水浴超声与聚焦超声是两种不同的超声波应用技术,主要区别在于能量传递方式、温控性能及适用场景。
一、技术原理与特点
- 水浴超声
传统水浴超声通过将探头或换能器浸入水浴中,利用超声波在液体中产生的空化效应和机械振动进行样品处理。其能量分散且易转换为热能,缺乏精准聚焦,导致温控困难,可能损伤样本中的蛋白抗原表位。此外,水浴超声通常需要高浓度SDS(如1%)的剪切缓冲液,并且需延长甲醛固定时间以减少染色质损伤
- 聚焦超声(BoFU)
聚焦超声通过特殊换能器将超声波聚焦于特定区域,能量高度集中,方向和力度可控。其采用高频短波长技术,温控系统可维持样本温度稳定,避免热损伤。例如,达远辰光的BoFU聚焦超声技术支持低浓度SDS(0.1%)的缓冲液,直接用于下游免疫共沉淀(IP),无需稀释抗体,显著提高实验效率。
二、优缺点对比
特性 |
水浴超声 |
聚焦超声 |
能量控制 |
能量分散,温控差,易损伤样本 |
能量集中,温控精准,重复性好 |
样本处理 |
需高浓度SDS,固定时间长(≥10分钟) |
低SDS浓度(0.1%),固定时间短(2.5-10分钟) |
超声波频段 |
低频率长波长 |
高频率短波长 |
应用场景 |
实验室细胞破碎、提取 |
二代测序片段化以及一些高精度实验 |
三、应用领域
- 水浴超声
- 实验室:用于化学合成加速、生物大分子提取(如核酸、蛋白质)及医学检测样本前处理(如血清分离)。
- 工业:材料分散、清洗精密仪器等。
- 聚焦超声
- 医疗:二代测序用于癌症诊断与治疗。
- 科研:ChIP实验染色质片段化、干细胞研究等,因高效低损伤特性被广泛推荐。
四、总结
水浴超声因成本低、操作简单,适用于常规实验室场景,但存在温控和样本损伤风险;聚焦超声凭借精准能量控制和高重复性,在医疗治疗和高端科研中更具优势。