Sonikasi menggunakan gelombang suara untuk mengaduk partikel dalam larutan. Ini mengubah sinyal listrik menjadi getaran fisik untuk memecah zat. Gangguan ini dapat mencampur larutan, mempercepat pelarutan zat padat menjadi cairan, seperti gula menjadi air, dan menghilangkan gas terlarut dari cairan. Dalam pengujian DNA, sonikasi memecah molekul dan memecahkan sel, melepaskan protein untuk pengujian.
Gelombang suara
Suara adalah gelombang bolak-balik tekanan tinggi dan rendah. Frekuensi gelombang suara adalah seberapa sering partikel suatu zat bergetar ketika gelombang suara melewatinya. Sonikasi biasanya menggunakan gelombang ultrasound dengan frekuensi 20 kHz (20.000 siklus per detik) atau lebih tinggi. Frekuensi ini berada di atas yang dapat Anda dengar, tetapi pelindung telinga tetap disarankan selama sonikasi karena prosesnya menghasilkan suara melengking yang keras. Semakin besar frekuensi, semakin kuat agitasi partikel.
Bagian Sonikator
Sonicator adalah peralatan laboratorium yang kuat dengan generator listrik ultrasonik yang menciptakan sinyal untuk menyalakan transduser. Transduser mengubah sinyal listrik menggunakan kristal piezoelektrik – kristal yang merespons listrik secara langsung dengan menciptakan getaran mekanis. Sonicator mempertahankan dan memperkuat getaran sampai lolos ke probe. Probe bergerak dalam waktu dengan getaran untuk mengirimkannya ke solusi dan bergerak ke atas dan ke bawah dengan cepat. Operator sonikator dapat mengontrol amplitudo berdasarkan sifat-sifat solusi. Ujung probe yang kecil menghasilkan reaksi yang lebih intens daripada ujung probe yang besar, tetapi ujung yang besar menjangkau lebih banyak larutan.
Tidak semua sonikator memiliki probe. Beberapa sonikator menghasilkan gelombang suara dalam sampel dalam penangas air ultrasonik.
Proses sonikasi
Selama sonikasi, siklus tekanan membentuk ribuan gelembung vakum mikroskopis dalam larutan. Gelembung runtuh ke dalam larutan dalam proses yang dikenal sebagai kavitasi. Hal ini menyebabkan gelombang getaran yang kuat yang melepaskan kekuatan energi yang sangat besar di bidang kavitasi, yang mengganggu interaksi molekuler seperti interaksi antar molekul air, memisahkan gumpalan partikel, dan memfasilitasi and percampuran. Misalnya, pada getaran gas terlarut, gelembung-gelembung gas berkumpul dan lebih mudah meninggalkan larutan.
Energi dari gelombang suara menciptakan gesekan dalam larutan, yang menciptakan panas. Untuk menghentikan sampel dari pemanasan dan penurunan kualitas, simpan dalam es sebelum, selama dan setelah sonikasi.
Jika sel dan protein terlalu rapuh untuk menahan sonikasi, alternatif yang lebih lembut adalah pencernaan enzim atau penggilingan dengan pasir.