自动声波聚焦技术(Adaptive Focused Acoustics®,AFA)是一种先进的声学技术,通过聚焦超声实现样品的机械处理。AFA技术可以将组织、细胞等匀浆破碎成微米甚至纳米级大小的颗粒,充分破碎细胞、细胞器、膜结构,大量充分有效的释放目的分子,提高得率,并保证生物大分子完整性,这是样本制备的重要环节。
Covaris自动声波聚焦(AFA®)技术工作原理是什么黑科技?
AFA技术的样品处理是通过精确控制封闭在样品容器内数百万个空化气泡的产生和崩塌来完成的。AFA 电子设备实现了超声声能的聚焦脉冲。这些声学过程是在等温、非接触的环境中进行的——水浴维持样品温度,只有汇聚的声能进入样品容器。
超高频电子设备产生只有几毫米波长的声波,这使得超声声能能够汇聚到浸没在水浴中的样品容器内的焦点区域。穿过水浴的声能会引起局部压力波动,从而形成空化气泡。由AFA产生的空化气泡会振荡或生长到临界尺寸,然后崩塌,从而在样品中产生流体剪切应力。空化气泡的振荡和崩塌还会产生声学微流,从而在样品中产生整体流体流动。
通过调节峰值入射功率、持续时间和占空比,可以控制微流和/或流体剪切力的产生。Covaris聚焦超声系统有多种换能器配置,能够实现在声学焦点区域内对单个样品或多个样品进行并行处理。
高频声学
AFA技术提供高频超声声能,其声学范围与医学应用(如诊断成像和超声)相同。
AFA技术具有短声学波长:
短声学波长能够实现声能的紧密聚焦。
AFA技术是聚焦的:
声能汇聚到焦点区域,提高了向样品传递能量的效率。传递给样品的总热量更少。
AFA技术可实现温度控制:
在样品内聚焦的能量传递过程能够破坏容器内的热边界层,从而实现精密的温度控制。
聚焦超声仪与探头式/水浴式超声仪
普通的探头式和水浴式超声仪的工作频率为10到30 kHz,处于可听(声)频率范围的边缘。在这种频率下,波长大约为100 mm,大于典型的样品容器(约10到100 mm),因此无法被控制并聚焦到样品容器中。这也是普通超声仪声音很大的原因!
此外,由于样品、容器和水浴声学耦合剂都处于压力场中,普通超声仪的非聚焦声能并不会迅速消散,几乎没有热差可以将热量从样品中驱散,结果是超声过程能量转化为缓慢消散的热能,这对于易变性、热敏感的生物分子尤其有害。非聚焦、分散的低频声能导致效率降低,因此需要更多的声能才能产生空化事件。多余的热量影响样品,导致热分子损伤和样品处理不均匀。此外,探头式超声仪还直接接触样品,引入了污染的风险。
AFA更具可重复性,因为声能以非接触、高度聚焦的方式传递,消除了热损伤或污染的风险。AFA可实现高质量、高回收率、快速的样品制备。
AFA技术应用
AFA 技术以其在NGS中剪切DNA和RNA而闻名,并正在为核酸和蛋白质的FFPE提取、cfDNA提取、表观基因组学、蛋白质组学、细胞裂解等领域树立新的标准。在从难以处理的样品中提取生物分子时,AFA 技术可以与干式低温研磨相结合,使用 cryoPREP 干式研磨仪,在下游处理之前以比当前方法(如研钵和杵)更高效的方式处理样品。将 Covaris 整合到您的工作流程中,可以实现完整的、高质量的样品制备解决方案。
AFA技术常用耗材
520045和520166,两种打断管,靶点科技都是现货。欢迎订购。