超聲波對生物細胞有何作用-混勻儀技術文章

超聲波是一種彈性機械波，同時，也是一種能量形式，當達到一定劑量的超聲在生物體內(nèi)傳播時，通過它們之間的相互作用，能引起生物體的功能和結構發(fā)生變化。

超聲波對生物細胞的作用效應主要有熱效應、空化效應和機械效應三種。

1、熱效應：超聲在介質(zhì)中傳播時，由于摩擦力對超聲引起的分子震動的的阻礙，使得超聲波的部分能量轉(zhuǎn)化為了局部熱能。

正常組織的臨界致死溫度為45.7℃，而對溫度較為敏感的腫瘤組織在此溫度下常常發(fā)生細胞的代謝障礙，使腫瘤組織的DNA、RNA、蛋白質(zhì)等重要生物大分子的合成受到嚴重影響。醫(yī)學上利用超聲波對生物細胞的熱效應而發(fā)明的超聲波治療儀即是能對癌細胞產(chǎn)生殺傷作用卻不影響正常組織生理代謝。

2、空化效應：指在超聲作用下，生物體內(nèi)的水分子會形成微小空泡，伴隨空泡生長和破裂產(chǎn)生的巨大機械剪切力和高溫，使腫瘤出血、組織瓦解以致壞死。另外，空化泡破裂時產(chǎn)生瞬時高溫（約5000℃）、高壓（可達500×104Pa），可使水蒸氣熱解離產(chǎn)生.OH自由基和.H原子，由.OH自由基和.H原子引起的氧化還原反應可導致多聚物降解、酶失活、脂質(zhì)過氧化和細胞殺傷。

3、機械效應：是超聲引起的原發(fā)效應，超聲波在傳播過程中介質(zhì)質(zhì)點交替地壓縮與伸張構成了壓力變化，引起細胞結構損傷。超聲機械效應殺傷作用的強弱與超聲的頻率和強度密切相關。

利用超聲波對生物細胞的三大作用而發(fā)明的儀器設備廣泛應用于基礎研究領域的細胞破碎乳化、醫(yī)療系統(tǒng)的疾病診斷、超聲治療等各個行業(yè)領域。