เครื่องโฮโมจีไนเซอร์เป็นอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการหรือโรงงานอุตสาหกรรมที่ใช้ในการบดและกระจายอนุภาคในของเหลวผสมอย่างสม่ำเสมอ ทำให้เกิดอิมัลชัน สารแขวนลอย หรือสารละลายที่เสถียรและสม่ำเสมอ กระบวนการโฮโมจีไนเซชันเป็นกระบวนการสำคัญในหลายสาขา รวมถึงการผลิตอาหารและเครื่องดื่ม ยา เทคโนโลยีชีวภาพ และวิทยาศาสตร์วัสดุ ใช้ในการแปรรูปสารต่างๆ เช่น เนื้อเยื่อ เซลล์ ดิน พืช และผลิตภัณฑ์อิมัลชัน เช่น ครีม โลชั่น หรือนม

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในงานวิจัยในห้องปฏิบัติการและการผลิตเชิงพาณิชย์ การใช้งานทั่วไป ได้แก่:

• การทำลายเซลล์เพื่อสกัด DNA, RNA และโปรตีน
• การผลิตอาหารและเครื่องดื่ม (เช่น นม น้ำผลไม้ ซอส)
• การคิดค้นสูตรผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง (เช่น ครีม เจล โลชั่น)
• สารแขวนลอยและอิมัลชันทางเภสัชกรรม
• การประมวลผลตัวอย่างดินและพืชสำหรับการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม

มีการใช้เทคโนโลยีหลากหลายชนิดในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน โดยแต่ละเทคโนโลยีมีข้อดีและข้อจำกัดที่แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับวัสดุที่กำลังแปรรูปและผลลัพธ์ที่ต้องการ^{[ 1 ]}

วิธีการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบง่ายๆ ใช้เครื่องมือพื้นฐานและแรงกายในการบดตัวอย่าง เทคนิคเหล่านี้มักใช้ในวิทยาศาสตร์ชีวภาพสำหรับการประมวลผลตัวอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้นทุนหรือความพร้อมของอุปกรณ์เป็นข้อจำกัด

ตัวอย่างที่พบได้ทั่วไปสองตัวอย่าง ได้แก่:

• ครกและสาก : หนึ่งในวิธีการบดละเอียดที่เก่าแก่และเข้าถึงได้ง่ายที่สุด ซึ่งมักใช้เป็นเครื่องบดเนื้อเยื่อ ตัวอย่างจะถูกบดระหว่างภาชนะ (ครก) และวัตถุทื่อ (สาก) ระบบครกและสากอาจเป็นแบบใช้มือหรือแบบอัตโนมัติ และมักใช้สำหรับการบดละเอียดเนื้อเยื่อ การแยกเซลล์ และการประมวลผลตัวอย่างแช่แข็ง ^{[ 2 ]}

• แผ่นกระจกฝ้า : สามารถใช้ในการทำให้ตัวอย่างเนื้อเยื่อขนาดเล็กและอ่อนนุ่มเป็นเนื้อเดียวกันได้ โดยการใช้การเคลื่อนที่แบบวงกลมและแรงกดระหว่างพื้นผิวฝ้าสองด้าน^{[ 3 ]}

แม้ว่าวิธีการเหล่านี้จะเรียบง่ายและราคาไม่แพง แต่ก็มีข้อจำกัดในด้านขอบเขตและความสม่ำเสมอ

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์แบบแรงเฉือนสูงใช้ใบพัดหมุนเร็วภายในตัวคงที่เพื่อสร้างแรงเฉือนสูง แรงเหล่านี้จะทำลายอนุภาคและหย droplets โดยทั่วไปจะลดขนาดลงเหลือ 2–5 ไมครอน

โรเตอร์จะดึงวัสดุเข้าไปในหัวทำงาน ซึ่งวัสดุจะถูกผสมอย่างเข้มข้นในช่องว่างแคบๆ ระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์ เมื่อผลิตภัณฑ์ถูกดันผ่านตะแกรงสเตเตอร์ มันจะเกิดแรงเฉือนไฮดรอลิกและถูกหมุนเวียนกลับเข้าไปในส่วนผสม วงจรต่อเนื่องนี้จะลดขนาดอนุภาคหรือหยดน้ำอย่างรวดเร็ว ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่สม่ำเสมอและเสถียร^{[ 4 ]}

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าโฮโมจีไนเซอร์ที่มีแรงเฉือนสูงสามารถปรับปรุงเสถียรภาพและความหนืดของอิมัลชันได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบของสูตร ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีการควบคุมหรือวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์^{[ 5 ]}

เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก หรือที่รู้จักกันในชื่อเครื่องโซนิเคเตอร์ ใช้คลื่นเสียงความถี่สูงในการกวนอนุภาคในตัวอย่าง วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการทำลายผนังเซลล์และการกระจายอนุภาคนาโน

ในการทำโฮโมจีไนเซชันด้วยแรงดันสูง ผลิตภัณฑ์จะถูกดันผ่านรูแคบๆ ด้วยแรงดันที่มักเกิน 15,000 psi การรวมกันของแรงเฉือน ความปั่นป่วน และการเกิดโพรงอากาศที่เกิดขึ้น จะช่วยลดขนาดอนุภาคและทำให้ได้ส่วนผสมที่สม่ำเสมอ วิธีนี้เป็นที่นิยมใช้ในกระบวนการแปรรูป นม

ระบบความดันสูงพิเศษ (UHPH) อาจช่วยเพิ่มเสถียรภาพของจุลินทรีย์และยืดอายุการเก็บรักษาได้^{[ 6 ]}

เครื่องบดละเอียดแบบลูกปัดใช้ลูกปัดขนาดเล็กที่ทำจากแก้ว เซรามิก หรือโลหะในการบดตัวอย่างให้ละเอียดด้วยแรงบดและแรงกระแทก โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประสิทธิภาพสำหรับเนื้อเยื่อที่แข็ง เซลล์จุลินทรีย์ และตัวอย่างปริมาณน้อย

เทคโนโลยีการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันสมัยใหม่มักมีคุณสมบัติที่ช่วยลดการปนเปื้อน การเกิดละอองลอย และเสียงรบกวน การออกแบบอุปกรณ์ยังอาจช่วยลดการปนเปื้อนข้ามระหว่างตัวอย่าง ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการวิจัยทางชีววิทยาและการวิจัยทางคลินิก

• การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน (ทางเคมี)
• เครื่องอัดเซลล์แรงดันแบบฝรั่งเศส
• การทำลายเซลล์
• โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก