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1、创业策划主题：超声波科技推广一、超声波技术发展1.国际方面 自19世纪末到20世纪初，在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后，人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法，从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。1922年，德国出现了首例超声波治疗的发明专利；1939年发表了有关超声波治疗取得临床效果的文献报道。40年代末期超声治疗在欧美兴起，直到1949年召开的第一次国际医学超声波学术会议上，才有了超声治疗方面的论文交流，为超声治疗学的发展奠定了基础。1956年第二届国际超声医学学术会议上已有许多论文发表，超声治疗进入了实用成熟阶段。2.国内方面 国内在超声治疗领域起步稍晚，于20世纪50
2、年代初才只有少数医院开展超声治疗工作，从1950年首先在北京开始用800KHz频率的超声治疗机治疗多种疾病，至50年代开始逐步推广，并有了国产仪器。公开的文献报道始见于1957年。到了70年代有了各型国产超声治疗仪，超声疗法普及到全国各大型医院。40多年来，全国各大医院已积累了相当数量的资料和比较丰富的临床经验。特别是20世纪80年代初出现的超声体外机械波碎石术和超声外科，是结石症治疗史上的重大突破。如今已在国际范围内推广应用。高强度聚焦超声无创外科，已使超声治疗在当代医疗技术中占据重要位置。而在21世纪(HIFU)超声聚焦外科已被誉为是21世纪治疗肿瘤的最新技术。3.超声波技术基本知识科学家
3、们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹(Hz)。我们人类耳朵能听到的声波频率为20Hz20000Hz。当声波的振动频率小于20Hz或大于20KHz时，我们便听不见了。因此，我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1兆赫兹5兆赫兹。理论研究表明，在振幅相同的条件下，一个物体振动的能量与振动频率成正比，超声波在介质中传播时，介质质点振动的频率很高，因而能量很大.在中国北方干燥的冬季，如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气湿度，这就是超声波加湿器的原理。如咽喉炎、气管炎等疾病，很
4、难利用血流使药物到达患病的部位，利用加湿器的原理，把药液雾化，让病人吸入，能够提高疗效。利用超声波巨大的能量还可以使人体内的结石做剧烈的受迫振动而破碎，从而减缓病痛，达到治愈的目的。超声波在医学方面应用非常广泛，像现在的彩超、B超、碎石（例如胆结石、肾结石祛眼袋 之类的）,还能破坏细菌结构，对物品进行杀菌消毒。超声波在中草药提取方面的应用在容器中加入提取溶媒（水、乙醇或其他有机溶剂等），将中药材根据需要粉碎或切成颗粒状，放入提取溶媒中；容器的外壁粘接换能器振子或将振子密封于不锈钢盒中投入容器中；开启超声波发生器，振子向提取溶媒中发出超声波，超声波在提取溶媒中产生的空化效应和机械作用一方面可有效
5、地破碎药材的细胞壁，使有效成分呈游离状态并溶入提取溶媒中，另一方面可加速提取溶媒的分子运动，使得提取溶媒和药材中的有效成分快速接触，相互溶合、混合。超声波提取（也称为超声波萃取）以其提取温度低、提取率高、提取时间短的独特优势被具有创新意识者应用于中药材和各种动、植物有效含量的提取，是替代传统剪切工艺方法实现高效、节能、环保式提取的现代高新技术手段。超声波提取中药材的优越性，是基于超声波的特殊物理性质。主要是主要通过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力从而实现固-液萃取分离。（1）加速介质质点运动：高于20 KHz声波频率的超声波的连续介质（例如水）中传播时，根据
6、惠更斯波动原理，在其传播的波阵面上将引起介质质点（包括药材重要有效成分的质点）的运动，使介质质点运动获得巨大的加速度和动能。质点的加速度经计算一般可达重力加速度的二千倍以上。由于介质质点将超声波能量作用于药材中药效成分质点上而使之获得巨大的加速度和动能，迅速逸出药材基体而游离于水中。（2）空化作用：超声波在液体介质中传播产生特殊的“空化效应”，“空化效应”不断产生无数内部压力达到上千个大气压的微气穴并不断“爆破”产生微观上的强大冲击波作用在中药材上，使其中药材成分物质被“轰击”逸出，并使得药材基体被不断剥蚀，其中不属于植物结构的药效成分不断被分离出来。加速植物有效成份的浸出提取。（3）超声波的
7、振动匀化（Sonication）：使样品介质内各点受到的作用一致，使整个样品萃取更均匀。综上所述，中药材中的药效物质在超声波场作用下不但作为介质质点获得自身的巨大加速度和动能，而且通过“空化效应”获得强大的外力冲击，所以能高效率并充分分离出来。二、可用资源无锡上佳生物科技有限公司核心技术无锡市上佳生物科技有限公司拥有一支专业从事聚能超声细胞破碎，扫频超声，提取工程技术、清洗恒温槽、真空冷冻干燥机等系列产品研究、设计、生产经验资深的技术团队：能独立完成从科研小试、中试到生产各系列产品的全过程。公司致力于生物仪器的研制与生产，具备完善的研发和生产设施。是国内首家开发出聚能超声波多机联控，大功率扫频
8、超声波的高新企业。经过多年努力开发出针对不同领域的产品：1.超声波细胞粉碎仪细胞破碎领域：单机超声功率150W-1800W（功率无极可调），探头直径3mm-28mm（3-28）可选。根据客户需要的破碎量：从试管量-至6000升给客户提供最佳方案。完全解决了超声波在微生物，菌类，藻类，动物细胞，等物质破碎的工业放大，温度过高，破碎不均匀，生产能耗高等问题，完全在常温（室温或低温）常压下进行破碎，适合各种挥发性和非挥发性介质。图1 超声波细胞破碎仪图2 超声波细胞破碎仪2.超声波提取设备提取萃取领域：目前开发出实验型、小试、中试、生产型，多个单频、双频、多频等一系列品种(0.5升-6000升)，满
9、足不同客户的需要。应用大功率聚能超声波联控技术和扫频超声波，采取溢流循环的方式从真正意义解决了超声波在提取放大生产中的：超声声场能量间距过短、强制循环液体里湍流对超声波提取的影响、物料提取不均匀、超声发生器排布过多能耗太大、噪音污染、有机溶剂挥发等问题。适合各种陆地、海洋，天然动植物药材的提取，同时提高了提取率超声提取的优势：在低温常压下提取保证目标产物的活性和提取率，并节省了蒸汽，符合国家让企业向低碳化发展的目标；一次提取即可，提取时间缩短到1小时以内；适应溶媒范围广（适合水和各种有机挥发性溶剂）；智能化高节省人工成本。图3 超声波提取设备图4 超声波提取设备3.超声波清洗机超声波清洗领域：
10、根据不同物质有不同的最佳清洗和提取频率，使用扫频超声在20到80千赫兹追踪最佳频率以达到最佳清洗和提取效果。目前开发出不同体积的产品满足不同客户需要，并开发出集水浴加热、超声清洗、磁力搅拌等功能的新型超声波一体机，是做化工合成乳化、加快反应速度、实验室液相进样样品助溶、消泡理想选择。图5 超声波清洗机公司生产的各类生物仪器被广泛应用于中科院所属各研究所和全国知名大专院校、科研、医院、药厂等单位，部分产品远销日本、韩国等地，深受用户单位一致好评！三、市场分析1.市场前景超声波提取技术是近年来在中药有效成分的分离提取中受到广泛关注的新技术、新工艺，与其他提取方法相比较，超声波提取技术具有无污染、效
11、率高、速度快等优点。中药为我国传统医药，中药技术资源是我国劳动人民长期同疾病斗争的经验总结，是我国劳动人民智慧的结晶。我国历史悠久，幅员辽阔、在长期的防病治病实践中创造积累了丰富的经验，形成了我国独特的中医中药学理论，对民族繁荣昌盛起到了巨大的作用。中草药植物资源丰富品种浩瀚繁多可谓取之不尽用之不竭，而且中草药因其具有作用缓和、持久、疗效稳定、无毒副作用及价格便宜等特点、一直发展很快，深受我国人民、海外侨胞和国际友人的喜爱。但中草药中所含的成分相当复杂，不仅含有有效成分，还含有无效成分，组织物等，因此要提高中草药的治疗效果，必须把其有效成分提取出来。超声波提取领域:（在常温常压下提取(可以节省
12、蒸汽，降低能耗，保障目标提取物的生物活性。)，提取率比传统方法高15%以上，适合水和各种有机溶剂单方复方药材，动物药材，菌类破壁提取。由于超声波提取时间短（3040min一个批次），原料日处理量1个3立方超声设备相当于3个同体积常规提取罐的处理量。产品质量，生产效率将会有很大提高，同时能耗和人工成本也会降低不少。）循环溢流：使所有物料在没有湍流的情况下，平稳的、均匀的通过大功率聚能超声声场，起到最佳提取效果。聚能：20KHZ可调大功率超声,全国唯一一家能做到多级联控。扫频： 根据不同物料有不同的最佳提取/萃取频率，在等功率的情况下让超声频率在一定范围里周期变化追踪物料所需的最佳频率。优点如下:
13、 (1)提取效率高：超声波独具的物理特性能促使植物细胞组织破壁或变形，使中药有效成分提取更充分，提取率比传统工艺显著提高达50500%；(2)提取时间短：超声波强化中药提取通常在2440分钟即可获得最佳提取率，提取时间较传统方法大大缩短2/3以上， 药材原材料处理量大；(3)提取温度低：超声提取中药材的最佳温度在4060，对遇热不稳定、易水解或氧化的药材中有效成分具有保护作用，同时大大节能能耗；(4)适应性广：超声提取中药材不受成分极性、分子量大小的限制，适用于绝大多数种类中药材和各类成分的提取；(5)提取药液杂质少，有效成分易于分离、纯化；(6)提取工艺运行成本低，综合经济效益显著；(7)操
14、作简单易行，设备维护、保养方便。(8)提取率提高50%-500%(9)提取时间（分钟）缩短2/3以上(10)提取温度为40-60，保护有效成份。如表1所示的各种提取技术对比设备种类热回流提取二氧化碳超临界微波提取超声波提取提取时间长时2-3次单次1小时内单次1小时内单次1小时内提取温度高温低温（保证活性）高温常温（保证活性）目标产物提取率中高高高成本核算低很高中中能耗/及污染高(需要锅炉)能耗中/有污染(大气排放二氧化碳)能耗中,无污染能耗中,无污染适用品种/溶剂不适合活性物质及易挥发性溶媒特别适用挥发油等非极性物质.提取极性物质需夹带不适合活性物质及易挥发性溶媒适用各种溶媒提取各种物质安全性
15、水提安全,有机溶剂提防暴要求高,安全性一般压力资质要求高,安全性一般.微波泄露伤人,安全性一般安全表1 各种提取技术对比由于超声波清洗速度快、质量好，又能大大降低环境污染，因此，超声波清洗技术正在越来越多的工业部门中得到应用。超声波在电子行业的应用电子行业是超声波清洗应用最早，最为普及的行业。电子零件的清洗：电子零件，如半导体管的壳座、IC的壳座、晶体的壳座、继电器的壳座、电子管座等。电子元器件的基体清洗：电子元器件的基体是由半导体材料制成并封装在金属或塑料壳座中形成的，在封装前，不但对壳座必须清洗，而且也必须对基体进行清洗，如IC芯片、电阻、晶体、半导体、原膜电路等。PCB板的清洗：中国电子行业中，绝大多数企业都在使用PCB，PCB组件焊接采用的助焊剂分为水溶型、松香型和免清洗型三类，使用较多的为前两种，多采用超声波清洗（也有不少是采用酒精刷洗），免清洗型原则上应该不清洗，但是，目前世界各国的大多数厂家即使采用免清洗型焊剂焊接组件，仍需要清洗。特别是高密度PCB以及高密度IC出脚不清洗或不采用超声波清洗，必将导致高密度线路之间和IC出脚之间吸附尘埃，一旦环境湿
