تکه تکه شدن سلول گام مهمی در فرآیند تولید پروتئین های نوترکیب است. برای چندین دهه، تکه تکه شدن سلول اولتراسوند یک روش انتخاب مقیاس آزمایشگاهی بوده است. این فرآیند نیاز به دامنه اولتراسونیک بالا مناسب برای تعلیق سلولی دارد که نیروهای برشی قابل توجهی را ایجاد می کند. نیروی برشی نتیجه کاویتاسیون اولتراسونیک قوی است که حباب‌های خلاء انفجار نامتقارن شدید ایجاد می‌کند و باعث ایجاد جت‌های میکرو می‌شود که باعث پارگی دیواره سلولی می‌شود. با این حال، با توجه به محدودیت‌های تکنولوژی سنتی اولتراسونیک، اجرای صنعتی این روش نمی‌تواند دامنه امواج مافوق صوت و قدرت نیروهای برشی ایجاد شده توسط کاویتاسیون را کاهش دهد و در نتیجه به کارایی فرآیند ترک آسیب وارد کند. لیزرهای سلول اولتراسونیک در مقیاس صنعتی دارای راندمان لیز مشابه تجهیزات آزمایشگاهی هستند و در عین حال بهره وری بالاتری را ارائه می دهند.
سیستم‌های پردازش مایع اولتراسونیک سنتی شامل سر ابزار اولتراسونیک با قطر کاهش‌یافته در جهت خروجی است و تنها زمانی می‌توانند دامنه اولتراسونیک بالا را ارائه دهند که انتهای خروجی بسیار کوچک باشد. تقویت فرآیند مستلزم تغییر به سر ابزار با قطر خروجی بیشتر است که می تواند انرژی مافوق صوت را به حجم بیشتری از مایع پردازشی منتقل کند و در عین حال دامنه بالایی را حفظ کند. با این حال، اگر قطر خروجی سر ابزار سنتی به اندازه قابل قبول صنعتی افزایش یابد، حداکثر دامنه آنها به طور قابل توجهی کاهش می یابد و برای آسیب رساندن به سلول ها کافی نیست. بنابراین، استفاده از پردازنده‌های فراصوت با دامنه بالا سنتی محدود به مطالعات آزمایشگاهی است که نمی‌توان مستقیماً آن را تقویت کرد. از طریق تحقیق و توسعه FUNSONIC، این محدودیت با موفقیت برطرف شد و پردازنده‌های اولتراسونیک در مقیاس پایلوت و صنعتی ساخته شدند که می‌توانند دامنه‌های بسیار بالایی تولید کنند و به طور مداوم کار کنند.
تخریب سلول های ساکارومایسس سرویزیه:
ما آزمایش‌های تخمیر اولتراسونیک را با استفاده از پردازنده مایع اولتراسونیک سطح تجربی و پردازشگر اولتراسونیک مقیاس آزمایشی انجام دادیم و داده‌های زیر را به‌دست آوردیم:
بلورهای کمکی اولیه را با اندازه متوسط ذرات 15.4 میکرون در یک حلال آلی با کسر جرمی 5 درصد معلق کنید. هیچ سورفکتانت یا عوامل دیگری استفاده نشد. سوسپانسیون در داخل محفظه راکتور با سرعت 4 لیتر در دقیقه در مخزن ذخیره می شود و به مدت 2 ساعت هم زده می شود. محفظه واکنش مجهز به شاخ هالتر الماسی شکل با قطر 32 میلی متر و دامنه 90 میکرون است. در طول عملیات، آب خنک‌کننده با کنترل دمای محفظه واکنش کنترل می‌شود تا از درون محفظه عبور کند و دمای سوسپانسیون را در 25 درجه سانتی‌گراد حفظ کند.
پس از 2 ساعت درمان اولتراسونیک، متوسط اندازه ذرات مورد نیاز حدود 0.4 میکرومتر (400 نانومتر) است. برای تولید در مقیاس صنعتی، این برنامه می تواند از پردازنده آلتراسونیک صنعتی 3000 واتی استفاده کند که بهره وری را تا 5 برابر افزایش می دهد.
اولتراسوند روشی ساده و موثر برای تهیه نانوبلورهای شکل دار است. با استفاده از سر ابزار الماسی می توان این فرآیند را مستقیماً گسترش داد و دستیابی به نتایج آزمایشگاهی در محیط های تولید صنعتی را ممکن می سازد.