Principio de funcionamiento del instrumento ultrasónico de interrupción de células

El ultrasonido es una especie de onda mecánica elástica en el medio material. Es una forma de onda, por lo que puede usarse para detectar la información fisiológica y patológica del cuerpo humano, a saber, ultrasonido de diagnóstico. Al mismo tiempo, también es una forma de energía que, cuando se transmite una determinada dosis de ultrasonido dentro de un organismo, interactúan entre sí. El ultrasonido es un sonido mecánico elástico en un medio material, y sus efectos sobre las células incluyen principalmente efectos térmicos, efectos de cavitación y efectos mecánicos.
El efecto térmico es que cuando el ultrasonido se propaga en el medio, la fricción obstaculiza las vibraciones moleculares causadas por el ultrasonido, lo que hace que parte de la energía se convierta en calor local alto (42-43 grados). Esto se debe a que la temperatura letal crítica del tejido normal es de 45,7 grados y el tejido tumoral es más sensible que el tejido normal. Por lo tanto, a esta temperatura, el metabolismo de las células tumorales se interrumpe y la síntesis de ADN, ARN y proteínas se ve afectada, lo que elimina las células cancerosas sin afectar el tejido normal. El efecto de cavitación es la formación de vacuolas en organismos bajo irradiación ultrasónica, que generan presión de cizallamiento mecánico y turbulencia con la vibración y explosión violenta de las vacuolas, provocando sangrado tumoral, desintegración tisular y necrosis. Además, cuando la burbuja de cavitación se rompe, genera altas temperaturas instantáneas (alrededor de 5000 grados) y altas presiones (hasta 500 × 104Pa) que pueden provocar la disociación térmica del vapor de agua. OH radicales libres y. átomos de H. El Redox causado por. OH radicales libres y. Los átomos de H pueden provocar la degradación de polímeros, la inactivación de enzimas, la peroxidación de lípidos y la muerte celular. El efecto mecánico es el efecto principal del ultrasonido. Durante el proceso de propagación de los ultrasonidos, la compresión y extensión alternantes de las partículas del medio constituyen un cambio de presión que provoca daños en la estructura celular. La fuerza del efecto letal está estrechamente relacionada con la frecuencia y la intensidad del ultrasonido.
Al mismo tiempo, también es una forma de energía, que puede provocar cambios en la función y estructura de los organismos a través de sus interacciones cuando una determinada dosis de ultrasonido se propaga dentro del organismo, lo que se conoce como efecto biológico de ultrasonido.
El principio del instrumento ultrasónico de disrupción celular no es demasiado misterioso ni complicado. En pocas palabras, es la conversión de energía eléctrica en energía de sonido a través de un transductor. Esta energía se transforma en pequeñas burbujas densas a través de un medio líquido (como el agua), que explotan rápidamente y producen energía como una pequeña bomba, lo que desempeña un papel en la descomposición de sustancias como las células (comúnmente conocido como "efecto de cavitación"). .