per què s'utilitza nitrogen líquid en la criopreservació?
1. Per què utilitzar nitrogen líquid com a refrigerant?
1. Perquè la temperatura denitrogen líquiden si és molt baix, però la seva naturalesa és molt suau i és difícil que el nitrogen líquid experimenti reaccions químiques, per la qual cosa s'utilitza sovint com a refrigerant.
2.Nitrogen líquides vaporitza per absorbir la calor, baixar la temperatura i es pot utilitzar com a refrigerant.
3. Generalment, l'amoníac s'utilitza com a refrigerant i l'aigua com a absorbent.
4. El gas d'amoníac es refreda pel condensador per convertir-se en amoníac líquid, i després l'amoníac líquid entra a l'evaporador per evaporar-se i, al mateix temps, absorbeix la calor de l'exterior per aconseguir el propòsit de la refrigeració, formant així una refrigeració d'absorció de difusió contínua. cicle.
5. El nitrogen es pot utilitzar com a refrigerant en condicions "criogèniques", és a dir, properes als 0 graus absoluts (-273,15 graus Celsius), i s'utilitza generalment als laboratoris per estudiar la superconductivitat.
6. En medicina, el nitrogen líquid s'utilitza habitualment com a refrigerant per realitzar operacions sota crianestèsia.
7. En el camp de l'alta tecnologia, sovint s'utilitza nitrogen líquid per crear un ambient de baixa temperatura. Per exemple, alguns materials superconductors només obtenen propietats superconductores a baixes temperatures després de ser tractats amb nitrogen líquid.
8. La temperatura sota la pressió normal del nitrogen líquid és de -196 graus, que es pot utilitzar com a font freda de temperatura ultra baixa. La trituració de pneumàtics a baixa temperatura, l'emmagatzematge de gens als hospitals, etc. utilitzen nitrogen líquid com a font de fred.
2. Com conserva les cèl·lules el nitrogen líquid?
La tècnica més utilitzada per a la criopreservació cel·lular és el mètode de criopreservació de nitrogen líquid, que adopta principalment el mètode de congelació lenta amb una quantitat adequada d'agent protector per congelar les cèl·lules.
Nota: si les cèl·lules es congelen directament sense afegir cap agent protector, l'aigua dins i fora de les cèl·lules formarà ràpidament cristalls de gel, que provocaran una sèrie de reaccions adverses. Per exemple, la deshidratació de les cèl·lules augmenta la concentració local d'electròlits, canvia el valor del pH i desnaturalitza algunes proteïnes per les raons anteriors, provocant que l'estructura espacial interna de la cèl·lula estigui desordenada. Provoca danys, inflor mitocondrial, pèrdua de funció i alteració del metabolisme energètic. El complex de lipoproteïnes de la membrana cel·lular també es destrueix fàcilment, provocant canvis en la permeabilitat de la membrana cel·lular i la pèrdua del contingut cel·lular. Si es formen més cristalls de gel a les cèl·lules, a mesura que disminueix la temperatura de congelació, el volum dels cristalls de gel s'expandirà, donant lloc a danys irreversibles a la configuració espacial de l'ADN nuclear, donant lloc a la mort cel·lular.
La calor latent i sensible que absorbeix l'aliment de nitrogen líquid en contacte amb l'aliment fa que els aliments es congelin. El nitrogen líquid s'expulsa del recipient, canvia sobtadament a la temperatura i pressió normals i es transforma d'estat líquid a gasós. Durant aquest procés de canvi de fase, el nitrogen líquid bull i s'evapora a -195,8 ℃ per convertir-se en nitrogen gasós, i la calor latent d'evaporació és de 199 kJ/kg; si -195,8 Quan la temperatura puja a -20 °C sota nitrogen a pressió atmosfèrica, pot absorbir 183,89 kJ/kg de calor sensible (la capacitat calorífica específica es calcula com a 1,05 kJ/(kg?K)), que és absorbida per la calor de vaporització i la calor sensible absorbida durant el procés de canvi de fase de nitrogen líquid. La calor pot arribar als 383 kJ/kg.
En el procés de congelació dels aliments, com que s'elimina una gran quantitat de calor en un instant, la temperatura dels aliments es refreda ràpidament des de l'exterior cap a l'interior per congelar-se. La tecnologia de congelació ràpida de nitrogen líquid utilitza nitrogen líquid com a font de fred, que no perjudica el medi ambient. En comparació amb la refrigeració mecànica tradicional, pot aconseguir una temperatura més baixa i una velocitat de refrigeració més alta. La tecnologia de congelació ràpida de nitrogen líquid té una velocitat de congelació ràpida, poc temps i el menjar és de bona qualitat, alta seguretat i lliure de contaminació.
La tecnologia de congelació ràpida de nitrogen líquid s'ha utilitzat àmpliament en la congelació ràpida de productes aquàtics com ara gambes, esquers blancs, crancs biològics i abaló. Els estudis han demostrat que les gambes tractades amb tecnologia de congelació ràpida de nitrogen líquid poden mantenir una gran frescor, color i sabor. No només això, alguns bacteris també es poden matar o aturar la reproducció a baixa temperatura per aconseguir una higiene més alta.
Criopreservació: el nitrogen líquid es pot utilitzar per a la criopreservació de diverses mostres biològiques, com ara cèl·lules, teixits, sèrum, esperma, etc. Aquestes mostres es poden conservar durant molt de temps a baixa temperatura i restaurar-les al seu estat original quan sigui necessari. La criopreservació de nitrogen líquid és un mètode d'emmagatzematge d'ús habitual, que s'utilitza sovint en investigació biomèdica, agricultura, ramaderia i altres camps.
Cultiu cel·lular: el nitrogen líquid també es pot utilitzar per al cultiu cel·lular. Durant el cultiu cel·lular, el nitrogen líquid es pot utilitzar per preservar les cèl·lules per a operacions experimentals posteriors. El nitrogen líquid també es pot utilitzar per congelar cèl·lules per preservar la seva viabilitat i propietats biològiques.
Emmagatzematge cel·lular: la baixa temperatura del nitrogen líquid pot mantenir l'estabilitat i la integritat de les cèl·lules, alhora que evita l'envelliment i la mort cel·lular. Per tant, el nitrogen líquid s'utilitza àmpliament en l'emmagatzematge cel·lular. Les cèl·lules conservades en nitrogen líquid es poden recuperar ràpidament quan sigui necessari i utilitzar-se per a diverses manipulacions experimentals.
L'aplicació de nitrogen líquid de qualitat alimentària és com el gelat de nitrogen líquid, les galetes de nitrogen líquid, la congelació de nitrogen líquid i l'anestèsia en medicina també requereixen nitrogen líquid d'alta puresa. Altres indústries com la indústria química, l'electrònica, la metal·lúrgia, etc. tenen diferents requisits per a la puresa del nitrogen líquid.
Jiangsu Central Gas Co, Ltd resum a l'agost
