Sonikering bruger lydbølger til at agitere partikler i en opløsning. Det omdanner et elektrisk signal til en fysisk vibration for at bryde stoffer fra hinanden. Disse forstyrrelser kan blande opløsninger, fremskynde opløsningen af et fast stof i en væske, såsom sukker i vand, og fjerne opløst gas fra væsker. Ved DNA-test bryder sonikering molekyler fra hinanden og brister celler og frigiver proteiner til test.
Lydbølger
Lyd er en bølge af skiftende højt og lavt tryk. Frekvensen af en lydbølge er, hvor ofte partiklerne i et stof vibrerer, når lydbølgen passerer gennem det. Sonikering bruger typisk ultralydsbølger med frekvenser på 20 kHz (20.000 cyklusser pr. Sekund) eller højere. Disse frekvenser er over, hvad du kan høre, men høreværn anbefales stadig under lydbehandling, fordi processen skaber en høj skrigende lyd. Jo større frekvens, desto stærkere omrøring af partikler.
Sonicator-dele
En sonikator er et kraftfuldt stykke laboratorieudstyr med en ultralyds elektrisk generator, der skaber et signal til at drive en transducer. Transduceren konverterer det elektriske signal ved hjælp af piezoelektriske krystaller - krystaller, der reagerer direkte på elektricitet ved at skabe en mekanisk vibration. Sonikatoren bevarer og forstærker vibrationen, indtil den passerer til sonden. Sonden bevæger sig i takt med vibrationen for at overføre den til opløsningen og bevæger sig hurtigt op og ned. Sonikatoroperatøren kan kontrollere amplitude baseret på løsningens egenskaber. En lille sondespids producerer en mere intens reaktion end en stor sondespids, men en stor spids når mere af opløsningen.
Ikke alle sonikatorer har sonder. Nogle sonikatorer producerer lydbølger i prøver i et ultralydsbad.
Sonikationsproces
Under lydbehandling danner cyklusser af tryk tusinder af mikroskopiske vakuumbobler i opløsningen. Boblerne kollapser i opløsningen i en proces kendt som kavitation. Dette forårsager kraftige vibrationsbølger, der frigiver en enorm energikraft i kavitationsfeltet, hvilket forstyrrer molekylære interaktioner såsom interaktioner mellem molekyler af vand, adskiller klumper af partikler og letter blanding. F.eks. Kommer gasbobler sammen i opløste gassvibrationer og forlader lettere løsningen.
Energien fra lydbølger skaber friktion i løsningen, som skaber varme. For at forhindre, at en prøve opvarmes og nedbrydes, skal du holde den på is før, under og efter lydbehandling.
Hvis celler og proteiner er for skrøbelige til at modstå lydbehandling, er et mildere alternativ enzymfordøjelse eller formaling med sand.