Prinsip Kerja Instrumen Gangguan Sel Ultrasonik

Ultrasound adalah sejenis gelombang Mekanikal elastik dalam medium bahan. Ia adalah bentuk gelombang, jadi ia boleh digunakan untuk mengesan maklumat fisiologi dan patologi tubuh manusia, iaitu ultrasound diagnostik. Pada masa yang sama, ia juga merupakan satu bentuk tenaga yang, apabila dos ultrasound tertentu dihantar dalam organisma, ia berinteraksi antara satu sama lain. Ultrasound ialah bunyi mekanikal elastik dalam medium bahan, dan kesannya pada sel terutamanya termasuk kesan haba, kesan peronggaan dan kesan mekanikal.
Kesan haba ialah apabila ultrasound merambat dalam medium, geseran menghalang getaran molekul yang disebabkan oleh ultrasound, menyebabkan beberapa tenaga ditukar kepada haba tinggi tempatan (42-43 darjah ). Ini kerana suhu kritikal tisu biasa yang boleh membawa maut ialah 45.7 darjah, dan tisu tumor lebih sensitif daripada tisu biasa. Oleh itu, pada suhu ini, metabolisme sel tumor terganggu, dan sintesis DNA, RNA, dan protein terjejas, dengan itu membunuh sel-sel kanser tanpa menjejaskan tisu normal. Kesan peronggaan ialah pembentukan vakuol dalam organisma di bawah penyinaran ultrasound, yang menghasilkan tekanan ricih mekanikal dan pergolakan dengan getaran dan letupan ganas vakuol, menyebabkan pendarahan tumor, perpecahan tisu, dan nekrosis. Di samping itu, apabila gelembung peronggaan pecah, ia menghasilkan suhu tinggi serta-merta (kira-kira 5000 darjah ) dan tekanan tinggi (sehingga 500 × 104Pa) boleh menyebabkan pemisahan haba wap air terhasil. OH radikal bebas dan. Atom H. Redoks yang disebabkan oleh. OH radikal bebas dan. Atom H boleh menyebabkan degradasi polimer, ketidakaktifan enzim, peroksidasi lipid dan pembunuhan sel. Kesan mekanikal adalah kesan utama ultrasound. Semasa proses penyebaran ultrasound, pemampatan dan lanjutan berselang-seli bagi zarah sederhana membentuk perubahan tekanan, menyebabkan kerosakan pada struktur sel. Kekuatan kesan pembunuhan berkait rapat dengan kekerapan dan keamatan ultrasound.
Pada masa yang sama, ia juga merupakan satu bentuk tenaga, yang boleh menyebabkan perubahan dalam fungsi dan struktur organisma melalui interaksi mereka apabila dos ultrasound tertentu merambat dalam organisma, yang dikenali sebagai kesan biologi ultrasound.
Prinsip instrumen gangguan sel ultrasonik tidak terlalu misteri dan rumit. Ringkasnya, ia adalah penukaran tenaga elektrik kepada tenaga bunyi melalui transduser. Tenaga ini diubah menjadi gelembung kecil yang padat melalui medium cecair (seperti air), yang cepat meletup dan menghasilkan tenaga seperti bom kecil, dengan itu memainkan peranan dalam memecahkan bahan seperti sel (biasanya dikenali sebagai "kesan peronggaan") .