在實驗室的樣品前處理過程中，高效、精準的均質與破碎技術對實驗結果至關重要，而TOMY超聲波均質機UDS-200正是這一領域者。

超聲波均質技術已成為現(xiàn)代實驗室的工具，它在細胞破碎、樣品均質和納米材料分散等領域發(fā)揮著關鍵作用。日本TOMY（湯米精工）推出的UDS-200超聲波均質機，以其的性能、穩(wěn)定的輸出和廣泛的應用性，在科研和工業(yè)領域獲得了高度認可。

01 工作原理：超聲波能量的精密控制

TOMY UDS-200的核心技術基于超聲波空化效應，通過將高頻電能轉化為機械振動，實現(xiàn)樣品的均質、破碎和分散。

當超聲波探頭（變幅桿）在液體中產生20±1kHz的高頻振動時，液體中的微氣泡迅速形成、生長并瞬間崩潰，這一過程稱為空化效應?？栈饔脮a生局部高的溫度（約5000K）和壓力（約1000atm），同時伴隨強烈的沖擊波和微射流。

這些物理力量能夠有效地打破細胞壁、分散團聚顆粒，并加速物質傳遞，從而實現(xiàn)樣品的均質化處理。UDS-200采用PLL自動跟蹤方式，能夠自動調節(jié)輸出頻率，確保設備始終在最佳諧振狀態(tài)下工作，提供穩(wěn)定的能量輸出。

02 設備特點與技術優(yōu)勢

UDS-200在設計上充分考慮了實驗室應用的多樣性和操作便捷性，具有多項突出特點。

精確的功率控制是UDS-200的一大亮點。設備提供10%至100%的寬范圍功率調節(jié)，用戶可以根據不同樣品的特性精確調整輸出能量，避免因能量過高導致樣品變性或能量不足造成處理不充分。

靈活的時間設置功能使設備能夠滿足不同處理時間的需求。運行時間可以在1秒至99分59秒之間自由設置，既適合短時間的快速處理，也能滿足長時間連續(xù)工作的要求。

廣泛的樣品適應性使UDS-200能夠處理液體、固體、粉末、粘稠液體、漿料等多種物料類型，處理量從10毫升到1000毫升不等，覆蓋了大多數實驗室的應用范圍。

智能溫控保護系統(tǒng)也是UDS-200的重要特性。長時間的超聲處理會導致樣品溫度升高，可能影響熱敏性樣品的穩(wěn)定性。設備通過智能溫控系統(tǒng)有效管理溫度變化，確保樣品在處理過程中保持活性。

03 主要技術參數

為了全面了解UDS-200的性能，以下是其主要技術參數：

04 應用領域與實驗方案

UDS-200的應用范圍極為廣泛，從生物醫(yī)學到材料科學，多個領域都能見到它的身影。

生物醫(yī)學研究

在生物醫(yī)學領域，UDS-200被廣泛用于細胞破碎和細胞器提取。和提到，研究人員使用UDS-200處理HepG2細胞，進行膽固醇定量分析，以及制備乳酸桿菌細胞壁提取物（LCWE）。

實驗方案通常包括：將細胞懸浮在適當的緩沖液中，使用UDS-200在冰浴條件下進行間歇式超聲（如工作15秒），以防止樣品過熱，然后離心收集上清液用于后續(xù)分析。

納米材料制備

在納米技術領域，UDS-200可用于單壁碳納米管（SWNT）的分散和處理。

具體操作流程如：將SWNTs加入到表面活性劑溶液（如0.5%的SDBS水溶液）中，先使用水浴超聲預處理1小時，再用UDS-200探頭超聲處理20分鐘，最終獲得均勻的分散液，用于制備純凈的SWNT薄膜。

蛋白質化學研究

UDS-200在蛋白質提取和純化方面也有重要應用。展示了其在重組PoPYR4蛋白純化過程中的使用：將細胞重懸于提取緩沖液后，使用UDS-200進行超聲破碎，然后離心獲取上清液進行進一步的純化步驟。

化學分析樣品前處理

在分析化學領域，UDS-200可用于各種樣品的均質化和萃取。提到，超聲波技術可用于萃取紡織品中的有機鹵化物、輔助萃取中藥有效成分，以及使各種顆粒藥劑充分擴散提取。

05 操作指南與注意事項

正確的操作方法是確保實驗結果可靠性和設備長久使用壽命的關鍵。

樣品準備階段，需將樣品置于適當的容器中，保證總體積在10-1000毫升之間。對于易產生泡沫的樣品，建議選擇稍大的容器體積。同時，根據樣品特性選擇合適的超聲探頭。

參數設置應根據實驗需求確定。對于敏感樣品，建議從低功率開始嘗試（如30-50%），根據效果逐步增加。時間設置則需根據樣品量和耐受性決定，對于長時間運行，建議采用脈沖模式（如工作5秒，暫停2秒）以防過熱。

安全操作方面，建議佩戴聽力保護裝置，因為超聲波運行可能產生噪音。在處理生物樣品時，應在生物安全柜內操作，避免氣溶膠污染。同時，使用絕緣手套拿取容器，防止超聲能量傳導造成不適。

設備維護也不容忽視。每次使用后應及時清潔探頭，避免樣品殘留。定期檢查探頭磨損情況，如發(fā)現(xiàn)腐蝕或損壞應及時更換。長期不使用時，建議將設備清潔后存放于干燥環(huán)境。

06 與傳統(tǒng)方法的比較優(yōu)勢

與傳統(tǒng)均質方法相比，UDS-200展現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢。

與機械攪拌相比，超聲波均質能夠產生更小的顆粒尺寸和更均勻的分布。機械攪拌通常只能達到微米級分散，而超聲波均質可實現(xiàn)納米級分散。

與高壓均質相比，UDS-200具有樣品需要量少、操作簡便和清洗方便的特點。高壓均質機通常需要較大樣品量，且設備清洗復雜，而UDS-200僅需10毫升即可開始工作，探頭也易于清洗。

與研磨法相比，超聲波處理交叉污染風險低，因為整個過程在封閉容器中進行，無需引入研磨珠等外來物。同時，溫度控制更為精確，避免了樣品因高溫而降解。

07 故障排除與常見問題

在實際使用過程中，可能會遇到一些常見問題，以下是相應的解決方案。

功率輸出不穩(wěn)定可能是由于探頭未浸沒或樣品粘度過高導致。應確保探頭浸入深度適當（通常距容器底部1-2厘米），對于高粘度樣品，可適當稀釋或增加功率。

樣品溫度升高過快可通過采用間歇脈沖模式處理，并在樣品周圍使用冰水浴冷卻。另外，檢查是否功率設置過高，適當降低輸出功率。

處理效果不佳可能是由于功率設置不足或時間過短。可逐步提高功率設置，延長處理時間，或嘗試分多次處理，中間暫停冷卻樣品。

探頭異常振動或噪音可能是由于探頭磨損或損壞，應檢查并及時更換。同時確認探頭安裝是否牢固，固定裝置是否松動。

TOMY超聲波均質機UDS-200憑借其精密控制的超聲波能量、廣泛的應用適應性和用戶友好的設計，成為了實驗室樣品前處理的理想選擇。無論是細胞破碎、納米材料分散還是樣品均質，UDS-200都能提供可靠、重復性高的結果。

隨著科學技術的不斷發(fā)展，超聲波處理技術將在更多領域展現(xiàn)其價值，而TOMY UDS-200作為這一領域的優(yōu)秀代表，將繼續(xù)為科研工作者提供強有力的技術支持，助力科學發(fā)現(xiàn)和技術創(chuàng)新。