高强度超声波细胞破碎仪使用说明书

Autotune 系列高强度超声波细胞破碎仪使用说明书

500瓦特机型  750瓦特机型  

目录

第1节安装

检查

电气要求

安装超声波细胞破碎仪

第2节操作

超声波细胞破碎原理

按键、控制钮、指示灯和接口的功能

使用准备

使用超声波细胞破碎仪

第3节维修信息

过载情况

设备返修注意事项

操作建议和技术

本说明书所述的超声波细胞破碎仪选料精良，做工上乘，出厂前经过充分*的检验，按本使用说明书所规定的操作规矩行事可以为用户提供长年的安全可靠的服务。

安全注意事项:

安装及使用设备前请仔细地阅读安全注意事项

本系列超声波细胞破碎仪设计为大程度上保证操作人员的安全。但是设计不能防止不正确使用造成的人身伤害或者财产损坏。为了保证操作人员的人身安全和设备完好使用，必须时刻遵守以下所述的注意事项，在操作设备之前请仔细地阅读本使用说明，把本使用说明收存好以备随时参阅。如果使用机器时违反本说明的指导，可能会削弱设计的防护性能。

-确保超声波细胞破碎仪经过三芯插头座妥善接地。

-电源部分存在高电压，除非合格技术人员不得打开机壳。

-打开机壳进行维修前拔下电源线以防止触电。

-电源部分未连接变换器时不得接通电源开关。

-探头上不得安装异物。

-不得触摸振动的探头

-不得让微端头或者说延长头在空气中振动超过10秒钟以上。

-使用微端头时，一定保持幅度在40以下。

-不要在螺纹端没有安装端头、延长头或者微端头的情况下开动探头。

-超过100°C的温度工作时用风冷冷却变换器。

-操作超声波细胞破碎仪时建议使用隔音罩或者戴耳朵防护罩。

低表面张力液体、有机溶剂

所有的探头，包括可以带可更换端头的探头都调谐至特定的共振频率。如果把端头从探头上拆下或者说与探头的其余部分隔开，探头就不再共振于该频率了，电源部分就会失效。低表面张力液体会渗入探头和可更换的端头之间的界面，并且把微粒带进螺纹部中，把振子与探头隔开。当使用13毫米探头处理低表面张力液体时，请一定使用固态探头。

• 安装

在安装超声波细胞破碎仪之前，进行肉眼检查，是否在运输过程中发生了破损。丢弃包装材料之前仔细检查其中是否夹带有小物件。

该超声波细胞破碎仪在出厂前经过仔细包装和*的检查。装货前承运公司承担了安全发货的责任。运输过程中出现的丢失和损坏应向承运公司理陪。

如果出现损坏，当于收货日期48小时内与承运公司。不要运行损坏的设备。保留所有的包装材料以备今后装运。

电气要求

电源要求可参阅机后的铭牌。如果保险丝需要更换，请如下处理：

• 确认探头和/或端头固定牢靠。
• 用小螺丝刀打开保险丝支架罩。
• 从壳中拉出红色的保险丝支架。
• 用110、115伏特机器时，更换两个15安培缓熔1/4’’保险丝，用220、240伏特机器时，更换两个7.5安培缓熔5x20mm保险丝，
• 连接电源线。

高强度超声波细胞破碎仪使用说明书安装

所述的超声波细胞破碎仪应当安装在没有过量灰尘脏物，无易爆气体及腐蚀性气体处，环境温度和湿度不得过高。

• 操作

超声波细胞破碎仪原理

超声波细胞破碎仪的电源变换器把50/60赫芝的市电电压变换成高频电能。把这种高频电能输送到变换器内的压电换能器，在压电换能器中转换成机械振动。探头加强变换器发出的机械振动，在液体中产生压力波。这个作用形成成千上万的微泡（空穴），这些微泡在负压程时膨胀，而在正压程时爆聚。这种现象称为空化作用，它在爆聚点释放大量的能量，并且在探头端上产生强大的剪切作用。探头的端头越大，可处理的容积越大，但是强度越小。各种探头的信息请阅下表。

按键、控制件、指示件和连接件的功能

9针D形接口各脚连接说明

使用准备

• 确认ON/OFF电源开关置于OFF。
• 把电源线插进电源插座。
• 如果使用选配的脚踏开关，把插头插入后面板上的插座中。确认插头插牢和插到位。
• 如果没有组装好变换器/探头组件，见第9页，并且遵照步骤5、6和7。

• 检查变换器和探头或者直微端头配合表面的清洁度，以及螺杆螺孔的清洁度。检查螺杆是否拧紧。
• 用手把探头或者直微端头组件（由连接器和直端头组成）组装到变换器上，用随机附送的搬手拧牢靠。见第9页。
• 向探头上固定可更换端头、延长器或者锥形的微端头使用活搬子或者花搬子，参见第9页。

• 把变换器电缆连接到电源单元上。
• 把变换器、探头组件安装在实验室支架上。只把夹具固定到1/2英寸（63毫米）直径的变换器壳上。不要把夹具固定到变换器/探头组件的其它部分上。

（原文第9页附图说明）

           拆卸                     拧紧

                 端头拆卸                   端头拧紧

注意：不得把锥形微端头用在连接器上。没有连接器不要用直端头。在处理低表面张力液体时不得使用带螺纹端和可更换的端头的探头。

使用超声波细胞破碎仪

• 用通/断开关接通电源。开关会发光并且液晶显示屏显示超声波细胞破碎仪的功率，注意事项及以下控制参数。

• 把探头浸入到样品中约2英寸（5厘米）。如果使用微端头，则把探头浸入到样品中约1/2英寸（1厘米）。

AMPL.幅度是操作该超声波细胞破碎仪时必须设定的*参照。对于连续工作，其它两个控制参数TIME和PULSE不需要设定。 

AMPL.显示由AMPLITUDE控制钮设定的，大幅度的百分比，例如75%，按需要设定幅度。但是在使用微端头时须注意，不得超过40%。 

这时液晶显示屏显示

施加超声波能量请按START按键或者踩脚踏开关。停止施加超声波能量时请按STOP按键或者松开脚踏开关。如果必须使用TIME或PULSE功能，请参见第 页和第  页。

TIME：使用脉冲模式时，处理时间不同于经历时间，因为处理时间功能只监视和控制占空周期中的占部分。例如，如果占和空的时间都设定为1秒，1小时的处理时间，经历时间就是2小时。设定处理时间请按TIME按键。液晶显示屏将显示：

使用数字键按需要设定处理时间：例如：

按

按键。液晶显示屏将显示：

PULSE:脉冲功能可以抑制样品中温度积累，从而能够以较高的强度对温度敏感的样品进行安全的处理。另外，由于脉冲方式在每簇超声波后使材料返回探头之下而提高处理效果。脉冲占（ON）和空（OFF）时间可以独立地设定，范围是0.1秒至9.9秒。在空的时间部分PULSE按键上的红色指示灯发光。如果一个周期的空的时间部分超过两秒，液晶显示屏上显示出-CAUTION-PROBE ON STANDBY字样提醒操作者不要触摸超声波探头。按PULSE按键设定脉定时器。液晶显示屏将显示：

使用数字键按需要设定周期的占部分：例如：

使用数字键按需要设定周期的空部分：例如：

按

按键。液晶显示屏将显示：

• 维修保养信息

过载情况

保险丝在不正确使用时对该超声波细胞破碎仪提供保护。如果保险丝断了，请如下处理：

1.确认探头和/或端头固定牢靠。

2.检查及更换保险丝。

3.把AMPLITUDE控制钮设定到50。把探头放在空气中（在样品外），功率表读数应当是低于20瓦特。如果超过了20瓦特，把电源通/断开关拔至OFF，从变换器上拆卸下探头。

4. 把电源通/断开关拔回至ON。如果功率表读数低于20瓦特要么是探头坏了，要么由于过度空蚀而失谐，应当更换。

设备返修注意事项

我们提议把需要修理的超声波细胞破碎仪送回原厂。

为了得到及时的服务，请在送回仪器前与工厂。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。应当把要修理的机器寄往维修部，并预付所有往返运输费用，请注明发还装运的方法。

超声波细胞破碎仪应当连同其变换器和探头一起返厂。

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大不相同。例如，容易分解的是杆状的（杆菌），而球形微生物（球菌）要难于分解得多的。分枝杆菌属特别难于破碎，结核菌就是其中之一种。一般地说，动物细胞比植物细胞易于分解，红血球比肌细胞要易于分解得多，因为红细胞没有保护性的细胞壁。

典型地，在超声波处理时，样品中的分子运动一般地会引起温度上升，特别是在容积较小的情况下是这样的。因为高温降低空化作用，应当尽可能地保持样品低温，是刚好在冰点之上。这可以通过把样品浸入在冰盐水浴中达到。还可以通过使用脉动超声波，也就是说主样品承受几个短的超声波簇，使温升小化。

可以通过增加液压（典型地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，也因为物理碾压作用，可以促进细胞破碎。在破碎孢子和酵母菌时，玻璃珠几乎是前提条件。较好的比例是一体积玻璃珠，两个体积液体。玻璃珠可以从Catatphote, Inc. P.O. Box 2369, Jackson, Mississippi 39225-2369 USA 购买，是（800）221-2574，或者（601）939-4612，电传为（601）932-5339，或从Jayco Inc., 675 Rahway Ave., Union, NJ 07083USA购买，是（908）688-3600，电传是（908）688-6060，也可以从Sigmund Lindner Gmbh. P.O. Box 29. D-95483 Warmensteinach, Germany购买，是（49）0927799410，电传（49）0927799499。

革兰氏阴性细菌一般需要10至15分钟处理，而球菌需要20至30分钟。

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。有人把蜗牛酶成功地用于酵母、溶葡球菌酶成功地用于葡萄球菌、胶原蛋白酶成功地用于皮肤和软骨，还把透明酯酸胰蛋白酶成功地用于肝和肾。

如果不能够使用酶，可以考虑以下的处理过程：在-70?C把样品冷冻过夜，在刚要进行超声波破碎前溶成冰水。

只要有可能，应当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均浆10秒钟，并且在超声波处理时封闭装在小容器中。如果对实验没有损害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，应当把幅度设置得较低，而把处理时间相应地延长。

把样品插入至样品表面以下足够地深，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。在没有起泡现象的低功率设定下进行的处理比有起泡现象的高功率设定下进行的处理有效得多。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，会与蛋白质、多糖及核酸反应严重地影响样品。尽管在短的处理时间一般不把自由基的形成看成问题，但是长时间的处理时添加自由基清除物，诸如N2O、半胱氨酸、还原谷胱甘肽、二硫苏糖醇或者其它SH化合物之类的，可能是有益的。用氦气及氢气之类的保防护性环境饱和样品或者在样品中投入小块干冰一般地会抑制自由基的形成。

尤其在研究sulpdhydril（原文拼错，此化学名词词根全不对）酶时，氧化问题是很重要的。这可以部分地用自由基捕捉剂诸如半胱氨酸、还原谷胱甘肽或者类似物质解决，或者由惰性气体环境隔离部分地解决。尽管需要气体进行有效的细胞破碎，但是气体相不必需是氧或者空气，因为除二氧化碳之外，所有的气体都可以在细胞破碎上起良好作用。使用空气密封室能够利用氦气或者氮气进行提取。迫使惰性气体通过液体也可以降低需氧的氧化作用。

因为大的能量密度刚好在探头下面，必须把样品尽可能地靠近端头。液体容易处理，因为自由运动的细胞反复地在探头下面循环。然而固体易于被超声波排开，应当放在大得足以容下探头，却小得足以限制样品移动的容器中。对于小的样品使用圆锥形试管。尽管塑料管就行，但是玻璃管或者不锈钢管通常比塑料管更加有效。

听任样品与容器接触会降低功率输出，并且使细玻璃粒进入液体中。尽管这些玻璃粒不会对样品的化学成分产生不利的影响，但是在离心时会形成薄薄的灰色层。如果探头必须与固体样品接触，请使用切成70毫米长的20毫米直径不锈钢管。不要用玻璃管。微端头只能与液接触，不得与其它物体接触，因为在接触点产生的应力会引起微端头破裂。尽管大的探头与处理容器接触时不会破裂，但是会造成容器破裂。

在每次使用前，把探头端头放在水或者酒精中并且通电源数秒以去除残余物。

如果担心由于粘连出现样品留在试管中的现象，如下硅处理试管：*清洗和干燥试管，涂复硅酮,然后风干。西格玛化学公司制造的“Sigmacote”理想地适用于此，购货地址是3050 Spruce Street, St. Louis, Missouri 63103,U.SA.,(314)771-5756。

探头可以用高压蒸锅消毒，也可以浸入开水中消毒，也可以用消毒灭菌剂消毒。

高粘度和高浓度会有困难。5,000CPS和15％的浓度可以当作极限。如果样品浓稠得不易倾倒或者不易流动，就太稠了不适于用超声波处理。请使用空气密封室处理致病性或者生物危害性的材料。

使用连续流动室大的容量。在处理温度敏感样品时，用浸入盐冰浴中的螺旋管包围样品以减少温度的上升。

用杯状振头处理致病性、有放射性，以及有生物危害性的材料，进行*地隔离，不使探头进入。

因为塑料管易于吸振，在用杯状振头进行处理时使用不锈钢管或者玻璃管。加速处理可以在样品中加入玻璃珠。如果希望可以在杯状振头中加入碎冰优化冷却作用。