hoekom word vloeibare stikstof in kriopreservering gebruik?

2023-07-20

1. Waarom vloeibare stikstof as 'n koelmiddel gebruik?

1. Omdat die temperatuur vanvloeibare stikstofself is baie laag, maar die aard daarvan is baie sag, en dit is moeilik vir vloeibare stikstof om chemiese reaksies te ondergaan, daarom word dit dikwels as 'n koelmiddel gebruik.
2.Vloeibare stikstofverdamp om hitte te absorbeer, die temperatuur te verlaag en kan as 'n koelmiddel gebruik word.
3. Oor die algemeen word ammoniak as koelmiddel gebruik en water as absorberend.
4. Die ammoniakgas word deur die kondensor afgekoel om vloeibare ammoniak te word, en dan gaan die vloeibare ammoniak die verdamper binne om te verdamp, en absorbeer terselfdertyd hitte van buite om die doel van verkoeling te bereik, en vorm dus 'n deurlopende diffusie absorpsie verkoeling siklus.
5. Stikstof kan as 'n koelmiddel in "kriogeniese" toestande gebruik word, dit wil sê naby absolute 0 grade (-273.15 grade Celsius), en word oor die algemeen in laboratoriums gebruik om supergeleiding te bestudeer.
6. In medisyne word vloeibare stikstof algemeen gebruik as 'n koelmiddel om bedrywighede onder krioanestesie uit te voer.
7. In die hoë-tegnologie veld word vloeibare stikstof dikwels gebruik om 'n lae-temperatuur omgewing te skep. Sommige supergeleidende materiale verkry byvoorbeeld slegs supergeleidende eienskappe by lae temperature nadat dit met vloeibare stikstof behandel is.
8. Die temperatuur onder die normale druk van vloeibare stikstof is -196 grade, wat as 'n ultra-lae temperatuur koue bron gebruik kan word. Die lae-temperatuur vergruising van bande, geenberging in hospitale, ens. gebruik alles vloeibare stikstof as 'n koue bron.

2. Hoe bewaar vloeibare stikstof selle?

Die tegniek wat die meeste gebruik word vir selkriopreservering is die vloeibare stikstof-kriopreserveringsmetode, wat hoofsaaklik die stadige vriesmetode met 'n gepaste hoeveelheid beskermende middel gebruik om selle te vries.
Let wel: As die selle direk gevries word sonder om enige beskermende middel by te voeg, sal die water binne en buite die selle vinnig yskristalle vorm, wat 'n reeks nadelige reaksies sal veroorsaak. Byvoorbeeld, dehidrasie van die selle verhoog die plaaslike elektrolietkonsentrasie, verander die pH-waarde en denatureer sommige proteïene as gevolg van bogenoemde redes, wat veroorsaak dat die interne ruimtestruktuur van die sel versteur word. Veroorsaak skade, mitochondriale swelling, verlies van funksie en versteuring van energiemetabolisme. Die lipoproteïenkompleks op die selmembraan word ook maklik vernietig, wat veranderinge in die deurlaatbaarheid van die selmembraan en verlies aan selinhoud veroorsaak. As meer yskristalle in die selle gevorm word, soos die vriestemperatuur afneem, sal die volume van die yskristalle uitbrei, wat lei tot onomkeerbare skade aan die ruimtelike konfigurasie van die kern-DNS, wat lei tot seldood.

Die latente en aanvoelbare hitte wat deur die vloeibare stikstofvoedsel in kontak met die kos geabsorbeer word, veroorsaak dat die kos vries. Vloeibare stikstof word uit die houer uitgestoot, verander skielik na normale temperatuur en druk, en transformeer van vloeibare na gasvormige toestand. Tydens hierdie faseveranderingsproses kook en verdamp vloeibare stikstof by -195.8 ℃ om gasvormige stikstof te word, en die latente verdampingshitte is 199 kJ/kg; as -195.8 Wanneer die temperatuur onder stikstof by atmosferiese druk tot -20 °C styg, kan dit 183.89 kJ/kg aanvoelbare hitte absorbeer (die spesifieke hittekapasiteit word bereken as 1.05 kJ/(kg?K)), wat geabsorbeer word deur die hitte van verdamping en aanvoelbare hitte wat tydens die vloeibare stikstoffaseveranderingsproses geabsorbeer word. Die hitte kan 383 kJ/kg bereik.
In die proses van voedselvries, omdat 'n groot hoeveelheid hitte in 'n oomblik weggeneem word, word die temperatuur van die kos vinnig van buite na binne afgekoel om te vries. Vloeibare stikstof vinnige vries tegnologie gebruik vloeibare stikstof as die koue bron, wat geen skade aan die omgewing het nie. In vergelyking met tradisionele meganiese verkoeling, kan dit laer temperatuur en hoër verkoelingstempo behaal. Vloeibare stikstof vinnige vries tegnologie het vinnige vries spoed, kort tyd, en Die kos is van goeie gehalte, hoë veiligheid en besoedeling-vry.
Vloeibare stikstof-snelvriestegnologie is wyd gebruik in die vinnige vries van waterprodukte soos garnale, witaas, biologiese krap en perlemoen. Studies het getoon dat garnale wat met vloeibare stikstof-snelvriestegnologie behandel word, hoë varsheid, kleur en smaak kan handhaaf. Nie net dit nie, sommige bakterieë kan ook doodgemaak word of reproduksie by lae temperatuur stop om hoër sanitasie vereis te bereik.

Kriopreservering: Vloeibare stikstof kan gebruik word vir kriopreservering van verskeie biologiese monsters, soos selle, weefsels, serum, sperm, ens. Hierdie monsters kan vir 'n lang tyd by lae temperatuur bewaar word en na hul oorspronklike toestand herstel word wanneer dit nodig is. Vloeibare stikstof-kriopreservering is 'n algemeen gebruikte bergingsmetode, wat dikwels in biomediese navorsing, landbou, veeteelt en ander velde gebruik word.
Selkultuur: Vloeibare stikstof kan ook vir selkultuur gebruik word. Tydens selkultuur kan vloeibare stikstof gebruik word om selle te bewaar vir daaropvolgende eksperimentele operasies. Vloeibare stikstof kan ook gebruik word om selle te vries om hul lewensvatbaarheid en biologiese eienskappe te bewaar.
Selberging: Die lae temperatuur van vloeibare stikstof kan die stabiliteit en integriteit van selle handhaaf, terwyl selveroudering en dood voorkom word. Daarom word vloeibare stikstof wyd gebruik in selberging. Selle wat in vloeibare stikstof bewaar word, kan vinnig herwin word wanneer nodig en vir verskeie eksperimentele manipulasies gebruik word.

Die toediening van voedselgraad vloeibare stikstof is soos vloeibare stikstof roomys, vloeibare stikstof beskuitjies, vloeibare stikstof bevriesing en narkose in medisyne vereis ook hoë-suiwer vloeibare stikstof. Ander nywerhede soos chemiese industrie, elektronika, metallurgie, ens. het verskillende vereistes vir die suiwerheid van vloeibare stikstof.