Ինչու՞ է հեղուկ ազոտն օգտագործվում կրիոպահպանման մեջ:
1. Ինչու՞ օգտագործել հեղուկ ազոտը որպես սառնագենտ:
1. Քանի որ ջերմաստիճանըհեղուկ ազոտինքնին շատ ցածր է, բայց դրա բնույթը շատ մեղմ է, և հեղուկ ազոտի համար դժվար է ենթարկվել քիմիական ռեակցիաների, ուստի այն հաճախ օգտագործվում է որպես սառնագենտ:
2.Հեղուկ ազոտգոլորշիանում է ջերմությունը կլանելու, ջերմաստիճանը իջեցնելու համար և կարող է օգտագործվել որպես սառնագենտ:
3. Ընդհանրապես, ամոնիակն օգտագործվում է որպես սառնագենտ, իսկ ջուրը՝ որպես ներծծող:
4. Ամոնիակ գազը սառչում է կոնդենսատորի միջոցով՝ դառնալով հեղուկ ամոնիակ, այնուհետև հեղուկ ամոնիակը մտնում է գոլորշիացնող սարք՝ գոլորշիանալու և միևնույն ժամանակ կլանում է դրսից ջերմությունը՝ հասնելով սառեցման նպատակին, այդպիսով ձևավորելով շարունակական դիֆուզիոն կլանման սառնարան։ ցիկլը.
5. Ազոտը կարող է օգտագործվել որպես սառնագենտ «կրիոգեն» պայմաններում, այսինքն՝ բացարձակ 0 աստիճանի մոտ (-273,15 աստիճան Ցելսիուս), և հիմնականում օգտագործվում է լաբորատորիաներում գերհաղորդականությունը ուսումնասիրելու համար։
6. Բժշկության մեջ հեղուկ ազոտը սովորաբար օգտագործվում է որպես սառնագենտ՝ կրիոանեստեզիայի տակ վիրահատություններ կատարելու համար:
7. Բարձր տեխնոլոգիաների ոլորտում հեղուկ ազոտը հաճախ օգտագործվում է ցածր ջերմաստիճանի միջավայր ստեղծելու համար։ Օրինակ, որոշ գերհաղորդիչ նյութեր ստանում են գերհաղորդիչ հատկություններ միայն ցածր ջերմաստիճաններում հեղուկ ազոտով մշակվելուց հետո:
8. Հեղուկ ազոտի նորմալ ճնշման տակ ջերմաստիճանը -196 աստիճան է, որը կարող է օգտագործվել որպես ծայրահեղ ցածր ջերմաստիճանի սառը աղբյուր։ Անվադողերի ցածր ջերմաստիճանի ջախջախումը, հիվանդանոցներում գեների պահպանումը և այլն բոլորն օգտագործում են հեղուկ ազոտը որպես սառը աղբյուր:
2. Ինչպե՞ս է հեղուկ ազոտը պահպանում բջիջները:
Բջիջների կրիոպահպանման առավել հաճախ օգտագործվող տեխնիկան հեղուկ ազոտի կրիոպահպանման մեթոդն է, որը հիմնականում ընդունում է դանդաղ սառեցման մեթոդը՝ համապատասխան քանակությամբ պաշտպանիչ նյութով՝ բջիջները սառեցնելու համար:
Նշում. Եթե բջիջները ուղղակիորեն սառեցվեն՝ առանց որևէ պաշտպանիչ նյութ ավելացնելու, բջիջների ներսում և դրսից ջուրը արագ սառույցի բյուրեղներ կստեղծի, ինչը կառաջացնի մի շարք անբարենպաստ ռեակցիաներ: Օրինակ, բջիջների ջրազրկումը մեծացնում է էլեկտրոլիտի տեղական կոնցենտրացիան, փոխում է pH-ի արժեքը և որոշ սպիտակուցներ վերացնում է վերը նշված պատճառներով, ինչը հանգեցնում է բջիջի ներքին տարածության կառուցվածքի խախտման: Առաջացնում է վնաս, միտոքոնդրիալ այտուց, ֆունկցիայի կորուստ և էներգիայի նյութափոխանակության խանգարում: Բջջաթաղանթի վրա գտնվող լիպոպրոտեինային համալիրը նույնպես հեշտությամբ քայքայվում է՝ առաջացնելով բջջային թաղանթի թափանցելիության փոփոխություններ և բջիջների պարունակության կորուստ։ Եթե բջիջներում ավելի շատ սառցե բյուրեղներ ձևավորվեն, քանի որ սառեցման ջերմաստիճանը նվազում է, սառցե բյուրեղների ծավալը կընդլայնվի, ինչի հետևանքով միջուկային ԴՆԹ-ի տարածական կոնֆիգուրացիան անդառնալի վնաս կհասցնի, ինչը հանգեցնում է բջիջների մահվան:
Սննդի հետ շփման մեջ հեղուկ ազոտային սննդամթերքի կողմից ներծծվող թաքնված և զգայուն ջերմությունը հանգեցնում է սննդի սառեցմանը: Հեղուկ ազոտը արտանետվում է տարայից, անսպասելիորեն փոխվում է նորմալ ջերմաստիճանի և ճնշման և հեղուկից վերածվում գազային վիճակի։ Այս փուլափոխության գործընթացում հեղուկ ազոտը եռում և գոլորշիանում է -195,8 ℃ և դառնում գազային ազոտ, իսկ գոլորշիացման թաքնված ջերմությունը կազմում է 199 կՋ/կգ; եթե -195.8 Երբ մթնոլորտային ճնշման տակ ազոտի տակ ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև -20 °C, այն կարող է կլանել 183.89 կՋ/կգ զգայուն ջերմություն (հատուկ ջերմային հզորությունը հաշվարկվում է որպես 1.05 կՋ/(կգ?Կ)), որը կլանվում է. գոլորշիացման ջերմությունը և զգալի ջերմությունը, որը կլանված է հեղուկ ազոտի փուլային փոփոխության գործընթացում: Ջերմությունը կարող է հասնել 383 կՋ/կգ։
Սննդի սառեցման գործընթացում, քանի որ մի ակնթարթում մեծ քանակությամբ ջերմություն է հանվում, սննդի ջերմաստիճանը արագ սառչում է դրսից ներս, որպեսզի սառչի: Հեղուկ ազոտի արագ սառեցման տեխնոլոգիան օգտագործում է հեղուկ ազոտը որպես սառը աղբյուր, որը չի վնասում շրջակա միջավայրին: Համեմատած ավանդական մեխանիկական սառեցման հետ, այն կարող է հասնել ավելի ցածր ջերմաստիճանի և ավելի բարձր սառեցման արագության: Հեղուկ ազոտի արագ սառեցման տեխնոլոգիան ունի արագ սառեցման արագություն, կարճ ժամանակ, և սննդամթերքը լավ որակի է, բարձր անվտանգություն և աղտոտվածություն չունի:
Հեղուկ ազոտի արագ սառեցման տեխնոլոգիան լայնորեն օգտագործվում է ջրային արտադրանքների արագ սառեցման համար, ինչպիսիք են ծովախեցգետինները, սպիտակ խայծը, կենսաբանական խեցգետինը և ծովախեցգետինը: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ հեղուկ ազոտի արագ սառեցման տեխնոլոգիայով մշակված ծովախեցգետինը կարող է պահպանել բարձր թարմություն, գույն և համ: Ոչ միայն դա, որոշ բակտերիաներ կարող են նաև սպանվել կամ դադարեցնել վերարտադրությունը ցածր ջերմաստիճանում ավելի բարձր սանիտարական պայմանների հասնելու համար:
Կրիոպահպանում. Հեղուկ ազոտը կարող է օգտագործվել կենսաբանական տարբեր նմուշների կրիոպահպանման համար, ինչպիսիք են բջիջները, հյուսվածքները, շիճուկը, սերմնահեղուկը և այլն: Այս նմուշները կարող են երկար ժամանակ պահպանվել ցածր ջերմաստիճանում և անհրաժեշտության դեպքում վերականգնել իրենց սկզբնական վիճակին: Հեղուկ ազոտի կրիոպահպանումը տարածված պահպանման մեթոդ է, որը հաճախ օգտագործվում է կենսաբժշկական հետազոտությունների, գյուղատնտեսության, անասնաբուծության և այլ ոլորտներում:
Բջջային կուլտուրա. Հեղուկ ազոտը կարող է օգտագործվել նաև բջջային կուլտուրայի համար: Բջջային կուլտուրայի ընթացքում հեղուկ ազոտը կարող է օգտագործվել հետագա փորձարարական գործողությունների համար բջիջները պահպանելու համար: Հեղուկ ազոտը կարող է օգտագործվել նաև բջիջները սառեցնելու համար՝ պահպանելու դրանց կենսունակությունը և կենսաբանական հատկությունները:
Բջիջների պահեստավորում. հեղուկ ազոտի ցածր ջերմաստիճանը կարող է պահպանել բջիջների կայունությունն ու ամբողջականությունը՝ միաժամանակ կանխելով բջիջների ծերացումը և մահը: Ուստի հեղուկ ազոտը լայնորեն կիրառվում է բջիջների պահեստավորման մեջ։ Հեղուկ ազոտում պահպանված բջիջները անհրաժեշտության դեպքում կարող են արագ վերականգնվել և օգտագործվել տարբեր փորձարարական մանիպուլյացիաների համար:
Սննդի համար հեղուկ ազոտի կիրառումը նման է հեղուկ ազոտի պաղպաղակի, հեղուկ ազոտի թխվածքաբլիթների, հեղուկ ազոտի սառեցման և անզգայացման բժշկության մեջ նույնպես պահանջում է բարձր մաքրության հեղուկ ազոտ: Այլ ոլորտներ, ինչպիսիք են քիմիական արդյունաբերությունը, էլեկտրոնիկան, մետալուրգիան և այլն, ունեն հեղուկ ազոտի մաքրության տարբեր պահանջներ:
