Innehåll
Sonikering är processen att omvandla en elektrisk signal till fysisk vibration, som kan riktas till ett ämne. Sonikatorer är viktig utrustning i laboratorier som används för olika ändamål. Sonikering utförs vanligtvis för att bryta ner föreningar eller celler för ytterligare verifiering. Vibrationer har en kraftfull effekt på lösningar, vilket gör att dess molekyler går sönder och celler bryts. Ett primärt exempel är i DNA-testning, där celler som kan innehålla DNA-information utsätts för ultraljudsbehandling för att brytas ner och därigenom frigör DNA-proteiner så att de kan testas.
Den primära delen av en ultraljudsanordning är en ultraljudsgenerator. Den här enheten skapar en signal (vanligtvis runt 20 KHz) som driver en givare. Denna omvandlare omvandlar den elektriska signalen till piezoelektriska kristaller eller kristaller som svarar direkt på elektricitet och skapar en mekanisk vibration. Denna vibration, av molekylärt ursprung, bevaras och förstärks noggrant av sonikatorn tills den passerar genom sonden.
.
.
Sonikeringssonden överför vibrationen till lösningen som ska undersökas. Denna sond är en noggrant konstruerad spets som rör sig med vibrationer och överför den till lösningen. Utrustningen rör sig upp och ner med mycket hög hastighet, men amplituden kan styras av operatören och väljs utifrån egenskaperna hos den lösning som ska sonikeras. Sondens snabba rörelse skapar en effekt som kallas kavitation. Kavitation uppstår när vibrationen skapar en serie mikroskopiska bubblor i lösningen, fickor med tomt utrymme som ligger mellan molekylerna som bildas och sedan bryts igen under vikten av lösningen och skickar små chockvågor in i det omgivande ämnet. Tusentals av dessa bubblor som bildar och förstör sig själva skapar ständigt kraftfulla vibrationsvågor som cirkulerar genom lösningen och bryter cellerna.
.
Det finns sondtips i olika storlekar, beroende på vilken typ av ultraljudsbehandling som önskas. Ett mycket litet tips skapar en utmärkt kavitationseffekt och bryter lätt angränsande celler, men det har ett begränsat effektområde runt sonden. Bredare tips kan nå en större mängd lösning, men de kommer inte att ge en så intensiv reaktion.
Sonikering är en mycket effektiv cellstörare, ibland för stark för cellerna och proteinerna i fråga. Om forskare behöver använda en mer känslig procedur väljer de vanligtvis en traditionell process, såsom enzymatisk matsmältning (kemisk reaktionsbrytning) eller slipning av ett material som sand.
