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超细气泡生物学效应 精选

已有 2781 次阅读 2024-1-2 12:23 |系统分类:科研笔记

超细气泡,有时也叫微纳米气泡,是物理学领域的一个新方向,粒径非常小的气泡历史上曾经被认为存在时间太短,没有太多的观察研究意义,但最近20年的研究已经明确,极小粒径气泡具有非常反常的特征,具有远超理论预期的存在寿命,由于超细气泡具有比表面积超大的特点,是建立气液相多种反应体系的优质界面,而存在寿命足够可观,则具有相应多的应用价值。人们对这种气泡的研究兴趣大增,在应用方面重点是建立理想的低耗能高效率高浓度制备方法,理论方面重点研究超细气泡超长寿命的机制和超细气泡的物理化学性质。

超细气泡的生物学效应则属于超细气泡的物理化学性质范畴,由于生物学效应意味着重要理论价值和广泛应用前景,是这一领域相对比较独特的内容。

超细气泡 UB) 具有与活细胞相当的体积和高丰度,容易与不同类型的细胞发生不可避免的相互作用,并促进生理特性的改变。近年来,已经研究了四种典型细胞类型(例如细菌、真菌、植物和哺乳动物细胞)与 超细气泡的相互作用。对于细菌细胞,超细气泡已被用于产生毛细管力来撕裂生物膜。还发现气泡破裂过程中释放的大量热量、压力和自由基会影响细菌细胞的生长。同样,气泡气核心身份在真菌细胞的发育中起着重要作用。通过提出的超细气泡附着在真菌细胞壁疏水素蛋白上的机制,充满氧气和臭氧气体的超细气泡可以促进或阻碍细胞生长速率。另一方面,活性氧(ROS)的形成和传质促进是超细气泡与植物细胞之间间接相互作用的两种方式。同样,使用不同的气芯产生气泡会对这些细胞产生不同的物理效应,例如,氢气用于抗氧化作用,氧气用于氧化有毒金属离子。对于哺乳动物细胞来说,研究它们与超细气泡相互作用的重要性在于气泡对细胞活力的作用,因为用于药物递送的膜穿孔会极大地影响细胞的存活。超细气泡已被利用和测试通过不同的方法形成孔隙,从气泡振荡和微流产生到声空化到气泡内爆。

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纳米气泡的5种最基本制造方法,1 水动力空化(湍流管)2 超声空化 3 激光聚焦空化(激光加热?)4 电解水产生氢氧气泡,5混合不同溶剂(因为溶解度差异产生纳米气泡,这种方法多用于科研)

 



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