超聲波DNA打斷儀是一種基于超聲波技術(shù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，主要用于將DNA分子打斷成較小的片段以便于研究。其工作原理是利用高頻的超聲波振動(dòng)，使DNA分子發(fā)生機(jī)械性的振動(dòng)和摩擦，從而使其斷裂成小片段。

　　超聲波 DNA 打斷儀主要是利用高頻的超聲波振動(dòng)來(lái)將樣品中的細(xì)胞壁打開(kāi)，使得組織樣品中的 DNA 等生物分子暴露在外。同時(shí)，超聲波的振蕩作用還能夠?qū)悠分械念w粒均勻分散，確保混合反應(yīng)的充分程度，從而提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

　　其工作原理主要基于超聲波產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)和空化效應(yīng)，具體如下：

　　1.超聲波的機(jī)械振動(dòng)：

　　超聲波是一種高頻率的聲波，當(dāng)其在液體介質(zhì)中傳播時(shí)，會(huì)引起液體分子的振動(dòng)。這些振動(dòng)以機(jī)械波的形式傳播，并隨著聲波的傳播方向而不斷向前推進(jìn)。在非接觸式超聲波 DNA 打斷儀中，超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的高頻聲波通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)，并作用于含有 DNA 樣本的液體中。

　　2.空化效應(yīng)：

　　在超聲波的作用下，液體介質(zhì)中會(huì)產(chǎn)生微小的氣泡。這些氣泡在超聲波的驅(qū)動(dòng)下迅速生長(zhǎng)并破裂，這個(gè)過(guò)程被稱為空化效應(yīng)?？栈?yīng)的產(chǎn)生是由于超聲波在液體中傳播時(shí)，會(huì)在高壓區(qū)和低壓區(qū)之間交替變化，從而在液體中形成微小的氣泡。當(dāng)這些氣泡達(dá)到一定的尺寸后，會(huì)在超聲波的負(fù)壓相作用下迅速破裂，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波和微射流。

　　3.沖擊波和微射流的作用：

　　這些由氣泡破裂產(chǎn)生的沖擊波和微射流具有很高的能量和速度，能夠穿透細(xì)胞膜和核酸分子。在 DNA 樣本中，這些沖擊波和微射流能夠精確地打斷 DNA 分子鏈，從而在 DNA 上形成斷裂點(diǎn)。通過(guò)精確控制超聲波的強(qiáng)度、頻率和作用時(shí)間，科學(xué)家們可以精確地控制 DNA 分子的切割位置和斷裂數(shù)量。

　　使用超聲波DNA打斷儀可以大大縮短DNA等大分子的檢測(cè)時(shí)間，以及方便后續(xù)研究。同時(shí)，它也可以應(yīng)用于一些生物學(xué)研究領(lǐng)域，如基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)以及生物進(jìn)化等等。

　　該儀器用于無(wú)菌、可超微量破碎，隔著離心管能打斷染色體。專為二代測(cè)序 DNA 樣本與染色質(zhì)免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)樣本前處理量身訂做，相比傳統(tǒng)的探頭接觸式超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)，非接觸式樣品可在密閉容器下進(jìn)行破碎，不產(chǎn)生感染性飛霧，超聲波探頭與樣品不接觸，避免交叉污染。

　　超聲波DNA打斷儀可獲得傳統(tǒng)超聲方法更好的質(zhì)量、效率和安全性。

　　應(yīng)用范圍：

　　1. DNA/RNA分離和提取：利用超聲波打斷細(xì)胞、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)等組織和細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使DNA/RNA脫離其他成分并純化出來(lái)。

　　2. DNA/RNA片段化：將長(zhǎng)鏈DNA/RNA分解成短片段，方便進(jìn)一步操作。

　　3. DNA修飾：利用超聲波打斷技術(shù)可以對(duì)DNA進(jìn)行化學(xué)修飾，如添加標(biāo)記、特定化學(xué)官能團(tuán)等。

　　4. 細(xì)胞破碎：將細(xì)胞破碎成碎片，釋放細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、酶等。

　　5. 聲波催化反應(yīng)：超聲波在液體中產(chǎn)生的微小泡沫空化和坍塌過(guò)程，可以用于催化化學(xué)反應(yīng)。

　　6. 藥物傳遞：超聲波可利用聲波波動(dòng)產(chǎn)生的微小泡沫，在局部區(qū)域產(chǎn)生機(jī)械能和熱量，用于藥物傳遞和療效提高。

　　它在生物領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍非常廣泛，可以用于分離、純化、修飾DNA/RNA等，有助于進(jìn)一步深入研究生命科學(xué)。

　　推薦非接觸式超聲波DNA打斷儀

　　它比傳統(tǒng)的超聲波破碎儀的超聲振幅輸出能量更大，用于無(wú)菌破碎，隔著離心管能打斷染色體、破碎細(xì)胞。非接觸式杯狀容器(適用于處理材料及生物危險(xiǎn)品及有害樣品)帶消音壓緊裝置。相比傳統(tǒng)的探頭超聲波處理儀，探頭與樣品直接接觸，需要重復(fù)使用同一探頭，容易造成樣品交叉污染。由于每次探頭插入樣品的深度不同，每次超聲的能量分布也不盡相同，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性和準(zhǔn)確性。

　　非接觸式超聲波DNA打斷儀產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)：

　　一次可同時(shí)檢測(cè)多個(gè)樣品，實(shí)驗(yàn)效率高;無(wú)需頻繁操作探頭，各樣品均在單獨(dú)的全封閉試管中，避免交叉污染;可選配(-20~100度)低溫恒溫槽，便于樣品在低溫的水浴狀態(tài)下工作，能量分布均勻，超聲作用完quan;超聲參數(shù)設(shè)置靈活，實(shí)驗(yàn)步驟標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性好，結(jié)果可靠性高。

　　逐漸成為ChIP(染色質(zhì)免疫共沉淀)和 DNA 剪切研究平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化工具。實(shí)驗(yàn)效率高、結(jié)果可靠、重復(fù)性佳，低可處理 5ul 的樣本，適用珍貴的樣本。