Princip og mekanisk virkning af ultralydscellepulverisator
Ultralyd er en elastisk mekanisk bølge i et materialemedium. Det er en form for udsving, så det kan bruges til at detektere den fysiologiske og patologiske information om menneskekroppen såvel som diagnostisk ultralyd. Samtidig er det en form for energi. Når en bestemt dosis ultralyd transmitteres i organismen, kan interaktionen mellem dem få organismen til at ændre funktion og struktur, dvs. den biologiske effekt af ultralyd. Virkningerne af ultralyd på celler er hovedsageligt termiske, kavitation og mekaniske effekter. Den termiske effekt er, at når ultralydet formerer sig i mediet, hindrer friktionskraften den molekylære vibration forårsaget af ultralyden, som omdanner en del af energien til lokal hypertermi (42-43 ℃), fordi den kritiske dødelige temperatur i normalt væv er 45,7 ℃, mens det for tumorvæv Normalt væv er meget følsomt, så metabolismen af tumorceller forringes ved denne temperatur, og DNA, RNA og proteinsyntese påvirkes, hvorved kræftceller dræbes, mens normalt væv ikke påvirkes. Kavitationseffekten er, at vakuoler dannes i organismen under ultralydsbestråling, og der genereres mekanisk forskydningstryk og turbulens med vakuolernes vibrationer og deres voldelige implosion, hvilket får tumoren til blødning og vævet kollapser og forårsager nekrose. Derudover genereres øjeblikkelig høj temperatur (ca. 5000 ° C) og højt tryk (op til 500 × 104 Pa), når kavitationsboblen sprænges, hvilket termisk kan adskille vanddamp for at producere OH-radikaler og H-atomer, som er sammensat af .OH radikaler og .H. Redoxreaktioner forårsaget af atomer kan føre til polymernedbrydning, enzyminaktivering, lipidperoxidering og celledræbning. Den mekaniske effekt er den primære effekt af ultralyd. Den skiftende kompression og ekspansion af mediumpartiklerne under udbredelsen af ultralyd udgør en trykændring, der forårsager beskadigelse af cellestrukturen. Styrken af drabende virkning er tæt knyttet til frekvensen og intensiteten af ultralyd.
Grundprincippet for ultralydscellepulverizer Ultralydscellepulverisator bruger dispersionseffekten af ultralydsbølger i væsken til at få væsken til at producere kavitation og derved bryde de faste partikler eller cellevæv i væsken. Ultralydscellepulverisatoren består af en ultralydsgenerator og en transducer. Ultralydgeneratoren omdanner hovedstrømmen til 18-21KHz skiftevis elektrisk energi til at levere transduceren. Bariumzirkonat titanat piezoelektrisk vibrator er hjertet i transduceren. Den strækker sig og deformeres elastisk med den skiftende spænding med en frekvens på 18-21KHz, og transduceren vibrerer i længderetningen. Vibrationsbølgen genererer en kavitationseffekt gennem titanlegeringshornet nedsænket i den biologiske opløsning, hvilket exciterer de biologiske partikler i mediet til at vibrere voldsomt.
