Princip a mechanické působení drtiče ultrazvukových buněk
Ultrazvuk je elastická mechanická vlna v materiálovém médiu. Je to forma fluktuace, takže ji lze použít k detekci fyziologických a patologických informací o lidském těle i diagnostických ultrazvuků. Zároveň je to forma energie. Když se v organismu přenáší určitá dávka ultrazvuku, interakce mezi nimi může způsobit změnu funkce a struktury organismu, tj. Biologický účinek ultrazvuku. Účinky ultrazvuku na buňky jsou hlavně tepelné, kavitační a mechanické účinky. Tepelný účinek spočívá v tom, že když se ultrazvuk šíří v médiu, třecí síla brání molekulárním vibracím způsobeným ultrazvukem, který převádí část energie na místní hypertermii (42-43 ℃), protože kritická smrtelná teplota normální tkáně je 45,7 ℃, zatímco u nádorové tkáně Normální tkáně jsou vysoce citlivé, takže metabolismus nádorových buněk je při této teplotě narušen a je ovlivněna syntéza DNA, RNA a bílkovin, čímž dochází k usmrcení rakovinných buněk, zatímco normální tkáně nejsou ovlivněny. Efekt kavitace spočívá v tom, že vakuoly se v organismu vytvářejí při ozařování ultrazvukem a vibracemi vakuol a jejich prudkou implozí se vytváří mechanický smykový tlak a turbulence, které způsobují krvácení nádoru, zhroucení tkáně a nekrózu. Kromě toho se při prasknutí kavitační bubliny generuje okamžitá vysoká teplota (přibližně 5 000 ° C) a vysoký tlak (až 500 × 104 Pa), které mohou tepelně disociovat vodní páru za vzniku radikálů OH a atomů .H, které se skládají z .OH radikály a .H. Redoxní reakce způsobené atomy mohou vést k degradaci polymerů, inaktivaci enzymů, peroxidaci lipidů a zabíjení buněk. Mechanický účinek je primárním účinkem ultrazvuku. Střídavá komprese a expanze částic média během šíření ultrazvuku představuje změnu tlaku, která způsobuje poškození buněčné struktury. Síla usmrcovacího účinku úzce souvisí s frekvencí a intenzitou ultrazvuku.
Základní princip ultrazvukového pulverizátoru buněk Ultrazvukový pulverizer buněk využívá disperzní účinek ultrazvukových vln v kapalině k vyvolání kavitace kapaliny, čímž rozbíjí pevné částice nebo buněčné tkáně v kapalině. Ultrazvukový buněčný drtič se skládá z ultrazvukového generátoru a převodníku. Ultrazvukový generátor transformuje síťovou elektřinu na 18-21KHz střídavou elektrickou energii pro napájení převodníku. Srdcem snímače je piezoelektrický vibrátor zirkoničitanu titaničitého barnatého. Protahuje a pružně se deformuje střídavým napětím na frekvenci 18-21KHz a převodník podélně vibruje. Vibrační vlna generuje kavitační účinek skrz roh z titanové slitiny ponořený v biologickém roztoku, který vzrušuje biologické částice v médiu, aby prudce vibroval.
