Ultrazvukje druh elastickej mechanickej vlny v hmotnom médiu. Je to tvar vlny. Preto sa dá použiť na detekciu fyziologických a patologických informácií ľudského tela, teda na diagnostický ultrazvuk. Zároveň je to aj forma energie. Keď sa určitá dávka ultrazvuku šíri v organizmoch, ich interakciou môže spôsobiť zmeny vo funkcii a štruktúre organizmov, teda ultrazvukový biologický účinok.

Účinky ultrazvuku na bunky zahŕňajú najmä tepelný efekt, kavitačný efekt a mechanický efekt. Tepelný efekt spočíva v tom, že keď sa ultrazvuk šíri v prostredí, trenie bráni molekulárnym vibráciám spôsobeným ultrazvukom a časť energie sa premieňa na lokálne vysoké teplo (42 – 43 ℃). Keďže kritická letálna teplota normálneho tkaniva je 45,7 ℃ a citlivosť opuchnutého Liu tkaniva je vyššia ako citlivosť normálneho tkaniva, metabolizmus opuchnutých Liu buniek je pri tejto teplote narušený a syntéza DNA, RNA a bielkovín je ovplyvnená, čím sa ničia rakovinové bunky bez ovplyvnenia normálnych tkanív.

Kavitačný efekt spočíva v tom, že pod vplyvom ultrazvukového žiarenia sa v organizmoch tvoria vakuoly. Vibráciou vakuol a ich prudkou explóziou vzniká mechanický šmykový tlak a turbulencia, čo spôsobuje opuch, krvácanie, rozpad tkaniva a nekrózu.

Okrem toho, keď kavitačná bublina praskne, okamžite vzniká vysoká teplota (približne 5000 ℃) a vysoký tlak (až 500 ℃) × 104 Pa), ktoré môžu byť vytvorené tepelnou disociáciou vodnej pary OH radikálu a atómu H, OH radikálom a redoxnou reakciou spôsobenou atómom H, ktorá môže viesť k degradácii polymérov, inaktivácii enzýmov, peroxidácii lipidov a usmrcovaniu buniek.

报错 笔记