pourquoi l'azote liquide est-il utilisé en cryoconservation ?
1. Pourquoi utiliser l’azote liquide comme réfrigérant ?
1. Parce que la température deazote liquidelui-même est très faible, mais sa nature est très douce et il est difficile pour l'azote liquide de subir des réactions chimiques, il est donc souvent utilisé comme réfrigérant.
2.Azote liquidese vaporise pour absorber la chaleur, abaisser la température et peut être utilisé comme réfrigérant.
3. Généralement, l’ammoniac est utilisé comme réfrigérant et l’eau comme absorbant.
4. L'ammoniac gazeux est refroidi par le condenseur pour devenir de l'ammoniac liquide, puis l'ammoniac liquide entre dans l'évaporateur pour s'évaporer et absorbe en même temps la chaleur de l'extérieur pour atteindre l'objectif de réfrigération, formant ainsi une réfrigération à absorption par diffusion continue. faire du vélo.
5. L'azote peut être utilisé comme réfrigérant dans des conditions « cryogéniques », c'est-à-dire proches de 0 degré absolu (-273,15 degrés Celsius), et est généralement utilisé dans les laboratoires pour étudier la supraconductivité.
6. En médecine, l’azote liquide est couramment utilisé comme réfrigérant pour effectuer des opérations sous cryoanesthésie.
7. Dans le domaine de la haute technologie, l'azote liquide est souvent utilisé pour créer un environnement à basse température. Par exemple, certains matériaux supraconducteurs n’obtiennent des propriétés supraconductrices qu’à basse température après avoir été traités à l’azote liquide.
8. La température sous la pression normale de l'azote liquide est de-196 degrés, ce qui peut être utilisé comme source froide à ultra basse température. Le broyage des pneus à basse température, le stockage des gènes dans les hôpitaux, etc. utilisent tous de l'azote liquide comme source de froid.
2. Comment l’azote liquide préserve-t-il les cellules ?
La technique la plus couramment utilisée pour la cryoconservation cellulaire est la méthode de cryoconservation à l’azote liquide, qui adopte principalement la méthode de congélation lente avec une quantité appropriée d’agent protecteur pour congeler les cellules.
Remarque : si les cellules sont directement congelées sans ajout d'agent protecteur, l'eau à l'intérieur et à l'extérieur des cellules formera rapidement des cristaux de glace, ce qui provoquera une série de réactions indésirables. Par exemple, la déshydratation des cellules augmente la concentration locale en électrolytes, modifie la valeur du pH et dénature certaines protéines pour les raisons ci-dessus, provoquant un désordre dans la structure spatiale interne de la cellule. Provoque des dommages, un gonflement des mitochondries, une perte de fonction et une perturbation du métabolisme énergétique. Le complexe lipoprotéique présent sur la membrane cellulaire est également facilement détruit, provoquant des modifications de la perméabilité de la membrane cellulaire et une perte du contenu cellulaire. Si davantage de cristaux de glace se forment dans les cellules, à mesure que la température de congélation diminue, le volume des cristaux de glace augmentera, entraînant des dommages irréversibles à la configuration spatiale de l'ADN nucléaire, entraînant la mort cellulaire.
La chaleur latente et sensible absorbée par l'azote liquide des aliments en contact avec les aliments provoque la congélation des aliments. L'azote liquide est éjecté du récipient, passe soudainement à la température et à la pression normales et passe de l'état liquide à l'état gazeux. Au cours de ce processus de changement de phase, l'azote liquide bout et s'évapore à -195,8 ℃ pour devenir de l'azote gazeux, et la chaleur latente d'évaporation est de 199 kJ/kg ; si -195,8 Lorsque la température atteint -20 °C sous azote à pression atmosphérique, elle peut absorber 183,89 kJ/kg de chaleur sensible (la capacité thermique spécifique est calculée comme 1,05 kJ/(kg?K)), qui est absorbée par la chaleur de vaporisation et la chaleur sensible absorbées pendant le processus de changement de phase de l'azote liquide. La chaleur peut atteindre 383 kJ/kg.
Lors du processus de congélation des aliments, étant donné qu'une grande quantité de chaleur est évacuée en un instant, la température des aliments est rapidement refroidie de l'extérieur vers l'intérieur pour être congelée. La technologie de congélation rapide à l'azote liquide utilise l'azote liquide comme source de froid, ce qui ne nuit pas à l'environnement. Par rapport à la réfrigération mécanique traditionnelle, elle peut atteindre une température plus basse et un taux de refroidissement plus élevé. La technologie de congélation rapide à l'azote liquide a une vitesse de congélation rapide, une durée courte et les aliments sont de bonne qualité, de haute sécurité et sans pollution.
La technologie de congélation rapide à l’azote liquide a été largement utilisée pour la congélation rapide de produits aquatiques tels que les crevettes, les appâts blancs, le crabe biologique et l’ormeau. Des études ont montré que les crevettes traitées par la technologie de congélation rapide à l'azote liquide peuvent conserver une fraîcheur, une couleur et un goût élevés. De plus, certaines bactéries peuvent également être tuées ou arrêter leur reproduction à basse température pour obtenir un assainissement plus élevé.
Cryoconservation : L'azote liquide peut être utilisé pour la cryoconservation de divers échantillons biologiques, tels que des cellules, des tissus, du sérum, du sperme, etc. Ces échantillons peuvent être conservés longtemps à basse température et restaurés à leur état d'origine si nécessaire. La cryoconservation de l'azote liquide est une méthode de stockage couramment utilisée, souvent utilisée dans la recherche biomédicale, l'agriculture, l'élevage et d'autres domaines.
Culture cellulaire : L’azote liquide peut également être utilisé pour la culture cellulaire. Pendant la culture cellulaire, l’azote liquide peut être utilisé pour préserver les cellules en vue d’opérations expérimentales ultérieures. L'azote liquide peut également être utilisé pour congeler les cellules afin de préserver leur viabilité et leurs propriétés biologiques.
Stockage cellulaire : La basse température de l’azote liquide peut maintenir la stabilité et l’intégrité des cellules, tout en prévenant le vieillissement et la mort cellulaire. Par conséquent, l’azote liquide est largement utilisé dans le stockage cellulaire. Les cellules conservées dans l’azote liquide peuvent être récupérées rapidement en cas de besoin et utilisées pour diverses manipulations expérimentales.
L'application d'azote liquide de qualité alimentaire est comme la crème glacée à l'azote liquide, les biscuits à l'azote liquide, la congélation à l'azote liquide et l'anesthésie en médecine nécessitent également de l'azote liquide de haute pureté. D'autres industries telles que l'industrie chimique, l'électronique, la métallurgie, etc. ont des exigences différentes en matière de pureté de l'azote liquide.
