Гомогенизаторы высокого давления и микрофлюидные гомогенизаторы: технологии для биотехнологий и фармацевтики

05.06.2025

В современной биотехнологии, фармацевтике и пищевой промышленности ключевую роль играют процессы гомогенизации — создания однородных эмульсий, суспензий и липосом. Для этих целей используются гомогенизаторы высокого давления и микрофлюидные гомогенизаторы , обеспечивающие высокую степень дисперсности и стабильность продукта.

В этой статье мы рассмотрим принципы работы, преимущества и области применения этих устройств, а также расскажем, как выбрать подходящее оборудование для ваших задач.

Гомогенизаторы высокого давления

Принцип работы

Гомогенизаторы высокого давления (ГВД) работают по принципу форсированного продавливания жидкости через узкий зазор под давлением до 2000 бар . Это приводит к:

• Кавитации — образованию и схлопыванию микропузырьков, разрушающих клеточные структуры.
• Турбулентному сдвигу — интенсивному перемешиванию частиц.
• Ударному воздействию — механическому разрушению агрегатов.

Преимущества

• Высокая степень дисперсности (до наноразмерных частиц ).
  Возможность обработки вязких и сложных сред.
  Масштабируемость — от лабораторных до промышленных моделей.
  Подходят для эмульсий, суспензий, липосом и клеточного лизиса .

Области применения

• Фармацевтика : производство липосомальных препаратов, вакцин.
• Биотехнология : разрушение клеток для выделения белков и ДНК.
• Пищевая промышленность : гомогенизация молока, соков, соусов.

Рекомендуемое оборудование :

• Лабораторные гомогенизаторы — для исследований и малых объемов.
• Промышленные гомогенизаторы высокого давления — для серийного производства.

Микрофлюидные гомогенизаторы

Принцип работы

Микрофлюидные гомогенизаторы используют точное управление потоком жидкости в микроканалах (размером 10–200 мкм ). Основные методы:

• Ламинарный сдвиг — плавное перемешивание слоев.
• Импульсное воздействие — контролируемое разрушение частиц.

Преимущества

• Высокая воспроизводимость и контроль размера частиц.
  Минимальный нагрев продукта (важно для термолабильных веществ).
  Экономия реагентов и энергии.

Области применения

• Нанофармацевтика : синтез липосом и наноносителей.
• Биосенсоры : создание стабильных эмульсий для диагностики.
• Косметика : производство кремов и сывороток.

Когда выбирать микрофлюидный гомогенизатор?

• Если нужны точные и стабильные наночастицы .
• Для малых объемов (лабораторные и пилотные проекты).