深入了解下超聲波細胞粉碎儀的技術(shù)原理
瀏覽次數(shù)：2198更新日期：2024-03-11
超聲波細胞粉碎儀是利用超聲波在液體中的分散效應(yīng)，使液體產(chǎn)生空化的作用，從而使液體中的固體顆粒或細胞組織破碎.超聲波細胞粉碎機由超聲波發(fā)生器和換能器二大部分組成。超聲波發(fā)生器將市電轉(zhuǎn)變成18-21KHz交變電能供給換能器。鋯鈦酸鋇壓電振子是換能器的心臟，它隨交變電壓以18-21KHz頻率作伸縮彈性形變，換能器隨之作縱向機械振動。振動波通過浸入在生物溶液中的鈦合金變幅桿產(chǎn)生空化效應(yīng)，激發(fā)介質(zhì)里的生物微粒劇烈振動。
超聲波是物質(zhì)介質(zhì)中的一種彈性機械波，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，既診斷超聲。同時，它又是一種能量形式，當達到一定劑量的超聲在生物體內(nèi)傳播時，通過它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，即超聲生物效應(yīng)。超聲對細胞的作用主要有熱效應(yīng)，空化效應(yīng)和機械效應(yīng)。熱效應(yīng)是當超聲在介質(zhì)中傳播時，摩擦力阻礙了由超聲引起的分子震動，使部分能量轉(zhuǎn)化為局部高熱(42-43℃)，因為正常組織的臨界致死溫度為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胞的代謝發(fā)生障礙，DNA、RNA、蛋白質(zhì)合成受到影響，從而殺傷癌細胞而正常組織不受影響。空化效應(yīng)是在超聲照射下，生物體內(nèi)形成空泡，隨著空泡震動和其猛烈的聚爆而產(chǎn)生出機械剪切壓力和動蕩，使腫瘤出血、組織瓦解以致壞死。另外，空化泡破裂時產(chǎn)生瞬時高溫(約5000℃)、高壓(可達500×104Pa)，可使水蒸氣熱解離產(chǎn)生.OH自由基和.H原子，由.OH自由基和.H原子引起的氧化還原反應(yīng)可導(dǎo)致多聚物降解、酶失活、脂質(zhì)過氧化和細胞殺傷。機械效應(yīng)是超聲的原發(fā)效應(yīng)，超聲波在傳播過程中介質(zhì)質(zhì)點交替地壓縮與伸張構(gòu)成了壓力變化，引起細胞結(jié)構(gòu)損傷。殺傷作用的強弱與超聲的頻率和強度密切相關(guān)。
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