Hvordan fungerer en Sonicator?

 

Definisjon

En sonikator er viktig laboratorieapparat som brukes til å bryte sammen celler, slik at proteiner i dem kan bli ekstrahert. Dette er et nødvendig skritt i DNA-undersøkelse, siden forskere trekker ut DNA-informasjon fra proteinene i levedyktige celler. For å oppnå dette, opprettes en løsning ved hjelp av de aktuelle cellene, som forstyrres ved hjelp av sonikasjonsprosessen og omdannes til en proteinblanding for videre undersøkelse.

Vibrasjoner

Sonicatoren oppnår denne forstyrrelsen ved bruk av soniske vibrasjoner. Det tar et innkommende elektrisk signal og endrer det til vibrasjoner via en piezoelektrisk omformer / transduser. Vitenskapsmannen som utfører sonikering har vanligvis noen form for kontroll over vibrasjonsamplituden, slik at de kan kontrollere hvor kraftige lydbølgene er og hvor langt gjennom løsningen de reiser. Den faktiske vibrasjonen overføres til løsningen med en liten sonde, som har et spiss som beveger seg opp og ned med høye hastigheter.

Dette raskt bevegelige spissen skaper en effekt kjent som kavitasjon, som er en kjedereaksjonen er viktig for sonikatorns suksess. Den hurtige svingningen av sonden skaper små mellomrom i nærliggende løsning når molekylene blir tvunget bort fra hverandre. Vibrationsstyrken skyver også disse molekylene bort fra sonden, og til slutt de nå et punkt der sonikbølgen ikke lenger har energi for å holde dem fra hverandre. Molekylene kollapser sammen igjen, lommen på skapte rom forsvinner, og resultatet er en annen mini-shockwave som sprer en lignende effekt. Denne konstante skapelsen og voldsomme sammenbrudd av små hulrom i løsningen er det som ødelegger celleveggene så grundig.

Bruke Sonicators

Forskere prøver vanligvis å finne et balansepunkt mellom hvor grundig cellene er ødelagte og hvor utbredt sonisk Ation blir. Amplituden til vibrasjonen og sondens størrelse bestemmer hvor effektivt sonikatoren utfører - en stor sonde vil ikke skape så mye kavitasjon, men vil nå mye mer av løsningen, mens en liten sonde vil være mye mer effektiv ved å forstyrre celler , bare i et mindre område. Sonicatorer er kraftige verktøy, og avhengig av hva slags celler forskere undersøker, kan de ikke brukes til brukervennlighet eller frykt for at cellene blir skadet. Andre teknikker brukes også til å kutte fra hverandre celler, variasjoner på sliping og blanding som er mindre effektive, men til tider mer praktiske. Når forskere bruker sonikatorer, tar de tiltak for å beskytte seg mot frekvensen av vibrasjon, som strekker seg utover det menneskelige hørselsområdet, men kan fortsatt forårsake hørselsskader. Noen laboratorieteknologer bruker lyddempere for å beskytte ørene, mens andre laboratorier plasserer sonikatørene sine inne i lydisolerte beholdere som kan stenges for å inneholde støy. Det er også fare for at vibrasjonene fra sonikatoren vil føre til at noen molekyler løsnes fra løsningen og flyter gjennom luften i aerosolform. Disse gassene kan være giftige, og forskere bruker en rekke deksler for å nøytralisere og avgjøre aerosolene.