超聲波細(xì)胞破碎儀是基于超聲波在液體中的空化作用,，換能器將電能量通過變幅桿在工具頭頂部液體中產(chǎn)生高強(qiáng)度的剪切力,，形成高頻的交變水壓強(qiáng)，使空腔膨脹,、爆炸將細(xì)胞擊碎,。此外，由于超聲波在液體中傳播時(shí)產(chǎn)生劇烈地?cái)_動(dòng)作用,，使顆粒產(chǎn)生很大的加速度,，互相碰撞或與器壁碰撞而擊碎。該裝置可以使兩種（或兩鐘以上）不相溶液體混合均勻,。因而能達(dá)到一般的機(jī)械攪拌或搗碎所達(dá)不到的效果,。
超聲波細(xì)胞破碎儀的原理并不是太神秘、太復(fù)雜,。簡單說就是將電能通過換能器轉(zhuǎn)換為聲能,，這種能量通過液體介質(zhì)而變成個(gè)個(gè)密集的小氣泡，這些小氣泡迅速炸裂,，產(chǎn)生的象小樣的能量,，從而起到破碎細(xì)胞等物質(zhì)的作用,。
聲波是物質(zhì)介質(zhì)中的種彈性機(jī)械波，它是種波動(dòng)形式,，因此它可以用于探測人體的生理及病理信息,，既診斷聲。同時(shí),，它又是種能量形式,，當(dāng)達(dá)到定劑量的聲在生物體內(nèi)傳播時(shí)，通過它們之間的相互作用,能引起生物體的功能和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,，即聲生物效應(yīng),。聲對細(xì)胞的作用主要有熱效應(yīng)，空化效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng),。熱效應(yīng)是當(dāng)聲在介質(zhì)中傳播時(shí),，摩擦力阻礙了由聲引起的分子震動(dòng)，使部分能量轉(zhuǎn)化為局部熱(42-43℃),，因?yàn)檎＝M織的臨界致死溫度為45.7℃,，而腫瘤組織比正常組織敏感性，故在此溫度下腫瘤細(xì)胞的代謝發(fā)生障礙,，DNA,、RNA、蛋白質(zhì)合成受到影響,，從而殺傷癌細(xì)胞而正常組織不受影響,。空化效應(yīng)是在聲照射下,，生物體內(nèi)形成空泡,，隨著空泡震動(dòng)和其猛烈的聚爆而產(chǎn)生出機(jī)械剪切壓力和動(dòng)蕩，使腫瘤出血,、組織瓦解以致壞死,。另外，空化泡破裂時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)溫(約5000℃),、壓(可達(dá)500×104Pa),，可使水蒸氣熱解離產(chǎn)生.OH自由基和.H原子，由.OH自由基和.H原子引起的氧化還原反應(yīng)可導(dǎo)致多聚物降解,、酶失活,、脂質(zhì)過氧化和細(xì)胞殺傷。機(jī)械效應(yīng)是聲的原發(fā)效應(yīng),，聲波在傳播過程中介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)交替地壓縮與伸張構(gòu)成了壓力變化,，引起細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷。殺傷作用的強(qiáng)弱與聲的頻率和強(qiáng)度密切相關(guān)。
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