超聲波均質(zhì)化技術(shù)主要用于實驗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)，精簡繁瑣的液體制備過程，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)的實驗結(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)代實驗室中，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，例如線粒體或細(xì)胞質(zhì)。對于特別耐藥的細(xì)菌（例如鏈球菌），真菌，孢子，酵母菌或組織樣品，通過工具頭可以以非常高的超聲振幅直接破壞，因為工具頭可以在最小的樣品量中實現(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載體中。諸如二氧化鈦或熱解法二氧化硅之類的納米級粉末由于其較大的比表面積和增加的反應(yīng)潛力而越來越多地用于測試涂料和清漆的生產(chǎn)或用于拋光小車身表面。

此外，這些物質(zhì)具有團(tuán)聚的負(fù)面趨勢，其結(jié)果是流動性和潤濕性變差。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，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。得到的乳液既不會形成團(tuán)塊，也不會發(fā)生液滴的沉降。對于常規(guī)方法，例如轉(zhuǎn)子或攪拌器，緩慢攪拌通常會導(dǎo)致液體分離。而過快的攪拌會導(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)境實驗室中連續(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)。這些都需要通過在短時間內(nèi)以較高的可靠性進(jìn)行超聲波均質(zhì)化來實現(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)能在非常短的時間內(nèi)對玫瑰花的細(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，因此簡化了隨后的過濾以洗出離子的步驟。