超聲波細(xì)胞破碎儀的工作原理主要基于以下幾個(gè)方面：

- 電能轉(zhuǎn)換為聲能：儀器中的超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻電信號(hào)，換能器將這種電能轉(zhuǎn)換為聲能,，以超聲波的形式傳播,。

- 超聲生物效應(yīng)：

   - 空化效應(yīng)：超聲波在液體介質(zhì)中傳播時(shí)，會(huì)使液體中的微小氣泡迅速形成并炸裂,，產(chǎn)生強(qiáng)烈的局部沖擊波和高速射流,。這些微小氣泡的聚爆會(huì)產(chǎn)生機(jī)械剪切壓力和騷亂，形成高強(qiáng)度的剪切力和高頻交變水壓,，足以破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜,，使細(xì)胞內(nèi)容物得以釋放。同時(shí),，空化泡破裂時(shí)還會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)高溫（約5000℃）,、高壓（可達(dá)500×104Pa），可使水蒸氣熱解離產(chǎn)生·OH自由基和·H原子,，它們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)：是超聲的原發(fā)效應(yīng),，超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,，同時(shí),，由于超聲波在液體中的劇烈擾動(dòng)，粒子會(huì)產(chǎn)生大的加速度,，使它們相互碰撞或與裝置壁碰撞而破碎,。

   - 熱效應(yīng)：超聲在介質(zhì)中傳播時(shí)，摩擦力阻礙了由超聲引起的分子震動(dòng),，使部分能量轉(zhuǎn)化為局部高熱（42-43℃）,，從而影響細(xì)胞的代謝和功能。