A sonicação usa ondas sonoras para agitar partículas em uma solução. Ele converte um sinal elétrico em uma vibração física para separar as substâncias. Essas interrupções podem misturar soluções, acelerar a dissolução de um sólido em um líquido, como o açúcar em água, e remover o gás dissolvido dos líquidos. No teste de DNA, a sonicação quebra moléculas e células de ruptura, liberando proteínas para o teste.
Ondas sonoras
O som é uma onda de alta e baixa pressão alternada. A frequência de uma onda sonora é a frequência com que as partículas de uma substância vibram quando a onda sonora passa por ela. A sonicação normalmente usa ondas de ultrassom com frequências de 20 kHz (20.000 ciclos por segundo) ou mais. Essas frequências estão acima do que você pode ouvir, mas a proteção de ouvido ainda é recomendada durante a sonicação porque o processo cria um ruído estridente alto. Quanto maior a frequência, mais forte é a agitação das partículas.
Peças do Sonicator
Um sonicador é uma peça poderosa de equipamento de laboratório com um gerador elétrico ultrassônico que cria um sinal para alimentar um transdutor. O transdutor converte o sinal elétrico usando cristais piezoelétricos - cristais que respondem diretamente à eletricidade criando uma vibração mecânica. O sonicador preserva e amplifica a vibração até que ela passe para a sonda. A sonda se move junto com a vibração para transmiti-la à solução e se move para cima e para baixo rapidamente. O operador do sonicador pode controlar a amplitude com base nas propriedades da solução. Uma ponta de sonda pequena produz uma reação mais intensa do que uma ponta de sonda grande, mas uma ponta grande atinge mais da solução.
Nem todos os sonicadores têm sondas. Alguns sonicators produzem ondas sonoras em amostras em um banho de água ultrassônico.
Processo de Sonicação
Durante a sonicação, os ciclos de pressão formam milhares de bolhas microscópicas de vácuo na solução. As bolhas colapsam na solução em um processo conhecido como cavitação. Isso causa ondas poderosas de vibração que liberam uma enorme força de energia no campo de cavitação, o que interrompe interações moleculares, como interações entre moléculas de água, separa aglomerados de partículas e facilita mistura. Por exemplo, em vibrações de gás dissolvido, as bolhas de gás se juntam e saem mais facilmente da solução.
A energia das ondas sonoras cria atrito na solução, o que cria calor. Para impedir que uma amostra se aqueça e se degrade, mantenha-a no gelo antes, durante e depois da sonicação.
Se as células e proteínas são muito frágeis para resistir à sonicação, uma alternativa mais suave é a digestão enzimática ou trituração com areia.