Hücre yapılarının parçalanması (lysis) ultrason yoluyla hücre içi bileşiklerin çıkarılması veya mikrobiyal inaktivasyon için kullanılır.
Arka plan
Mikrobiyolojide ultrason öncelikle hücre bozulması (lysis) veya parçalanma ile ilişkilidir (Allinger 1975). Sıvıları yüksek yoğunlukta sonicating, sıvı ortama yayılan ses dalgaları, frekansa bağlı olarak hızları ile, yüksek basınç (sıkıştırma) ve düşük basınç (rarefaction) döngüleri alternatif sonuçlanır. Düşük basınç döngüsü sırasında, yüksek yoğunluklu ultrasonik dalgalar sıvı küçük vakum kabarcıkları veya boşluklar oluşturun. Kabarcıklar artık enerji yiyemeyecekleri bir hacme ulaştıklarında, yüksek basınç döngüsü sırasında şiddetli bir şekilde çökerler. Bu fenomen kavitasyon denir. Patlama sırasında çok yüksek sıcaklıklara (yaklaşık 5.000 K) ve basınçlara (yaklaşık 2.000 atm) yerel olarak ulaşılır. Kavitasyon balonunun patlaması aynı zamanda 280m/s hıza kadar sıvı jetleri ile sonuçlanır elde edilen kesme kuvvetleri hücre zarfını mekanik olarak kırar ve malzeme transferini geliştirir. Ultrason kullanılan sonication parametrelerine bağlı olarak hücrelere yıkıcı veya yapıcı etkileri olabilir.
Hücre Parçalanması
Yoğun sonication enzimler veya proteinler altında hücre parçalanması sonucu hücre veya hücre altı organels serbest bırakılabilir. Bu durumda, çözücü ye çözülecek bileşik çözünmez bir yapıya çevrilir. Onu çıkarmak için hücre zarının yok edilmesi gerekir. Hücre bozulması hassas bir süreçtir, çünkü hücre duvarının yüksek ozmotik basınca dayanma kapasitesi vardır. Hücre içi enkaz ve nükleik asitler, ya da ürün denatürasyonu da dahil olmak üzere tüm hücre içi ürünlerin engelsiz bir serbest önlemek için, hücre bozulması iyi kontrol gereklidir. Ultrasonication hücre parçalanması için iyi kontrol edilebilir bir araç olarak hizmet vermektedir. Bunun için ultrasonun mekanik etkileri çözücünün hücresel malzemelere daha hızlı ve daha eksiksiz nüfuzunu sağlar ve kütle transferini geliştirir. Ultrason bir bitki dokusuiçine bir çözücü daha fazla penetrasyon elde ve kitle transferi geliştirir. Ultrasonik dalgalar kavitasyon üreten hücre duvarları bozmak ve matris comp serbest kolaylaştırmak
