كيف يعمل سونيكيشن؟

يستخدم Sonication الموجات الصوتية لتحريك الجسيمات في محلول. إنه يحول الإشارة الكهربائية إلى اهتزاز فيزيائي لتفتيت المواد. يمكن أن تخلط هذه الاضطرابات المحاليل ، وتسريع انحلال المادة الصلبة إلى سائل ، مثل السكر في الماء ، وإزالة الغاز المذاب من السوائل. في اختبار الحمض النووي ، يقوم الصوتنة بتفكيك الجزيئات وتمزق الخلايا ، وإطلاق البروتينات للاختبار.

الصوت عبارة عن موجة من الضغط المرتفع والمنخفض بالتناوب. تردد الموجة الصوتية هو عدد المرات التي تهتز فيها جسيمات المادة عندما تمر الموجة الصوتية خلالها. يستخدم Sonication عادةً موجات فوق صوتية بترددات 20 كيلو هرتز (20000 دورة في الثانية) أو أعلى. هذه الترددات أعلى مما يمكنك سماعه ، ولكن لا يزال يوصى بحماية الأذن أثناء الصوتنة لأن العملية تخلق ضوضاء صاخبة عالية. كلما زاد التردد ، زادت قوة إثارة الجسيمات.

جهاز الصوت هو قطعة قوية من معدات المختبر مع مولد كهربائي بالموجات فوق الصوتية يخلق إشارة لتشغيل محول الطاقة. يحول محول الطاقة الإشارة الكهربائية باستخدام بلورات كهرضغطية - وهي بلورات تستجيب مباشرة للكهرباء عن طريق إحداث اهتزاز ميكانيكي. يحافظ جهاز السونيك على الاهتزاز ويضخمه حتى يمر إلى المسبار. يتحرك المسبار في الوقت المناسب مع الاهتزاز لنقله إلى المحلول ويتحرك لأعلى ولأسفل بسرعة. يمكن لمشغل الصوتيات التحكم في السعة بناءً على خصائص المحلول. ينتج طرف المجس الصغير تفاعلًا أكثر كثافة من طرف المجس الكبير ، لكن الطرف الكبير يصل إلى المزيد من المحلول.

ليس كل أجهزة الصوتيات لها مجسات. تنتج بعض أجهزة الصوتيات موجات صوتية في عينات في حمام مائي فوق صوتي.

أثناء الصوتنة ، تشكل دورات الضغط آلاف الفقاعات الفراغية المجهرية في المحلول. تنهار الفقاعات في المحلول في عملية تعرف باسم التجويف. يتسبب هذا في موجات اهتزاز قوية تطلق قوة طاقة هائلة في مجال التجويف ، مما يؤدي إلى اضطراب التفاعلات الجزيئية مثل التفاعلات بين جزيئات الماء ، تفصل كتل الجسيمات ، وتسهل خلط. على سبيل المثال ، في اهتزازات الغاز المذاب ، تتجمع فقاعات الغاز معًا وتترك المحلول بسهولة أكبر.

تولد الطاقة الناتجة عن الموجات الصوتية احتكاكًا في المحلول ، مما ينتج عنه حرارة. لمنع عينة من السخونة والتلف ، احتفظ بها على الجليد قبل الصوتنة وأثناءها وبعدها.

إذا كانت الخلايا والبروتينات أضعف من أن تتحمل الصوتنة ، فإن البديل اللطيف هو هضم الإنزيم أو طحن الرمل.