Принцип роботи ультразвукового приладу для руйнування клітин

Ультразвук є різновидом пружної механічної хвилі в матеріальному середовищі. Це форма хвилі, тому її можна використовувати для виявлення фізіологічної та патологічної інформації людського тіла, а саме діагностичного ультразвуку. У той же час, це також форма енергії, яка, коли певна доза ультразвуку передається всередині організму, взаємодіє один з одним. Ультразвук — це пружний механічний звук у матеріальному середовищі, і його вплив на клітини в основному включає теплові ефекти, ефекти кавітації та механічні ефекти.
Тепловий ефект полягає в тому, що коли ультразвук поширюється в середовищі, тертя перешкоджає молекулярним коливанням, викликаним ультразвуком, у результаті чого частина енергії перетворюється на місцеве високе тепло (42-43 градус). Це пояснюється тим, що критична летальна температура нормальної тканини становить 45,7 градуса, а пухлинна тканина більш чутлива, ніж нормальна тканина. Тому при цій температурі порушується метаболізм пухлинних клітин, порушується синтез ДНК, РНК і білка, внаслідок чого ракові клітини гинуть, не зачіпаючи нормальні тканини. Ефект кавітації - це утворення вакуолей в організмах під ультразвуковим опроміненням, які створюють механічний тиск зсуву та турбулентність із вібрацією та сильним вибухом вакуолей, викликаючи кровотечу пухлини, розпад тканини та некроз. Крім того, коли кавітаційна бульбашка розривається, вона створює миттєві високі температури (близько 5000 градусів) і високий тиск (до 500 × 104 Па), що може спричинити термічну дисоціацію водяної пари. OH вільні радикали і. Атоми Н. Редокс викликаний. OH вільні радикали і. Атоми Н можуть призводити до деградації полімеру, інактивації ферментів, перекисного окислення ліпідів і знищення клітин. Механічний вплив є основним ефектом ультразвуку. Під час процесу розповсюдження ультразвуку почергове стиснення та розширення частинок середовища викликає зміну тиску, що спричиняє пошкодження структури клітини. Сила вбивчого ефекту тісно пов'язана з частотою та інтенсивністю ультразвуку.
У той же час це також форма енергії, яка може викликати зміни у функції та структурі організмів через їх взаємодію, коли певна доза ультразвуку поширюється всередині організму, відома як ультразвуковий біологічний ефект.
Принцип ультразвукового приладу для руйнування клітин не надто загадковий і складний. Простіше кажучи, це перетворення електричної енергії в звукову через перетворювач. Ця енергія перетворюється в щільні маленькі бульбашки через рідке середовище (наприклад, воду), які швидко вибухають і виробляють енергію, як маленька бомба, тим самим відіграючи роль у руйнуванні таких речовин, як клітини (широко відомий як «ефект кавітації»). .