超声波细胞粉碎机使用说明书

目 录

一 简介 ………………………………………………1

二 选配件及其组装 …………………………………2

三 特点………………………………………………３

四 规格参数…………………………………………３

五 前面版籍说明……………………………………４

六 后面版示意………………………………………５

七 使用前的准备……………………………………６

八 操作建议和技术 …………………………………7

九 设备返修 …………………………………………8

一、简介

   超声波换能器驱动电路将50/60HZ的市电转换成20,000HZ的高频高压电能，该能量被传输到“压电换能器”中，并被转换成高频机械震动，再经“变幅杆”的聚能和振幅位移放大后作用于液体中从而产生强大的压力波，这个压力波则会形成千百万的微观气泡，随着高频振动，气泡将迅速增长，然后突然闭合。在气泡闭合时，由于液体间相互碰撞产生强大的冲击波，在其周围产生上千个大气压力(即超声空化)；它使得变幅杆顶部产生强有力的剪切活动，并使得气体中的分子强力地被搅动。该能量足以将细胞及各类无机物质破碎重组。

   本仪器具有破碎组织、细菌、病毒、孢子及其它细胞结构，匀质、乳化、混合、脱气、崩散和分散，浸出和提取，加速反应等功能，广泛应用于生物、医学、化学、制药、食品、化妆品、环保等实验室研究及企业生产。

(图一) HB系列超声波细胞粉碎仪/匀质仪

三、特点   

1.数码显示及调控：方便准确。

2.工作能量由光条显示，操作直观。

3.输出振幅由0%～100%连续可调。

4.工作方式有间断脉冲(占空比为1%～99%)和连续输出两种选择。

5.间断脉冲工作时其脉冲宽度和间断时间可分别设定。

6.设备工作起动后受数字定时器控制，达到预定时间后自动关断，必要时可手动关

断。定时范围：1秒～99分59秒。

7.有多种变幅杆可供选择。

四、规格参数

型号      功率w   可选变幅杆             处理样品量    脉冲工作占空比 

HB-100A      100        1/8″3/16″1/4″               100ul～ 80ml      1%～99%

HB-250A      250        1/8″3/16″1/4″               10ul～150ml       1%～99%

HB-500A      500        1/8″3/16″1/4″1/2″          250ul～600ml      1%～99%           

HB-800A      800        3/16″1/4″1/2″3/4″          250ul～1200ml     1%～99%

HB-1200A    1200            3/16″1/4″1/2″3/4″          50ul～1200ml      1%～99%

(图二)  功能控制示意

五、前面板说明

1.“Timer”：定时时间显示窗,其中分两部分:“minute”:部分是分钟显示,范围为0～99分钟.“second”：部分是秒显示，范围为0～59秒。

2.定时时间设定按键(共4个),左面两个键设定分钟的增加和减少,右面的两个键设定秒的增加和减少.

3.“Pulse”：工作方式显示窗.在间歇工作方式时分为两部分:左边两位显示间歇方式.脉冲宽度，范围为0.1～9.9秒,由“  ”表示。在“连续”工作方式时则显示“Cont.”

4. 间歇工作方式时的“占空比”设定键。左边两键为间歇方式脉冲宽度设定。右边两键间歇方式间歇时间设定键。

5.“Mode”:连续输出工作方式或“脉冲输出”工作方式选择键。

注：使用间歇工作方式可以防止液体中积累过多热量，并且由于在每次脉冲簇后材料能够重新聚积到探头振子下，所以能提供更有效的处理结果。

6.“Start/Stop”:启动工作或停止工作按键。

7.“Intensity display”:超声输出强度显示窗，显示范围为0～100%。

8.“Max.intensity”:超声输出强度限制旋钮，共有4档,分别为20%、35%、60%、100%。

注：由于过强的功率输出会对小直径的变幅杆造成损坏，所以请按下面的要求选择位置：

1/8变幅杆放在“20%”档上；  3/16变幅杆放在“35%”档上；

1/4变幅杆放在“60%”档上。  1/2变幅杆放在“100%”档上

9.“Intensity”:超声输出强度，可在“超声输出强度限制”旋钮选定的范围内由0～100%范围内调整。

10.“Tune”:超声波输出频率跟踪微调孔，一般情况下不需要调整，但在使用者更换变幅杆后可能需进行少许调整。

11.“Stand by”:指示灯，当本机电源线插头插入到电源插座上后，但本机电源开关“POWER”不在“ON”的位置上时该灯点亮。当“POWER”开关打开到“ON”的位置时该灯熄灭。“Stand by”功能以保证在本机关机时使用者设定不会改变(如定时、脉冲占空比)本机电路的设计允许该指示灯长期点亮。

12.“POWER”:电源开关，接到“ON”的一边为接通电源，在另一边为关闭电源。

HB系列超声波细胞粉碎仪说明书(二)

点击次数：109 发布时间：2009-7-6 17:56:54

六、后面板示意

1.聚能头连接插座

2.脚踏开关连接插座

3.9针D形接口

其中：

针号       说明

1             保护信号输入(低电平脉冲有效)

2             保护状态解除(低电平脉冲有效)

3             空脚

4             可连接至频率计数器

5             可连接至外部功率表(10毫伏输出=1瓦特)

6             地线

7             此脚接地时为超声波振荡提供电路

8和9     在此两个针脚接10K电位器可以遥控调节超声波振荡强度

4.电源插座

5.风扇罩

注意：当外接脚踏开关的电缆插头插入后面板连接插座后，脚踏开关的通断即与面板控制按键同时对粉碎仪的输出进行控制：欲使粉碎仪工作时，必须先以面板控制按键将设备调至需要的设置(定时长度、工作方式占空比)和有输出状态(“start/stop”指示灯亮)再踩压脚踏开关，设备才有超声输出。若不需要脚踏控制，则必须将脚踏开关插头由后面板的插座中拔出。

七、使用前的准备工作

注意：如果把超声波细胞粉碎仪长时间放在极冷或极热的环境中，要等它达到室温后才能进行操作。

1.  确认电源控制钮置于OFF状态。

2.  把电源线插进电源插座。

3.  如换能用其它的变幅杆，请用随机附带的搬手和橡胶皮将聚能头前的“Tip”头拧下后再将所需的变幅杆拧紧到聚能头上。

注意：不得把转换器夹在台钳上装配或者拆卸探头。

4.  把转换器、探头组件安装在实验室支架上，或是筒形消音罩中。

, 5.  把换能器电缆连接到电源连接单元上。

6.  如果使用选配件脚踏开关，把脚踏开关插头插进后面板的插座中，并确认插头完全插进了插座。

(图三) 钛合金聚能杆及变幅杆

八、操作建议和技术

破碎细胞

单细胞有机体(微生物)含有半透性坚韧的细胞外壁，包围原浆(细胞)膜和细胞质。细胞质由核酸、蛋白、碳水化合物、脂质、酶、有机离子、维生素、色素、包涵体，以及80%的水组成。要从细胞内分离和提取任何这些成分，必须破碎细胞壁和原浆膜。有时细胞可以分泌出所需要的物质，但是在多数情况下，必须用超声波破碎细胞壁才可以放出这些物质。

     微生物对超声波分解的灵敏度差别较大。例如，最容易分解的是杆状微生物(杆菌)，而球形微生物(球菌)要难于分解得多。分枝杆菌属特别难于破碎的菌种，结核菌就是其中一种。一般地说，动物细胞比植物细胞易于破碎，红血球比肌细胞要易于破碎得多，因为红细胞没有坚硬的细胞壁。在进行超声波处理时，样品中的分子运动一般会引起温度上升，特别是在容积较小的情况下温度上升更快。因为高温影响空化进程的进行，所以应当尽可能保持样品在低温下处理，最好是在接近冰点的温度下进行破碎，比如可以通过把样品浸入在冰盐水浴中进行破碎，还可通过使用脉冲超声波处理，也就是说主样品承受几个瞬时的超声波簇，从而减缓温度的上升。

还可以通过增加液压(一般来说15~60psi)和增加粘度的方法促进细胞破碎。处理微生物时，加入0.05至0.5毫米直径的玻璃珠，由于集中空化释放的能量和物理碾压作用，可以促进细胞破碎。在破碎孢子和酵母菌时，玻璃珠几乎是不可缺少的。推荐的比例是一个体积玻璃珠，两个体积液体。

在处理难破碎的细胞时用溶菌酶之类的酶进行预处理比较好，比如用蜗牛酶预处理酵母、溶葡球菌酶预处理葡萄球菌、胶原蛋白酶预处理皮肤和软骨，透明酯酸胰蛋白酶预处理肝和肾。

如果不能够使用酶，可以考虑以下的处理过程：在-70℃把样品冷冻过夜，在进行超声波破碎前溶成冰水；应当尽可能把组织切得非常细小使之能够在水中移动；皮肤及肌肉之类的坚韧组织应当先用搅切机之类的仪器均浆处理10秒钟，并且在超声波处理时封闭装在小容器中，如果对实验没有影响，也可以采用冷冻后再磨碎的方法；如果希望不破坏亚细胞颗粒，应当把震幅设置得较低，而处理时间作相应的延长。

降低气溶现象

把探头插至样品表面以下足够深处，以抑制气溶现象或者发泡现象。发泡可能会严重地降低空化作用并且可造成蛋白质变性。在低功率下对样品进行处理、没有起泡现象发生，其效果比在高功率下处理、有起泡现象好得多。降低功率、延长时间，使用较小的容器以及降低液体的温度一般可以防止气溶现象和发泡现象。不要使用抗泡沫剂或者表面活性剂。

在空化时会形成自由基。如果任其积累，自由基会与蛋白质、多糖及核酸反应而破坏样品中的成分。尽管在较短的处理时间下自由基的形成一般对样品不会造成很大影响，但如果准备长时间对样品进行处理，添加某些自由基清除物，诸如N20、半胱氨酸、还原氨酸、还原谷胱甘肽、二硫苏糖醇或者其它SH之类的化合物，是有益的。用氦气及氢气之类的气体进行保护或者在样品中投入小块干冰一般会抑制自由基的形成。

容器的选择

因为能量释放密度最大的情况刚好发生在探头下面，所以应当把样品尽可能地靠近端头。自由运动的细胞反复地在探头下面循环，以达到最好的处理效果。由于固体易于被超声波排开，破碎固体颗粒时，应当把探头放在与其直径相适应的容器中，较小的容器可以限制固体颗粒的移动。处理小体积的样品推荐使用圆锥形试管。尽管塑料试管可以使用，但是不锈钢试管比塑料试管更加有效，因为它们不吸收振动能量。

如果探头与容器接触会使输出功率损失，并使细微的玻璃粒进入液体中。虽然这些玻璃粒不会对样品的化学成分产生影响，但是在离心时会形成薄薄的灰色杂质层。如果探头必须与固体样品接触，请使用不锈钢试管。微型Tip只能与液体接触，不得与其它物体接触，因为在接触点产生的应力会引起微型Tip破裂。虽然直径较大的探头与容器接触时不会破裂，但是会造成容器破裂。

在每次使用前，把探头或微型Tip放在水(或者酒精)中，接通电源数秒，以去除残余物。

预防粘连现象

为防止粘连现象发生，可采用硅处理方法处理试管：彻底清洗和干燥试管，涂复硅酮，然后风干。探头或变幅杆可以浸入开水中消毒，或用灭菌剂消毒。

高粘度和高浓度的溶液进行破碎会比较困难。5,000CPS和15%的浓度一般为破碎极限。如果样品浓稠得不易倾倒或者不易流动，就不适于用超声波处理。

九、设备返修

我们建仪把需要修理的超声波细胞粉碎仪送回原厂。为了得到及时的服务，请在送回仪器前与工厂联系。信中请注明购买日期、型号和系列号。保修之外的机器，应当提交定单以免不必要的延误。仔细包装以免运输途中损坏。