超聲波細(xì)胞破壁設(shè)備俗稱細(xì)胞粉碎機(jī)或細(xì)胞破碎機(jī)。超聲波細(xì)胞破碎機(jī)是利用了超聲波的空化作用。超聲波空化是將植物材料或組織破碎成更小的碎片的有效手段，也是纖維原纖化或植物提取物提取的有效手段。對(duì)新鮮或干燥的細(xì)胞材料的細(xì)胞壁進(jìn)行超聲處理可能非常有選擇性，并且溶劑的選擇是分解的相關(guān)因素。

超聲波細(xì)胞破壁設(shè)備幾乎與任何溶劑兼容。在高壓循環(huán)期間，快速交替的液體壓力推動(dòng)液體通過細(xì)胞膜，并在低壓（真空）循環(huán)期間從細(xì)胞中提取液體。這種情況每秒發(fā)生超過 20,000 次。反復(fù)的超聲空化應(yīng)力削弱細(xì)胞結(jié)構(gòu)，最終將細(xì)胞破裂成更小的碎片，從而快速有效地分解細(xì)胞。它的有效性使超聲處理成為一種分解強(qiáng)化技術(shù)。

超聲波破碎機(jī)在聲空化的基礎(chǔ)上工作。通過超聲波工具頭，高強(qiáng)度超聲波被傳輸?shù)揭后w、漿液、細(xì)胞懸液等介質(zhì)中。超聲波穿過液體，在那里產(chǎn)生交替的高壓和低壓循環(huán)。在低壓循環(huán)期間，會(huì)出現(xiàn)微小的真空氣泡，即所謂的空化氣泡。這些空化氣泡在幾個(gè)壓力周期內(nèi)增長(zhǎng)，直到它們達(dá)到無法吸收更多能量的大小。此時(shí)，空化氣泡劇烈內(nèi)爆并產(chǎn)生局部條件，例如非常高的溫度、壓力和壓力差（由于高加熱/冷卻速率和壓力波動(dòng)），微湍流和速度高達(dá) 180m/s 的液體流。

這些條件對(duì)介質(zhì)中的顆粒表現(xiàn)出顯著的機(jī)械效應(yīng)，因?yàn)楦咚僖后w流會(huì)加速介質(zhì)中的顆粒，從而使顆粒發(fā)生碰撞。通過粒子間碰撞，固體物質(zhì)（例如，粒子、纖維、細(xì)胞）侵蝕、破碎并破碎成微米和納米尺寸的碎片。

細(xì)胞破碎是一種從細(xì)胞內(nèi)釋放和分離生物分子的技術(shù)或過程。超聲波是一種有效的方法，可以穿孔和破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，從而將細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和目標(biāo)生物分子釋放到溶劑中。作為一種非加熱、溫和但高效的技術(shù)，超聲波破碎機(jī)在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)中用于裂解細(xì)胞并生產(chǎn)高質(zhì)量的提取物。