境领域也具有广泛的应用价值。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明的超声细胞破壁处理装置的结构示意图。图中有：细胞破壁超声反 应腔体1、20kHz大功率超声换能器2、28kHz大功率超声换能器3、35kHz大功率超声换能器 4、流量控制阀5、进料口 6、进料口阀门7、出料口 8、出料口阀门9。
【具体实施方式】
[0018] 该装置包括细胞破壁超声反应腔体、大功率超声换能器、流量控制阀等部分组成： 其中反应腔体1由三个柱体反应腔构成，反应腔之间通过管道连接，包括出料口 8、进料口 6、用于插入大功率超声换能器2、3、4的插孔、出料口阀门9和进料口阀门7 ;大功率超声 换能器通过反应腔体的插孔插入容器并用法兰固定；流量控制阀5安装于进料口，控制待 处理样品在反应腔体里的流速，从而控制超声对样品的作用时间。大功率超声换能器在接 通电源并施加信号后，每一组中两个超声换能器面对面作用可实现超声波混频，合成的超 声波可实现不同的频率和声强，并在特定区域内产生超声空化效应作用于生物细胞。装置 工作前先将大功率超声换能器通过反应腔体的插孔插入容器并用法兰固定，关闭出料口阀 门，从进料口注水，填充满整个容器，开启电源并传输信号使大功率超声换能器工作。此时 打开出料口阀门并将待处理样品稀释后通过流量控制阀从进料口注入反应腔体中，通过流 量控制阀可以控制待处理样品在反应腔体里的流速，从而控制超声对样品的作用时间。待 处理样品连续经过超声作用，实现高效、连续破壁目的，并从出料口流出，进入后续处理系 统。
[0019] 以下以蓝藻为例，结合具体情况对本发明作详细说明。
[0020] 实施例1
[0021] 取A、B、C、D四组浓度相同的铜绿微囊藻液各200ml，超声输出功率为500W，A、B、 C组分别用频率为20KHz、28KHz和35KHz的超声进行作用，辐照时间为15秒，D组分别用 20kHz和28kHz混频，28kHz和35kHz混频，20kHz和35kHz混频各作用5秒，将经超声作用的 藻液静置于培养箱中，取上清液测量吸光度（OD值），与未经超声作用的对照组进行对比， 从而定量得到溶液中蓝藻的生物含量，如表1所示。
[0022]表 1
[0023]
[0024] 从表1可以看出，采用混频超声对蓝藻进行处理，可有效降低溶液中蓝藻的生物 含量，从而提尚去除率，蓝澡的去除效果可提尚25%左右。
[0025] 实施例2
[0026] 取A、B、C、D四组浓度相同的铜绿微囊藻液各200ml，超声输出功率调为500W，四 组均采用混频超声，辐照时间分别为15秒、20秒、25秒和30秒，将经超声作用的藻液静置 于培养箱中，取上清液测量吸光度（OD值），与未经超声作用的对照组进行对比，从而定量 得到溶液中蓝藻的生物含量，如表2所示。
[0027] 表 2
[0028]
[0029] 从表2可以看出，采用混频超声对蓝藻进行处理，随着混频超声作用时间的增加， 溶液中蓝藻的生物含量降低，相应的去除率升高，由于该方法设计为连续处理方法，不会无 限升高超声作用时间，因此可根据需要选择合理时间范围。
[0030] 实施例3
[0031] 取A、B、C、D四组浓度相同的铜绿微囊藻液各200ml，超声输出功率分别为0. 5kW、 lkW、2kW、3kW，采用混频超声作用15秒，将经超声作用的藻液静置于培养箱中，取上清液测 量吸光度（OD值），与未经超声作用的对照组进行对比，从而定量得到溶液中蓝藻的生物含 量，如表3所示。
[0032] 表 3
[0033]
[0034] 从表3可以看出，采用混频超声对蓝藻进行处理，随着混频超声功率的增加，溶液 中蓝藻的生物含量大大降低，相应的去除率升高。
【主权项】
1. 一种高效连续式超声细胞破壁处理装置，包括细胞破壁超声反应腔体（I)、反应腔 体（1)的两端分别为进料口（6)和出料口（8);其特征在于，所述超声反应腔体（1)包括若 干个由管道连接的柱体反应腔，每个柱体反应腔内设有至少两个不同频率的大功率超声换 能器。2. 根据权利要求1所述的一种高效连续式混频超声细胞破壁处理装置，其特征在于， 所述大功率超声换能器由超声换能器和超声变幅杆组成，并且每个超声换能器对应一个超 声波发生器。3. 根据权利要求2所述的一种高效连续式混频超声细胞破壁处理装置，其特征在于， 每个柱体反应腔内设有两个不同频率的大功率超声换能器。4. 根据权利要求3所述的一种高效连续式混频超声细胞破壁处理装置，其特征在于， 所述大功率超声换能器根据需要选择功率范围在100W_4kW之间，频率20kHz和28kHz为一 组，28kHz 和 35kHz 为一组，20kHz 和 35kHz 为一组。5. 根据权利要求1所述的一种高效连续式混频超声细胞破壁处理装置，其特征在于， 所述超声反应腔体由三个柱体反应腔构成，反应腔之间通过管道连接。6. 根据权利要求5所述的一种高效连续式混频超声细胞破壁处理装置，其特征在于， 每个柱体反应腔内设有一组不同频率的大功率超声换能器；频率20kHz和28kHz为一组， 28kHz 和 35kHz 为一组，20kHz 和 35kHz 为一组。7. 根据权利要求1所述的一种高效连续式混频超声细胞破壁处理装置，其特征在于， 所述细胞破壁超声反应腔体可以根据处理样品数量及种类通过出料口和进料口进行多个 级联。8. 根据权利要求1所述的一种高效连续式混频超声细胞破壁处理装置，其特征在于， 所述细胞破壁超声反应腔体进料口安装流量控制阀。9. 根据权利要求1所述的一种高效连续式混频超声细胞破壁处理装置，其特征在于， 进料口设有进料口阀门、出料口设有出料口阀门。
【专利摘要】本发明涉及一种高效连续式混频超声细胞破壁处理装置，包括细胞破壁超声反应腔体、反应腔体的两端分别为进料口和出料口；所述超声反应腔体包括若干个由管道连接的柱体反应腔，每个柱体反应腔内设有至少两个不同频率的大功率超声换能器。待处理样品稀释成液态通过流量控制阀由反应容器进料口泵入，在反应腔体内绕行。反应腔两侧嵌入面对面放置大功率超声换能器，每一组中两个超声换能器面对面作用可实现超声波混频，合成的超声波可实现不同的频率和声强，达到连续、高效破壁的目的。本发明提出的超声细胞破壁装置操作简单、易于实现、效率高、持续性强，对藻类等生物细胞的破碎处理有较高的应用价值。
【IPC分类】C02F11/00, C02F1/36
【公开号】CN104944515
【申请号】CN201510399857
【发明人】杨浩
【申请人】杨浩
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月9日