Principe de fonctionnement de l'instrument de perturbation cellulaire à ultrasons

L'ultrason est une sorte d'onde mécanique élastique dans le milieu matériel. C'est une forme d'onde, elle peut donc être utilisée pour détecter les informations physiologiques et pathologiques du corps humain, à savoir l'échographie diagnostique. En même temps, c'est aussi une forme d'énergie qui, lorsqu'une certaine dose d'ultrasons est transmise à l'intérieur d'un organisme, interagit les unes avec les autres. L'ultrason est un son mécanique élastique dans un milieu matériel, et ses effets sur les cellules comprennent principalement des effets thermiques, des effets de cavitation et des effets mécaniques.
L'effet thermique est que lorsque les ultrasons se propagent dans le milieu, le frottement entrave les vibrations moléculaires causées par les ultrasons, provoquant la conversion d'une certaine énergie en chaleur élevée locale (42-43 degré ). En effet, la température létale critique du tissu normal est de 45,7 degrés et le tissu tumoral est plus sensible que le tissu normal. Par conséquent, à cette température, le métabolisme des cellules tumorales est perturbé et la synthèse de l'ADN, de l'ARN et des protéines est affectée, tuant ainsi les cellules cancéreuses sans affecter les tissus normaux. L'effet de cavitation est la formation de vacuoles dans les organismes sous irradiation ultrasonore, qui génèrent une pression de cisaillement mécanique et une turbulence avec la vibration et l'explosion violente des vacuoles, provoquant un saignement tumoral, une désintégration des tissus et une nécrose. De plus, lorsque la bulle de cavitation se rompt, elle génère des températures élevées instantanées (environ 5000 degrés) et des pressions élevées (jusqu'à 500 × 104 Pa) pouvant provoquer une dissociation thermique de la vapeur d'eau. les radicaux libres OH et. atomes H. Le Redox causé par. les radicaux libres OH et. Les atomes H peuvent entraîner la dégradation du polymère, l'inactivation des enzymes, la peroxydation des lipides et la destruction des cellules. L'effet mécanique est le principal effet des ultrasons. Au cours du processus de propagation des ultrasons, la compression et l'extension alternées des particules du milieu constituent un changement de pression, provoquant des dommages à la structure cellulaire. La force de l'effet destructeur est étroitement liée à la fréquence et à l'intensité des ultrasons.
En même temps, c'est aussi une forme d'énergie, qui peut provoquer des changements dans la fonction et la structure des organismes par leurs interactions lorsqu'une certaine dose d'ultrasons se propage dans l'organisme, connue sous le nom d'effet biologique des ultrasons.
Le principe de l'instrument de perturbation cellulaire à ultrasons n'est pas trop mystérieux et compliqué. En termes simples, il s'agit de la conversion de l'énergie électrique en énergie sonore par l'intermédiaire d'un transducteur. Cette énergie est transformée en petites bulles denses à travers un milieu liquide (comme l'eau), qui explosent rapidement et produisent de l'énergie comme une petite bombe, jouant ainsi un rôle dans la décomposition de substances telles que les cellules (communément appelé « effet de cavitation ») .