अल्ट्रासोनिक सेल पल्वराइज़र का सिद्धांत और यांत्रिक क्रिया
अल्ट्रासाउंड एक भौतिक माध्यम में एक लोचदार यांत्रिक तरंग है। यह उतार-चढ़ाव का एक रूप है, इसलिए इसका उपयोग मानव शरीर की शारीरिक और रोग संबंधी जानकारी के साथ-साथ नैदानिक अल्ट्रासाउंड का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। साथ ही यह ऊर्जा का एक रूप है। जब शरीर में अल्ट्रासाउंड की एक निश्चित खुराक का संचार होता है, तो उनके बीच की बातचीत जीव के कार्य और संरचना को बदल सकती है, यानी अल्ट्रासाउंड का जैविक प्रभाव। कोशिकाओं पर अल्ट्रासाउंड के प्रभाव मुख्य रूप से थर्मल, गुहिकायन और यांत्रिक प्रभाव होते हैं। थर्मल प्रभाव यह है कि जब अल्ट्रासाउंड माध्यम में फैलता है, तो घर्षण बल अल्ट्रासाउंड के कारण होने वाले आणविक कंपन में बाधा डालता है, जो ऊर्जा के हिस्से को स्थानीय अतिताप (42-43 ℃) में परिवर्तित करता है, क्योंकि सामान्य ऊतक का महत्वपूर्ण घातक तापमान होता है 45.7 ℃, जबकि ट्यूमर ऊतक के सामान्य ऊतक अत्यधिक संवेदनशील होते हैं, इसलिए इस तापमान पर ट्यूमर कोशिकाओं का चयापचय बिगड़ा होता है, और डीएनए, आरएनए और प्रोटीन संश्लेषण प्रभावित होते हैं, जिससे कैंसर कोशिकाएं मर जाती हैं जबकि सामान्य ऊतक प्रभावित नहीं होते हैं। गुहिकायन प्रभाव यह है कि अल्ट्रासाउंड विकिरण के तहत जीव में रिक्तिकाएं बनती हैं, और यांत्रिक कतरनी दबाव और अशांति रिक्तिका के कंपन और उनके हिंसक प्रत्यारोपण से उत्पन्न होती है, जो ट्यूमर को रक्तस्राव और ऊतक के पतन और परिगलन का कारण बनती है। इसके अलावा, तात्कालिक उच्च तापमान (लगभग 5000 डिग्री सेल्सियस) और उच्च दबाव (500×104Pa तक) उत्पन्न होते हैं, जब गुहिकायन बुलबुला फट जाता है, जो .OH रेडिकल्स और .H परमाणुओं का उत्पादन करने के लिए जल वाष्प को थर्मल रूप से अलग कर सकता है, जो निम्न से बने होते हैं। .OH रेडिकल्स और .H. परमाणुओं के कारण होने वाली रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं से बहुलक क्षरण, एंजाइम निष्क्रियता, लिपिड पेरोक्सीडेशन और कोशिका हत्या हो सकती है। यांत्रिक प्रभाव अल्ट्रासाउंड का प्राथमिक प्रभाव है। अल्ट्रासाउंड के प्रसार के दौरान मध्यम कणों का बारी-बारी से संपीड़न और विस्तार एक दबाव परिवर्तन का गठन करता है, जो कोशिका संरचना को नुकसान पहुंचाता है। हत्या प्रभाव की ताकत अल्ट्रासाउंड की आवृत्ति और तीव्रता से निकटता से संबंधित है।
अल्ट्रासोनिक सेल पल्वराइज़र का मूल सिद्धांत अल्ट्रासोनिक सेल पल्वराइज़र तरल में अल्ट्रासोनिक तरंगों के फैलाव प्रभाव का उपयोग करता है जिससे तरल गुहिकायन उत्पन्न करता है, जिससे तरल में ठोस कण या कोशिका ऊतक टूट जाते हैं। अल्ट्रासोनिक सेल पल्वराइज़र एक अल्ट्रासोनिक जनरेटर और एक ट्रांसड्यूसर से बना है। अल्ट्रासोनिक जनरेटर ट्रांसड्यूसर की आपूर्ति के लिए मुख्य बिजली को 18-21KHz वैकल्पिक विद्युत ऊर्जा में बदल देता है। बेरियम जिरकोनेट टाइटेनेट पीजोइलेक्ट्रिक वाइब्रेटर ट्रांसड्यूसर का दिल है। यह १८-२१ किलोहर्ट्ज़ की आवृत्ति पर प्रत्यावर्ती वोल्टेज के साथ फैलता है और लोचदार रूप से विकृत होता है, और ट्रांसड्यूसर अनुदैर्ध्य रूप से कंपन करता है। कंपन तरंग जैविक समाधान में डूबे टाइटेनियम मिश्र धातु सींग के माध्यम से एक गुहिकायन प्रभाव उत्पन्न करती है, जो माध्यम में जैविक कणों को हिंसक रूप से कंपन करने के लिए उत्तेजित करती है।
