чаму вадкі азот выкарыстоўваецца ў криоконсервации?
1. Навошта ў якасці холадагенту выкарыстоўваць вадкі азот?
1. З-за тэмпературы авадкі азотсам па сабе вельмі нізкі, але яго прырода вельмі мяккая, і вадкі азот цяжка ўступаць у хімічныя рэакцыі, таму ён часта выкарыстоўваецца ў якасці холадагенту.
2.Вадкі азотвыпараецца для паглынання цяпла, паніжэння тэмпературы і можа выкарыстоўвацца ў якасці холадагенту.
3. Як правіла, аміяк выкарыстоўваецца ў якасці холадагенту, а вада - у якасці абсорбента.
4. Газападобны аміяк астуджаецца кандэнсатарам, каб стаць вадкім аміякам, а затым вадкі аміяк паступае ў выпарнік для выпарэння і ў той жа час паглынае цяпло звонку для дасягнення мэты астуджэння, утвараючы такім чынам бесперапыннае дыфузійна-абсорбцыйнае астуджэнне цыкл.
5. Азот можа выкарыстоўвацца ў якасці холадагенту ў «крыягенных» умовах, гэта значыць пры тэмпературы, блізкай да абсалютнага 0 градусаў (-273,15 градуса Цэльсія), і звычайна выкарыстоўваецца ў лабараторыях для вывучэння звышправоднасці.
6. У медыцыне вадкі азот звычайна выкарыстоўваецца ў якасці холадагенту для правядзення аперацый пад криоанестезией.
7. У сферы высокіх тэхналогій для стварэння нізкатэмпературнага асяроддзя часта выкарыстоўваюць вадкі азот. Напрыклад, некаторыя звышправодныя матэрыялы набываюць звышправодныя ўласцівасці толькі пры нізкіх тэмпературах пасля апрацоўкі вадкім азотам.
8. Тэмпература пры нармальным ціску вадкага азоту складае -196 градусаў, што можа быць выкарыстана ў якасці крыніцы холаду пры звышнізкай тэмпературы. Пры нізкатэмпературным драбненні шын, захоўванні генаў у бальніцах і г. д. у якасці крыніцы холаду выкарыстоўваецца вадкі азот.
2. Як вадкі азот захоўвае клеткі?
Найбольш часта выкарыстоўваным метадам крыякансервацыі клетак з'яўляецца метад крыякансервацыі вадкім азотам, які ў асноўным выкарыстоўвае метад павольнага замарожвання з адпаведнай колькасцю ахоўнага агента для замарожвання клетак.
Заўвага: калі клеткі непасрэдна замарозіць без дадання якіх-небудзь ахоўных сродкаў, вада ўнутры і звонку клетак хутка ўтворыць крышталі лёду, што выкліча шэраг пабочных рэакцый. Напрыклад, абязводжванне клетак павялічвае мясцовую канцэнтрацыю электраліта, змяняе значэнне pH і дэнатуруе некаторыя вавёркі па вышэйзгаданых прычынах, выклікаючы парушэнне структуры ўнутранай прасторы клеткі. Выклікае пашкоджанне, набраканне мітахондрый, страту функцый і парушэнне энергетычнага абмену. Ліпапратэінавых комплекс на клеткавай мембране таксама лёгка руйнуецца, выклікаючы змены ў пранікальнасці клеткавай мембраны і страту клетачнага змесціва. Калі ў клетках утвараецца больш крышталяў лёду, па меры паніжэння тэмпературы замярзання аб'ём крышталяў лёду будзе павялічвацца, што прывядзе да незваротнага пашкоджання прасторавай канфігурацыі ядзернай ДНК, што прывядзе да гібелі клеткі.
Схаванае і адчувальнае цяпло, якое паглынаецца прадуктамі з вадкім азотам пры кантакце з прадуктамі, прыводзіць да іх замарожвання. Вадкі азот выкідваецца з кантэйнера, раптоўна мяняецца да нармальнай тэмпературы і ціску і пераходзіць з вадкага ў газападобны стан. Падчас гэтага працэсу змены фазы вадкі азот кіпіць і выпараецца пры -195,8 ℃, ператвараючыся ў газападобны азот, а схаваная цеплыня выпарэння складае 199 кДж/кг; калі -195,8 Калі тэмпература падымаецца да -20 °C пад азотам пры атмасферным ціску, ён можа паглынуць 183,89 кДж/кг адчувальнай цеплыні (удзельная цеплаёмістасць разлічваецца як 1,05 кДж/(кг?K)), якая паглынаецца цеплыня выпарэння і адчувальная цеплыня, паглынутая ў працэсе змены фазы вадкага азоту. Цяпло можа дасягаць 383 кДж/кг.
У працэсе замарожвання прадуктаў, таму што вялікая колькасць цяпла адбіраецца ў адно імгненне, тэмпература прадуктаў хутка астуджаецца звонку ўнутр, каб замарозіць. Тэхналогія хуткай замарозкі вадкім азотам выкарыстоўвае вадкі азот у якасці крыніцы холаду, які не наносіць шкоды навакольнаму асяроддзю. У параўнанні з традыцыйным механічным астуджэннем, ён можа дасягнуць больш нізкай тэмпературы і больш высокай хуткасці астуджэння. Тэхналогія хуткага замарожвання з вадкім азотам забяспечвае высокую хуткасць замарожвання, кароткі час, і ежа добрай якасці, высокай бяспекі і чыстая.
Тэхналогія хуткай замарозкі вадкім азотам шырока выкарыстоўваецца для хуткай замарозкі водных прадуктаў, такіх як крэветкі, белая прынада, біялагічныя крабы і вушка. Даследаванні паказалі, што крэветкі, апрацаваныя тэхналогіяй хуткай замарозкі вадкім азотам, могуць захоўваць высокую свежасць, колер і густ. Мала таго, некаторыя бактэрыі таксама могуць быць забітыя або спыніць размнажэнне пры нізкай тэмпературы для дасягнення больш высокіх санітарных патрабаванняў.
Крыякансервацыя: вадкі азот можна выкарыстоўваць для крыякансервацыі розных біялагічных узораў, такіх як клеткі, тканіны, сыроватка, сперма і г. д. Гэтыя ўзоры можна захоўваць на працягу доўгага часу пры нізкай тэмпературы і пры неабходнасці аднаўляць іх зыходны стан. Крыякансервацыя вадкім азотам - гэта шырока выкарыстоўваны метад захоўвання, які часта выкарыстоўваецца ў біямедыцынскіх даследаваннях, сельскай гаспадарцы, жывёлагадоўлі і іншых галінах.
Культываванне клетак: вадкі азот таксама можна выкарыстоўваць для культывавання клетак. Падчас культуры клетак вадкі азот можна выкарыстоўваць для захавання клетак для наступных эксперыментальных аперацый. Вадкі азот таксама можна выкарыстоўваць для замарожвання клетак, каб захаваць іх жыццяздольнасць і біялагічныя ўласцівасці.
Захоўванне клетак: нізкая тэмпература вадкага азоту можа падтрымліваць стабільнасць і цэласнасць клетак, адначасова прадухіляючы старэнне і гібель клетак. Таму вадкі азот шырока выкарыстоўваецца ў клеткавых сховішчах. Клеткі, захаваныя ў вадкім азоце, могуць быць хутка адноўлены пры неабходнасці і выкарыстаны для розных эксперыментальных маніпуляцый.
Прымяненне харчовага вадкага азоту падобна на марозіва з вадкім азотам, бісквіты з вадкім азотам, замарожванне вадкім азотам і анестэзія ў медыцыне таксама патрабуюць вадкага азоту высокай чысціні. Іншыя галіны прамысловасці, такія як хімічная прамысловасць, электроніка, металургія і г.д., маюць іншыя патрабаванні да чысціні вадкага азоту.
