超聲波均質(zhì)化技術(shù)主要用于實(shí)驗(yàn)室樣品的制備與生產(chǎn)，其中包括各種物質(zhì)的均質(zhì)化、乳化、懸浮，以及化學(xué)反應(yīng)的加速，細(xì)胞破碎和細(xì)胞內(nèi)含物的提取。使用超聲均質(zhì)設(shè)備可以選擇性地破壞某些物質(zhì)，精簡(jiǎn)繁瑣的液體制備過(guò)程，并提高許多反應(yīng)的產(chǎn)率。

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與機(jī)械加工設(shè)備（例如行星式球磨機(jī)，轉(zhuǎn)子或間隙均質(zhì)機(jī)）的相比，超聲均質(zhì)設(shè)備能夠以更高的效率工作，尤其是使需要大量重復(fù)循環(huán)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果成為可能。超聲均質(zhì)器的使用已變得至關(guān)重要，在這種情況下，即使是最小的樣品量也能夠進(jìn)行快速，經(jīng)濟(jì)高效且可重復(fù)地處理。

破壞細(xì)胞和微生物

在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室中，超聲均質(zhì)機(jī)用于破壞細(xì)胞壁以提取細(xì)胞內(nèi)容物，而不損壞這些細(xì)胞內(nèi)容物。細(xì)胞分解或裂解的目的是破壞細(xì)胞壁的一部分或整個(gè)細(xì)胞以釋放生物分子。所謂的裂解物可以包括例如質(zhì)粒，受體測(cè)定，蛋白質(zhì)，DNA，RNA等。裂解的步驟是分離，細(xì)胞器分離和蛋白質(zhì)提取和純化。提取的物質(zhì)（裂解物）必須進(jìn)行分離，并需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究或應(yīng)用，例如用于蛋白質(zhì)組學(xué)研究。超聲波均質(zhì)機(jī)是成功進(jìn)行細(xì)胞裂解的常用工具。

細(xì)胞膜的破壞在很大程度上取決于細(xì)胞的彈性。通過(guò)改變輸入的超聲能量和提取功率，可以部分破壞細(xì)胞成分，例如線(xiàn)粒體或細(xì)胞質(zhì)。對(duì)于特別耐藥的細(xì)菌（例如鏈球菌），真菌，孢子，酵母菌或組織樣品，通過(guò)工具頭可以以非常高的超聲振幅直接破壞，因?yàn)楣ぞ哳^可以在最小的樣品量中實(shí)現(xiàn)非常大的能量輸入。

在生物化學(xué)和醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

破壞組織培養(yǎng)亞細(xì)胞成分和病毒被破壞而沒(méi)有任何破壞。親子鑒定泌尿科精子成分的生化膜分析基因研究從人類(lèi)材料中提取DNA。脂質(zhì)體制備天花疫苗的治療制備均勻分布的感染溶液

超聲波分散

利用超聲波能量，將固體顆粒甚至液體可以分散到另一個(gè)載體中。諸如二氧化鈦或熱解法二氧化硅之類(lèi)的納米級(jí)粉末由于其較大的比表面積和增加的反應(yīng)潛力而越來(lái)越多地用于測(cè)試涂料和清漆的生產(chǎn)或用于拋光小車(chē)身表面。

此外，這些物質(zhì)具有團(tuán)聚的負(fù)面趨勢(shì)，其結(jié)果是流動(dòng)性和潤(rùn)濕性變差。借助于超聲均化器破壞形成的附聚物，并且使分散體穩(wěn)定以防止再附聚。

超聲波乳化

當(dāng)用超聲乳化時(shí)，將兩種不混溶的液體（例如油和水）加工成準(zhǔn)均質(zhì)的乳液。與使用例如轉(zhuǎn)子的常規(guī)方法相比，借助超聲均質(zhì)技術(shù)可以生產(chǎn)出具有非常小的液滴尺寸和非常高的穩(wěn)定性的精細(xì)分散的乳液。得到的乳液既不會(huì)形成團(tuán)塊，也不會(huì)發(fā)生液滴的沉降。對(duì)于常規(guī)方法，例如轉(zhuǎn)子或攪拌器，緩慢攪拌通常會(huì)導(dǎo)致液體分離。而過(guò)快的攪拌會(huì)導(dǎo)致乳液中夾雜空氣、粉塵等雜物。超聲波均質(zhì)機(jī)通常能夠在藥房中用于高質(zhì)量，小規(guī)模的藥膏生產(chǎn)。

 超聲波均質(zhì)化

 超聲波均質(zhì)的乳液在日常生活中會(huì)遇到許多不同的形式，例如在化妝品或乳液中。超聲均質(zhì)化的技術(shù)應(yīng)用范圍包括從油漆和清漆的生產(chǎn)到廢水和土壤樣品均質(zhì)化（用于分析目的）到用于粒度分析的樣品制備。

尤其要在環(huán)境實(shí)驗(yàn)室中連續(xù)檢查工業(yè)廢水中是否存在重金屬，脂肪或油，以便在濃度超標(biāo)時(shí)立即采取措施。為了獲得代表性的分析結(jié)果，有必要將廢水樣品轉(zhuǎn)化為均質(zhì)狀態(tài)。這些都需要通過(guò)在短時(shí)間內(nèi)以較高的可靠性進(jìn)行超聲波均質(zhì)化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

在農(nóng)業(yè)中，超聲波勻漿器用于樣品制備。例如超聲波均質(zhì)機(jī)能在非常短的時(shí)間內(nèi)對(duì)玫瑰花的細(xì)胞進(jìn)行密集且精細(xì)的均質(zhì)化。最終可獲得的粒度小于1μm，由于不形成團(tuán)塊，因此簡(jiǎn)化了隨后的過(guò)濾以洗出離子的步驟。