Le traitement par ultrasons est le processus consistant à convertir un signal électrique en une vibration physique qui peut être dirigée vers une substance. Sonicateurs sont des équipements de laboratoire essentiels et sont utilisés pour un certain nombre d'objectifs. La sonication est généralement effectuée pour briser des composés ou des cellules pour un examen plus approfondi. La vibration a un effet très puissant sur les solutions, ce qui provoque leurs molécules se brisent et les cellules à se rompre. Un premier exemple est dans les tests d'ADN, où les cellules qui peuvent contenir des informations d'ADN sont soumis à sonication pour les briser et de libérer les protéines d'ADN afin qu'ils puissent être testés.
La partie principale d'un dispositif de sonication est le générateur électrique à ultrasons. Ce dispositif crée un signal (généralement autour de 20 KHz) qui alimente un transducteur. Ce transducteur convertit le signal électrique en utilisant des cristaux piézo-électriques, ou des cristaux qui répondent directement à l'électricité, en créant une vibration mécanique. Cette vibration, moléculaires à l'origine, est soigneusement préservé et amplifié par l'appareil à ultrasons, jusqu'à ce qu'il soit passé à travers la sonde.
La sonde de sonication transmet la vibration à la solution étant soniqué. Cette sonde est une pointe soigneusement construite qui se déplace dans le temps avec la vibration, la transmission dans la solution. La sonde se déplace vers le haut et vers le bas à une vitesse très élevée de la vitesse, bien que l'amplitude peut être réglée par l'opérateur et est choisi en fonction des qualités de la solution étant soniquées.
Le mouvement rapide de la sonde crée un effet appelé cavitation. La cavitation se produit lorsque les vibrations créent une série de bulles microscopiques dans la solution, des poches d'espace coincées entre les molécules qui se forment et puis l'effondrement de nouveau sous le poids de la solution, l'envoi de minuscules ondes de choc dans la substance environnante. Des milliers de ces bulles de formage et de l'effondrement sans cesse créer de puissantes vagues de vibration ce cycle dans la solution et se brisent les cellules.
Il y a des trucs de sondes de tailles différentes en fonction de ce genre de processus de sonification est souhaitée. Une très petite astuce va créer d'excellents effets de cavitation et facilement perturber les cellules environnantes, mais il aura une zone limitée de l'effet sur la base autour de la sonde elle-même. Grandes pointes peuvent atteindre une plus grande quantité de la solution, mais ne produisent pas une telle réaction intense.
Les taux de sonication comme une cellule-disrupteur très complet, parfois trop forte pour les cellules et les protéines en question. Si les scientifiques ont besoin d'utiliser une procédure plus délicate, ils choisissent généralement un procédé traditionnel comme la digestion enzymatique (perturbation par réaction chimique) ou le broyage d'un matériau tel que du sable.