超声波细胞破碎仪原理

超声波细胞破碎仪的原理并不太神秘和复杂。简单地说，电能通过传感器转化为声能，通过液体介质变成密集的小气泡。这些小气泡迅速爆裂，产生像小炸弹一样的能量，从而破坏细胞和其他物质。 超声波是物质介质中的一种弹性机械波，它是一种波动形式，因此于探测人体的生理和病理信息，诊断超声波。同时，它也是一种能量形式。当达到一定剂量的超声波在生物体中传播时，它可以通过它们之间的相互作用改变生物体的功能和结构，即超声波生物效应。超声波对细胞的作用主要包括热效应、空化效应和机械效应。热效应是指当超声波在介质中传播时，摩擦阻碍了超声波引起的分子振动，将部分能量转化为局部高热（42-43）℃），正常组织的临界致死温度为45.7℃，肿瘤组织比正常组织更敏感，因此肿瘤细胞在这种温度下代谢紊乱，DNA、RNA、影响蛋白质合成，杀死癌细胞，不影响正常组织。空化作用是在超声波照射下在生物体内形成空气泡，随着空气泡的振动及其剧烈爆炸而产生机械剪切压力和动荡，导致肿瘤出血、组织分解和坏死。当空化泡破裂时，会产生瞬时高温(约5万℃）、高压（可达500×104Pa），可使水蒸气热解离产生.OH自由基和.H原子，由.OH自由基和.H原子引起的氧化还原反应可导致多聚物降解、酶失活、脂质过氧化和细胞杀伤。机械效应是超声波的原始效应。超声波在传播过程中交替压缩和伸展介质点，导致细胞结构损伤。杀伤的强度与超声波的频率和强度密切相关。