微粒子分散。石臘在水中分散的粒子直徑可達(dá)1um以下。

4、超聲波對(duì)酒的醇化—催陳技術(shù)

一瓶美酒以它的酒味醇厚，綿軟柔和、芳香濃郁為人青睞，人們常用陳年老酒來(lái)形容酒的珍貴，一瓶上世紀(jì)的陳酒，

標(biāo)價(jià)幾萬(wàn)元，其價(jià)格的含義在于時(shí)間的存放上。酒的主要控制因素是化學(xué)變化即酸的形成，并進(jìn)一步酯化，酯參與乙

醇和水的締合。剛出廠的酒含有戍醇，有辛辣味，這種氣味要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間才能化解，這個(gè)緩慢變化稱(chēng)酒的醇化。用

功率1.6KW，頻率17.5-22KHZ的超聲波處理5-10min，可使酒的老熟時(shí)間縮短1/3到1/2。

5、利用超聲波對(duì)硅垢的處理

因此超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)可以并且已經(jīng)被廣泛用于生物化學(xué)、微生物學(xué)藥理學(xué)、物理學(xué)、動(dòng)物學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、制藥等

領(lǐng)域的教學(xué)、科研、生產(chǎn)。

在廢紙脫墨漿的生產(chǎn)中,為保證漿料及成紙的最終質(zhì)量及紙機(jī)的抄造要求,對(duì)膠粘物的去除率和油墨粒子殘留率兩項(xiàng)指

標(biāo)均有嚴(yán)格要求，因此多數(shù)脫墨生產(chǎn)線采用了熱分散設(shè)備,用于將較大的膠粘物分解成肉眼看不到的小粒子并將未完全

脫離纖維的油墨粒子徹底脫除,以保證漿料質(zhì)量。為更好地提高漿料質(zhì)量,尤其是白度,大多數(shù)廢紙生產(chǎn)線都在熱分散前

添加化學(xué)品,如過(guò)氧化氫（漂白劑）、氫氧化鈉、硅酸鈉（穩(wěn)定劑）、EDTA等,以便通過(guò)熱分散的混合作用達(dá)到高溫高

濃漂白的目的。

硅垢形成原因分析

簡(jiǎn)單地說(shuō)，垢層的形成是由于硅酸鈉及水中鈣、鎂離子引起的。主要原因有以下幾點(diǎn)：

(1)硅酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，其溶液顯堿性，在熱分散溫度(90℃左右)較高的情況下，發(fā)生如下水解反應(yīng)：

SiO3- + H2O = HSiO3- + OH-

HSiO3- + H2O =H2SiO3 + OH-

硅酸鈉水解后便生成穩(wěn)定的硅酸溶膠，這種溶膠迅速凝聚，逐漸凝結(jié)成一種果凍狀的膠狀物質(zhì)。在齒盤(pán)間隙一定的情

況下， 漿料能夠到達(dá)但摩擦力較小的地方,該區(qū)域會(huì)成為這種膠狀物及過(guò)量硅酸鈉沉積的地方， 逐漸形成垢層。

(2)在過(guò)氧化氫漂白中，當(dāng)鈣、鎂離子同時(shí)存在時(shí)，硅酸鈉優(yōu)先與鎂離子反應(yīng)生成硅酸鎂沉淀，這種沉淀物是柔性的、

滑石狀的，并不黏附于不銹鋼表面，但是硅酸鈣沉淀卻會(huì)沉積在金屬表面。由于廢紙生產(chǎn)線的前浮選脫墨過(guò)程中會(huì)加

入滑石粉（其主要成分是氯化鈣），這就使得硅酸鈉穩(wěn)定劑中的硅酸根離子，極易與漿料中的陽(yáng)離子（主要是Ca2+）

反應(yīng)，在高溫下產(chǎn)生及難容的垢層。利用超聲波對(duì)硅垢在液體中的沖擊波，再配合100度~300度以上液體環(huán)境，能使硅

垢大量的脫落，從延長(zhǎng)齒盤(pán)的使用壽命。

A135804型超聲波細(xì)胞破碎儀（中文液晶版）

技術(shù)參數(shù):

工作頻率：20-24KHz

超聲功率：150W可微調(diào)

隨機(jī)變幅桿：Φ6

可選配變幅桿：Φ2、Φ3，Φ8

破碎容量：10-100ml

占空比: 1-99%

電源:220/110±5%

A135805型超聲波細(xì)胞破碎儀（中文液晶版）

技術(shù)參數(shù):

工作頻率：20KHz

超聲功率：250W可微調(diào)

隨機(jī)變幅桿：Φ6

可選配變幅桿：Φ15、Φ25

破碎容量：20-200ml

占空比: 1-99%

電源:220/110±5%