Дезинтеграција ћелијских структура (лиза) помоћу ултразвука користи се за екстракцију унутарћелијских једињења или за микробну инактивацију.
Позадина
У микробиологији је ултразвук првенствено повезан са поремећајем ћелија (лизом) или дезинтеграцијом (Аллингер 1975). Када ултразвучно обрађују течности великим интензитетима, звучни таласи који се шире у течни медиј резултирају наизменичним циклусима високог притиска (компресија) и ниског притиска (разређивање), са стопама у зависности од фреквенције. Током циклуса ниског притиска, ултразвучни таласи високог интензитета стварају мале вакуумске мехуриће или празнине у течности. Када мехурићи постигну запремину при којој више не могу да апсорбују енергију, насилно се срушавају током циклуса високог притиска. Ова појава се назива кавитација. Током имплозије локално се постижу врло високе температуре (око 5.000К) и притисци (приближно 2.000атм). Имплозија кавитационог мехурића такође доводи до млаза течности брзине до 280м / с. Резултујуће силе смицања механички прекидају омотач ћелије и побољшавају пренос материјала. Ултразвук може имати деструктивне или конструктивне ефекте на ћелије у зависности од параметара ултразвука који се користе.
Дезинтеграција ћелија
Под интензивним ултразвучним обрађивањем, ензими или протеини могу се ослободити из ћелија или подћелијских органела као резултат дезинтеграције ћелија. У овом случају, једињење које се раствара у растварачу је затворено у нерастворљивој структури. Да би се издвојила, ћелијска мембрана мора бити уништена. Прекид ћелија је осетљив процес, јер способност ћелијског зида да издржи висок осмотски притисак унутра. Потребна је добра контрола ометања ћелија како би се избегло несметано ослобађање свих унутарћелијских производа, укључујући остатке ћелија и нуклеинске киселине, или денатурацију производа. Ултразвука служи као добро контролисано средство за дезинтеграцију ћелија. Због тога механички ефекти ултразвука омогућавају бржи и потпунији продор растварача у ћелијске материјале и побољшавају пренос масе. Ултразвуком се постиже већа пенетрација растварача у биљно ткиво и побољшава пренос масе. Ултразвучни таласи који генеришу кавитацију ремете ћелијске зидове и олакшавају ослобађање матрикса
