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Bei der Beschallung wird ein elektrisches Signal in physikalische Schwingung umgewandelt, die auf eine Substanz gerichtet werden kann. Ultraschallgeräte sind wichtige Geräte in Labors, die für verschiedene Zwecke eingesetzt werden. Die Beschallung wird üblicherweise durchgeführt, um Verbindungen oder Zellen zur weiteren Überprüfung abzubauen. Vibration hat eine starke Wirkung auf Lösungen, wodurch ihre Moleküle brechen und Zellen brechen. Ein primäres Beispiel sind DNA-Tests, bei denen Zellen, die DNA-Informationen enthalten können, einer Ultraschallbehandlung unterzogen werden, um abgebaut zu werden, wodurch DNA-Proteine ​​freigesetzt werden, damit sie getestet werden können.

Der Hauptteil eines Ultraschallgeräts ist ein elektrischer Ultraschallgenerator. Dieses Gerät erzeugt ein Signal (normalerweise um 20 kHz), das einen Wandler mit Strom versorgt. Dieser Wandler wandelt das elektrische Signal in piezoelektrische Kristalle oder Kristalle um, die direkt auf Elektrizität reagieren und eine mechanische Schwingung erzeugen. Diese Schwingung molekularen Ursprungs wird vom Ultraschallgerät sorgfältig erhalten und verstärkt, bis sie durch die Sonde geleitet wird.

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Die Ultraschallsonde überträgt die Schwingung auf die zu untersuchende Lösung. Diese Sonde ist eine sorgfältig konstruierte Spitze, die sich unter Vibration bewegt und auf die Lösung überträgt. Das Gerät bewegt sich mit sehr hoher Geschwindigkeit auf und ab, die Amplitude kann jedoch vom Bediener gesteuert werden und wird basierend auf den Eigenschaften der zu beschallenden Lösung ausgewählt. Die schnelle Bewegung der Sonde erzeugt einen Effekt, der als Kavitation bezeichnet wird. Kavitation tritt auf, wenn die Vibration eine Reihe mikroskopisch kleiner Blasen in der Lösung erzeugt, Taschen mit leerem Raum zwischen den Molekülen, die sich bilden und dann unter dem Gewicht der Lösung wieder brechen und winzige Stoßwellen in die umgebende Substanz senden. Tausende dieser Blasen, die sich selbst bilden und zerstören, erzeugen ständig starke Schwingungswellen, die durch die Lösung zirkulieren und die Zellen zerbrechen.

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Es gibt Sondenspitzen unterschiedlicher Größe, je nachdem, welche Art von Beschallungsprozess gewünscht wird. Eine sehr kleine Spitze erzeugt einen ausgezeichneten Kavitationseffekt und bricht leicht benachbarte Zellen, hat jedoch einen begrenzten Wirkungsbereich um die Sonde. Breitere Spitzen können eine größere Menge an Lösung erreichen, aber sie werden keine so intensive Reaktion hervorrufen.

Die Beschallung ist ein sehr effizienter Zellstörer, der manchmal für die betreffenden Zellen und Proteine ​​zu stark ist. Wenn Wissenschaftler ein empfindlicheres Verfahren anwenden müssen, wählen sie normalerweise ein traditionelles Verfahren wie den enzymatischen Aufschluss (Aufbrechen der chemischen Reaktion) oder das Schleifen eines Materials wie Sand.