초음파 세포 파괴 기기의 작동 원리

초음파는 재료 매체에서 일종의 탄성 기계적 파동입니다. 파형이므로 인체의 생리학적, 병리학적 정보, 즉 진단용 초음파를 감지하는 데 사용할 수 있습니다. 동시에 일정량의 초음파가 유기체 내에서 전달될 때 서로 상호 작용하는 에너지의 한 형태이기도 합니다. 초음파는 물질 매질에서의 탄성 기계음이며 세포에 미치는 영향에는 주로 열 효과, 캐비테이션 효과 및 기계적 효과가 있습니다.
열 효과는 초음파가 매질에서 전파될 때 마찰이 초음파로 인한 분자 진동을 방해하여 일부 에너지가 국지적인 고열(42-43도)로 변환되는 것입니다. 이는 정상 조직의 임계 치사 온도가 45.7도이고 종양 조직이 정상 조직보다 더 민감하기 때문입니다. 따라서 이 온도에서는 종양 세포의 대사가 방해를 받고 DNA, RNA, 단백질 합성에 영향을 미치므로 정상 조직에는 영향을 주지 않고 암세포를 죽인다. 캐비테이션 효과는 초음파 조사 하에서 유기체에 액포가 형성되어 액포의 진동 및 격렬한 폭발과 함께 기계적 전단 압력 및 난류를 생성하여 종양 출혈, 조직 붕괴 및 괴사를 유발합니다. 또한 캐비테이션 기포가 터지면 순간적인 고온(약 5000도)과 고압(최대 500×104Pa)이 발생해 수증기의 열해리를 일으킬 수 있다. OH 자유 라디칼 및. H 원자. 로 인한 산화환원. OH 자유 라디칼 및. H 원자는 중합체 분해, 효소 불활성화, 지질 과산화 및 세포 사멸로 이어질 수 있습니다. 기계적 효과는 초음파의 주요 효과입니다. 초음파의 전파 과정에서 매질 입자의 교대 압축 및 확장은 압력 변화를 구성하여 세포 구조에 손상을 일으킵니다. 살상 효과의 강도는 초음파의 주파수 및 강도와 밀접한 관련이 있습니다.
동시에 초음파는 일정량의 초음파가 유기체 내에서 전파될 때 상호 작용을 통해 유기체의 기능과 구조에 변화를 일으킬 수 있는 에너지의 한 형태이기도 합니다. 이를 초음파 생물학적 효과라고 합니다.
초음파 세포 파괴 장비의 원리는 너무 신비하고 복잡하지 않습니다. 간단히 말해서 변환기를 통해 전기 에너지를 소리 에너지로 변환하는 것입니다. 이 에너지는 액체 매질(예: 물)을 통해 조밀한 작은 거품으로 변환되어 빠르게 폭발하고 작은 폭탄과 같은 에너지를 생성하여 세포와 같은 물질을 분해하는 역할을 합니다(일반적으로 "캐비테이션 효과"라고 ​​함). .