細(xì)胞破碎儀原理及空化作用剖析

在細(xì)胞破碎儀的原理并不是太神秘、太復(fù)雜。簡單說就是將電能通過換能器轉(zhuǎn)換為聲能，這種能量通過液體介質(zhì)而變成一個(gè)一個(gè)密集的小氣泡，這些小氣泡迅速炸裂，產(chǎn)生的像小炸彈一樣的能量，從而起到破碎細(xì)胞等物質(zhì)的作用。

超聲波是物質(zhì)介質(zhì)中的一種彈性機(jī)械波，它是一種波動形式，因此它可以用于探測人體的生理及病理信息，即診斷超聲。同時(shí)，它又是一種能量形式，當(dāng)達(dá)到一定劑量的超聲在生物體內(nèi)傳播時(shí)，通過他們之間的相互作用，能引起生物體的功能和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，即超聲物效應(yīng)。

超聲波破碎法是利用超聲波振蕩器發(fā)射的15-25KHZ的超聲波探頭處理細(xì)胞懸浮液。超聲波振蕩器有不同的類型，常用的為電聲型，它是由發(fā)生器和換能器組成，發(fā)生器能產(chǎn)生高頻電流，換能器的作用是把電磁振蕩器轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動。超聲波振蕩器可分為槽式和探頭直接插入介質(zhì)兩種型式。

預(yù)備好功能波動的超聲波細(xì)胞破碎儀，然后將需要破碎的植物組織，細(xì)菌及病毒細(xì)胞水溶液丟到燒杯中，固定好支架，將超聲波細(xì)胞破碎固定在支架上，然后設(shè)定好任務(wù)時(shí)間、頻率及振幅，超聲波細(xì)胞破碎儀就會開機(jī)停止細(xì)胞破碎。

等待一段時(shí)間后即可完成破碎工作，破碎后就會破壁而出，流入酒精或者水里，它的主要作用有熱效應(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)，摩擦力阻礙了有超聲引起的分子震動，使部分能量轉(zhuǎn)化為局部高熱（42~43℃）。

要知道正常的臨界致死溫度為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)生阻礙，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。液體中的微小氣泡核在超聲波作用下產(chǎn)生振動，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)，氣泡將迅速膨脹，然后突然閉合，在氣泡閉合時(shí)產(chǎn)生沖擊波，這種膨脹、閉合、振蕩等一系列動力學(xué)過程稱超聲波空化作用。

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