Sonikasyon nedir ve ne işe yarar? Sonikasyon nasıl yapılır, nasıl çalışır? Sonikasyon nerelerde kullanılır, hakkında bilgi.
Sonikasyon
Sonikasyon, bir çözeltideki parçacıkları çalkalamak için ses dalgalarını kullanır. Maddeleri ayırmak için bir elektrik sinyalini fiziksel bir titreşime dönüştürür. Bu titreşimler çözeltileri karıştırabilir, şeker gibi bir katı maddenin su gibi bir sıvı içinde çözünmesini hızlandırabilir ve çözünmüş gazı sıvılardan uzaklaştırabilir. DNA testinde sonikasyon molekülleri parçalayıp hücreleri parçalayarak test için proteinleri serbest bırakır.
Ses dalgaları
Ses, değişen yüksek ve düşük basınç dalgasıdır. Bir ses dalgasının frekansı, ses dalgası içinden geçtiğinde bir maddenin parçacıklarının ne sıklıkla titreştiğidir. Sonikasyon tipik olarak 20 kHz (saniyede 20.000 döngü) veya daha yüksek frekanslara sahip ultrason dalgaları kullanır. Bu frekanslar duyabildiğinizin üzerindedir, ancak sonikasyon sırasında kulak koruması tavsiye edilir, çünkü işlem yüksek bir çığlık sesi çıkarır. Frekans ne kadar büyük olursa, parçacıkların ajitasyonu o kadar güçlü olur.
Sonikatör Parçaları
Sonikatör, bir dönüştürücüye güç vermek için bir sinyal oluşturan ultrasonik bir elektrik jeneratörüne sahip, güçlü bir laboratuvar ekipmanı parçasıdır. Dönüştürücü, elektrik sinyalini piezoelektrik kristaller – mekanik bir titreşim yaratarak doğrudan elektriğe tepki veren kristaller kullanarak dönüştürür. Sonikatör titreşimi proba geçene kadar korur ve güçlendirir. Prob, çözeltiye iletmek için titreşim ile zaman içinde hareket eder ve hızlı bir şekilde yukarı ve aşağı hareket eder. Sonikatör operatörü, çözeltinin özelliklerine göre genliği kontrol edebilir. Küçük bir prob ucu, büyük bir prob ucundan daha yoğun bir reaksiyon üretir, ancak büyük bir uç daha fazla çözeltiye ulaşır.
Tüm sonikatörlerin probları yoktur. Bazı sonikatörler, ultrasonik su banyosundaki örneklerde ses dalgaları üretir.
Sonikasyon Süreci
Sonikasyon sırasında, basınç döngüleri çözeltide binlerce mikroskopik vakum kabarcığı oluşturur. Kabarcıklar, kavitasyon olarak bilinen bir işlemde çözeltiye çöker. Bu, kavitasyon alanında muazzam bir enerji kuvveti salan, su molekülleri arasındaki etkileşimler gibi moleküler etkileşimleri bozan, parçacık kümelerini ayıran ve karıştırmayı kolaylaştıran güçlü titreşim dalgalarına neden olur. Örneğin, çözünmüş gaz titreşimlerinde, gaz kabarcıkları bir araya gelir ve çözeltiden daha kolay ayrılır.
Ses dalgalarından gelen enerji, çözelti içinde ısı oluşturan sürtünme yaratır. Bir numunenin ısınmasını ve bozulmasını durdurmak için, sonikasyon öncesinde, sırasında ve sonrasında buzun üzerinde tutulur.
Hücreler ve proteinler sonikasyona dayanamayacak kadar kırılgan ise, daha yumuşak bir alternatif, enzim sindirimi veya kumla öğütme işlemidir.