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| 品牌Hielscher | 有效期至長期有效 | 最后更新2025-07-02 11:12 |
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Hielscher UP200St 實驗室超聲波處理器：科研與工業前處理的精密核心
在納米材料制備、細胞破碎、樣品均質、萃取合成等眾多科研與工業領域，高效、可控、可靠的樣品前處理是實驗成功的關鍵。德國Hielscher Ultrasonics公司憑借其超聲波技術，為全球實驗室和中小規模生產提供了強大的工具。其中，UP200St超聲波處理器作為其經典的高性能實驗室型號，以其200瓦的強勁功率、穩定性和精密的操作控制，成為眾多研究人員和工藝開發工程師值得信賴的“得力助手”。
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一、 UP200St：實驗室超聲處理的之作
UP200St專為要求嚴苛的實驗室應用和小規模試生產而設計。它平衡了功率輸出、處理效率和操作便捷性，適用于從溫和的納米顆粒分散到堅韌的細胞組織破碎等各種任務。
核心優勢解析：
1. 強勁而可控的200瓦功率：
o 提供足夠的能量處理大多數實驗室樣品，有效應對中等粘度或具有一定挑戰性的物料。
o 功率輸出連續可調（10%-100%），結合振幅精確控制（20%-100%），用戶可根據不同樣品的特性和處理目標（如避免過熱、防止顆粒破碎過度）進行精細優化，實現高度可重復的結果。
2. 智能脈沖模式：
o 允許設置超聲工作周期（如開2秒，關1秒）。這一功能至關重要：
§ 有效控制溫升： 間歇工作防止樣品因持續超聲而溫度急劇升高，尤其對熱敏感物質（蛋白質、酶、某些聚合物）至關重要。
§ 減少空化損傷： 降低探頭長期承受空化沖擊的壓力，延長探頭壽命。
§ 提升處理效率： 對于某些物料，短暫的“休息”時間有助于氣泡消散和能量更有效傳遞。
3. 寬頻運行與鈦合金探頭：
o 標準頻率為24kHz，這是實驗室超聲波處理中常用且效果優異的頻率范圍，兼顧了空化強度和能量穿透深度。
o 標配3mm直徑的鈦合金（Ti6Al4V）探頭（號角）。鈦合金具有的機械強度、優異的耐腐蝕性（尤其耐受各種溶劑和生物樣品）和良好的聲學傳輸性能。3mm探頭非常適合處理0.1ml至500ml體積范圍內的樣品，是標準試管、離心管和小燒杯應用的理想選擇。用戶可根據需要輕松更換其他尺寸或形狀的探頭（如1mm, 2mm, 7mm, 14mm, 22mm等）。
4. 用戶友好型設計：
o 直觀的控制面板： 清晰顯示設定功率/振幅、實際功率/振幅、處理時間、脈沖設置。操作邏輯簡單明了。
o 大型彩色顯示屏 (部分新型號)： 提供更豐富的信息顯示和更友好的操作體驗（注意：經典款可能為單色屏）。
o 符合人體工學的輕巧手持式設計： 重量輕，長時間操作不易疲勞。
o 內置過載與溫度保護： 自動監測設備狀態，在異常情況下（如探頭空載、過熱）自動停止輸出，保護設備和樣品安全。
5. 穩定性和重現性：
o Hielscher設備以其德國制造的精密工藝和嚴格的品質控制著稱。UP200St能提供長時間穩定運行，確保實驗結果的高度可重復性，這對科學研究和新工藝開發至關重要。
二、 核心應用領域：釋放超聲波的能量
UP200St的200W功率和精密控制使其在眾多領域大顯身手：
1. 納米技術：
o 納米顆粒分散與解團聚： 碳納米管(CNTs)、石墨烯、金屬/金屬氧化物納米顆粒(如TiO2, SiO2, Ag)、量子點在溶劑或聚合物基體中的均勻分散。
o 納米乳液/脂質體制備： 高效制備粒徑細小、分布均勻的乳液或脂質體載藥系統。
o 納米復合材料制備： 促進納米填料在基體中的均勻分散。
2. 生命科學與制藥：
o 細胞破碎與裂解： 高效破碎細菌、酵母、植物和動物細胞，釋放胞內產物（蛋白質、DNA、細胞器）。
o DNA/RNA片段化： 可控地將大分子核酸剪切至所需大?。ㄈ缬糜跍y序文庫制備）。
o 蛋白質提取與均質： 從組織或細胞中提取蛋白質，或進行均質處理。
o 加速酶促反應/催化反應： 提高反應速率和效率。
o 藥物傳遞系統制備： 如脂質體、納米粒的合成與載藥。
3. 化學與材料科學：
o 均質化： 使不相容的液體或懸浮液形成穩定均勻的混合物。
o 乳化： 制備水包油(O/W)或油包水(W/O)乳液。
o 萃?。?/strong> 加速溶劑從植物、食品或其他基質中提取目標化合物（超聲輔助萃取 UAE）。
o 脫氣： 去除液體中溶解的微小氣泡。
o 加速溶解： 促進難溶固體在溶劑中的溶解。
o 聲化學反應： 引發或加速特定的化學反應（利用空化產生的高溫高壓微環境）。
o 聚合物降解/功能化。
4. 食品與化妝品：
o 樣品均質化以進行成分分析。
o 模擬/研究食品質構變化。
o 制備食品/化妝品乳液。
o 加速風味物質或活性成分的提取。
5. 環境分析：
o 土壤、沉積物等固體樣品中污染物的萃取。
o 水樣中懸浮物的分散/均質化。
三、 操作與維護要點：確保性能與壽命
1. 樣品容器選擇：
o 使用玻璃燒杯或厚壁試管/離心管。避免使用薄壁塑料容器，易破裂且聲能傳遞效率低。
o 容器直徑應大于探頭直徑，避免接觸側壁。
o 探頭浸入深度通常為10-40mm，確保處于液面以下但避免過深導致能量損失。絕對禁止探頭在空氣中空載運行！
2. 樣品體積與探頭匹配：
o 小體積 (<1ml)： 使用微量適配器（如VialTweeter）或非常小的探頭（1mm, 2mm），并將樣品置于特殊小管中，探頭浸入處理。直接使用標準探頭可能導致飛濺和效率低下。
o 常規體積 (1-500ml)： 3mm, 7mm探頭是主力。體積越大，通常需要更大直徑探頭以有效處理。
o 冰浴控溫： 對于熱敏感樣品或長時間處理，強烈建議將樣品容器置于冰水浴中。超聲波能量會迅速轉化為熱能。
3. 參數設置優化：
o 起始點： 對于未知樣品，建議從較低振幅（30-50%）和開啟脈沖模式（如 1s on / 1s off）開始，逐步提高振幅或延長工作時間，觀察效果并監控溫度。
o 處理時間： 因樣品和目標差異巨大，從幾秒到數十分鐘不等。需通過實驗優化。
4. 探頭維護：
o 使用后立即清潔： 用軟布或紙巾擦去探頭殘留物，然后用適當的溶劑（水、乙醇等）或溫和洗滌劑清洗，后用清水沖洗干凈并擦干。
o 避免刮擦： 清潔時動作輕柔，避免硬物刮傷鈦合金表面。
o 檢查磨損： 定期檢查探頭是否有凹痕、腐蝕或變黑跡象。嚴重磨損會影響性能并可能污染樣品，需及時更換。
o 存放： 清潔干燥后存放，可套上保護套。
四、 Hielscher 實驗室超聲波處理器型號全覽
Hielscher提供豐富的實驗室超聲波處理器型號，覆蓋從微量處理到中試放大的各種需求。以下是主要系列概覽：
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型號系列 |
功率范圍 |
主要特點與定位 |
適用場景舉例 |
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UP50H |
50W |
超緊湊設計，經濟實用。適合極低至中等能量需求的常規小體積處理。 |
微量樣品分散、小體積均質、簡單細胞裂解、脫氣。 |
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UP100H |
100W |
性價比高的主力入門型號。功率提升，處理能力增強。 |
常規實驗室分散、均質、乳化、中小體積細胞破碎。 |
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UP200St |
200W |
實驗室高性能。功率、控制和可靠性平衡。標配脈沖模式，精密振幅調節。 |
要求較高的納米分散、細胞組織破碎、中等粘度物料處理、工藝開發。 |
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UP200St (2024) |
200W |
UP200St的升級型號。通常配備更大彩色顯示屏，改進的散熱/降噪設計，可能集成更智能的溫度監控/控制。 |
同UP200St，用戶體驗和智能化提升。 |
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UP400St |
400W |
實驗室頂級功率。處理更大體積(可達~1000ml)或更粘稠/堅韌物料能力更強。 |
大體積樣品處理、高濃度漿料分散、堅韌生物組織破碎、小規模中試。 |
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UIP500hdT |
500W |
工業級設計引入實驗室。極其堅固耐用，適合強度、長時間連續運行或處理苛刻樣品。 |
高強度研究、連續處理需求、極粘稠物料、磨損性強的樣品、工藝驗證。 |
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UIS250v |
250W |
便攜式設計（帶提手），操作靈活。性能接近UP200St。 |
需要在不同地點（通風櫥、冷房）移動使用的場景。 |
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VialTweeter |
(需連接主機) |
專為微量樣品 (<1ml) 設計的特殊固定式探頭杯系統。能量高度集中，避免飛濺和交叉污染。 |
PCR管、微量離心管、小樣品瓶中的微量樣品高效處理（如ChIP, 小量DNA剪切）。 |
選擇指南：
· 微量處理 (<1ml)： VialTweeter。
· 小體積常規處理 (1-100ml)，溫和至中等需求： UP50H, UP100H 是經濟選擇。
· 主力實驗室應用 (0.1-500ml)，要求高性能與可靠性： UP200St / UP200St (2024) 是佳選擇。
· 大體積(>500ml) 或 高粘度/堅韌樣品： UP400St 或 UIP500hdT。
· 高強度、連續運行或苛刻樣品： UIP500hdT。
· 需要移動靈活性： UIS250v。
五、 結語
Hielscher UP200St超聲波處理器以其200W的黃金功率、精密的振幅與脈沖控制、堅固耐用的鈦合金探頭以及德國制造的高可靠性，確立了其在科研實驗室和工藝開發領域的核心地位。無論是進行前沿的納米材料研究、高效的生物分子提取，還是精細的化學合成與分散，UP200St都能提供強大而可控的超聲波能量，助力用戶獲得穩定、可重復的高質量結果。
