超聲波在生物工程中的應用

張濤

隨著科技的發展，超聲波技術受到愈加廣泛的關注，并且這一技術逐漸被應用于各行各業中，其中生物工程就是應用這一技術的行業。將超聲波技術應用在生物工程中，對行業的進步和發展有著極大的幫助。本文主要對超聲波進行分析，探究超聲波技術在生物工程中的應用。

超聲波技術作為生物工程中經常利用到的技術，可以應用在生物研究、生產和檢測等方面，不僅具有良好的使用價值，而且還具有極大的優勢，可以被廣泛應用于生物工程中的各個方面，如果放棄對這一技術的有效應用，會影響生物工程的發展進程，對此，應提高度這一技術的重視程度，實現對其合理的應用。

1 超聲波簡述

超聲波屬于一手閏順率較高的聲波，不在人聽力接受范圍內，其頻率通常在20000赫茲以上，有著方向性好、穿透力強和易于集中等特征，在使用超聲波技術工作時，還具有操作簡單和檢測范圍廣等特點，同時這一技術可用在距離測量、速度測量、自動控制、清洗、制藥、粉碎和殺菌消毒等方面，使用范圍極廣。

2 超聲波技術的工作原理不側吏用優勢

2.1 工作原理

超聲波是一種頻率下線遠大于人耳聽覺的聲波，具有廣泛的用途。在使用這種聲波開展工作時，人們利用超聲波高敏感度的特性，檢測物體產生的震動和聲音，以此來判斷物體的結構、距離和形態等。同時在使用過程中，不僅可以對其形態等進行判斷，而且還可以通過細微的差別，判斷出檢測的具體信息，并將其基本信息顯示出來。

2.2 使用優勢

從超聲波的工作原理工可以看出，在實際使用中，其操作較為簡單，僅需在使用前利用相應的設備將超聲波強度設計好即可，過程簡單極易操作。同時超聲波在使用時，受其高度敏感性的影響，即便是輕微的變化都會被有效的檢測出來，并且識別度極高，這就提高了超聲波技術檢測的準確性。另外，超聲波技術屬于社會中利用較為廣泛的技術，經常被使用在各個不同的領域，具有極高的使用價值，其而生物工程領域就是其中之一，涵蓋范圍極廣，這也就意味著這一技術可以應用在更加廣闊的檢測范圍內。

3 超聲波在生物工程中的應用

3.1 在種子發芽方面的應用

超聲波時生物工程中經常運用的一項技術，對推動生物學發展具有重要作用。生物工程在使用這一技術時，可以應用在檢測種子發芽狀況中，便于對種子進行隨時檢測，提高的檢測的效率。一般來說，要加強對生物生長狀況的了解，就需要從早期就對其進行觀察，而早期植物通常都位于土壤中，被土層覆蓋難以真實的觀察到其生長狀況，觀察效率低。而超聲波技術的應用，就在很大程度上改善了這一局面，利用技術檢測可以精準的捕捉到種子生長中發出的震動和聲音，有效的反應出其生長狀態。另外，超聲波技術還具有一定的生物學效應，可以增加農作物的產量和促進沙地綠化。因此，在植物種子萌芽期，使用超聲波技術可以提高其發芽率和種子成活率，將其使用在農業中可以幫助農業增產增收。除此之外，使用這一技術可以增加細胞膜的通透性，增強細胞內、外物質的擴散與流動，實現遺傳物質轉化，強化細胞代謝等。因此，超聲波技術還可以被應用在動物養殖中，比如，魚類養殖業。

3.2 對植物病菌、病毒檢測方面的應用

在植物生長的過程中，經常會遭受各種不同類型病菌和病毒的影響，導致生長質量下降，嚴重時還會增加植物的死亡率，甚至還也會波及周邊其他植物，造成大面積病毒，病菌破壞。因此，在面臨植物侵害時，必須要及時進行處理，防范病毒侵害，這就應注意加強對植物病菌和病毒的檢測和了解，而超聲波應用，就可以為植物檢測提供便利。在應用時可以對正常的植物進行檢測，并記錄相關的數據，然后以此為依據，對其他相同種類的植物進行檢測，一旦超聲波反饋出異常，就可以從反饋信息中掌握植物遭受的病毒侵害狀況及其相關的數據信息，有助于技術人員進行技術處理。

3.3 超聲波技術在植物基因檢測中的應用

生物工程中，經常會面臨植物優良品種選擇的問題，如果僅憑種子表面狀態觀察難以真正了解種子的品質。此時就需要通過基因檢測，來實現對品種狀況的了解，而要對植物基因實施檢測，就需使用超聲波技術。一般來說，在進行植物基因檢測時，都會使用超聲波技術，這種方式對植物幾乎不存在危害，有著很高的使用價值。

3.4 生物活性物質提取和生產方面的應用

超聲波技術可以使用在液體、固體分散體系中，與經常使用的攪拌和研磨粉碎方式相比，具有更強的粉碎效果，并且對其強度進行合理的控制，還可以是實現選擇性粉碎，其效果極好，具有極強的優越性。將其使用在活性物質提取中，可在保證不傷害活性物質的前提下，粉碎其他生物細胞，將酶等物質提出來，通過超聲波粉碎方式，進行大量提出作業，有助于增加活動物質的產量。

在使用超聲波時，合理的控制其強度，可以在保證細胞不被破壞的前提下，通過超聲照射提升其新陳代謝效率，幫助細胞實現快速生長。因此，如果將超聲波使用在細菌、藻類培養中，有助于增加其產量。

總而言之，超聲波技術作為一項具有極高使用價值的技術，將其應用在生物工程中，進行粉碎、發酵、乳化和探測等，既可以提高生物工程的工作效率，又可為相關人員提供更多便利，同時還有助于解決一些生物工程中難以進行人工處理的問題，對促進生物工程發展具有重要的意義。