在細胞破碎儀的原理并不是太神秘、太復雜。簡單說就是將電能通過換能器轉換為聲能，這種能量通過液體介質而變成一個一個密集的小氣泡，這些小氣泡迅速炸裂，產生的像小炸彈一樣的能量，從而起到破碎細胞等物質的作用。
超聲波是物質介質中的一種彈性機械波，它是一種波動形式，因此它可以用于探測人體的生理及病理信息，即診斷超聲。同時，它又是一種能量形式，當達到一定劑量的超聲在生物體內傳播時，通過他們之間的相互作用，能引起生物體的功能和結構發生變化，即超聲物效應。
超聲波破碎法是利用超聲波振蕩器發射的15-25KHZ的超聲波探頭處理細胞懸浮液。超聲波振蕩器有不同的類型，常用的為電聲型，它是由發生器和換能器組成，發生器能產生高頻電流，換能器的作用是把電磁振蕩器轉換成機械振動。超聲波振蕩器可分為槽式和探頭直接插入介質兩種型式。
預備好功能波動的超聲波細胞破碎儀，然后將需要破碎的植物組織，細菌及病毒細胞水溶液丟到燒杯中，固定好支架，將超聲波細胞破碎固定在支架上，然后設定好任務時間、頻率及振幅，超聲波細胞破碎儀就會開機停止細胞破碎。
等待一段時間后即可完成破碎工作，破碎后就會破壁而出，流入酒精或者水里，它的主要作用有熱效應，空化效應和機械效應，熱效應是當超聲在介質中傳播時，摩擦力阻礙了有超聲引起的分子震動，使部分能量轉化為局部高熱（42~43℃）。
要知道正常的臨界致死溫度為45.7℃，而腫瘤組織比正常組織敏感性高，故在此溫度下腫瘤細胞的代謝發生阻礙，DNA、RNA/蛋白質合成受到影響，從而殺傷癌細胞而正常組織不受影響。液體中的微小氣泡核在超聲波作用下產生振動，當聲壓達到一定值時，氣泡將迅速膨脹，然后突然閉合，在氣泡閉合時產生沖擊波，這種膨脹、閉合、振蕩等一系列動力學過程稱超聲波空化作用。
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