超声波对细胞的三个作用:热效应、空化效应和机械效应

超声波细胞粉碎机被广泛应用于生物化学、微生物学、药物化学、表面化学、物理学、动物学等**域。要理解超声波细胞破碎仪的工作原理**先需要学习一下超声波对细胞的三个作用:热效应、空化效应和机械效应。

超声波破碎:利用液相剪切力破碎细胞。 

机理:在超声波作用下液体发生空化作用,空穴的形成、增大和闭合产生极大的冲击波和剪切力,使细胞破碎。 

超声波破碎很强烈,适用于多数微生物的破碎,有效能利用率低,破碎过程产生大量的热,对冷却的要求相当苛刻,故不易放大,主要用于实验室规模的细胞破碎。 

超声波是物质介质中的一种弹性机械波,它既是一种波动形式,又是一种能量形式。超声对细胞的作用主要有热效应,空化效应和机械效应。

热效应
当超声在介质中传播时,摩擦力阻碍了由超声引起的分子震动,使部分能量转化为局部高热(42-43℃)。

空化效应
超声波作用于液体时可产生大量小气泡。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压,压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和,而从液体逸出,成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞,称为空化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体,甚**可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压,同时产生激波。与空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷,并在气泡内因放电而产生发光现象。在液体中进行超声处理的技术大多与空化作用有关。

机械效应
超声的原发效应,超声波在传播过程中介质质点交替地压缩与伸张构成了压力变化,引起细胞结构损伤。损伤作用的强弱与超声的频率和强度密切相关。

以上就是超声波对细胞的三个作用:热效应、空化效应和机械效应。通过这部分学习就很容易理解关于超声波细胞粉碎机的这篇文章了超声波细胞粉碎机的超声波破碎法及空化作用