கிரையோபிரெசர்வேஷனில் திரவ நைட்ரஜன் ஏன் பயன்படுத்தப்படுகிறது?

2023-07-20

1. திரவ நைட்ரஜனை குளிரூட்டியாக ஏன் பயன்படுத்த வேண்டும்?

1. ஏனெனில் வெப்பநிலைதிரவ நைட்ரஜன்அதுவே மிகவும் குறைவாக உள்ளது, ஆனால் அதன் தன்மை மிகவும் லேசானது, மேலும் திரவ நைட்ரஜன் இரசாயன எதிர்வினைகளுக்கு உட்படுவது கடினம், எனவே இது பெரும்பாலும் குளிர்பதனமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.
2.திரவ நைட்ரஜன்வெப்பத்தை உறிஞ்சி ஆவியாக்குகிறது, வெப்பநிலையைக் குறைக்கிறது மற்றும் குளிர்பதனப் பொருளாகப் பயன்படுத்தலாம்.
3. பொதுவாக, அம்மோனியா குளிரூட்டியாகவும், நீர் உறிஞ்சும் பொருளாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
4. அம்மோனியா வாயு மின்தேக்கி மூலம் குளிர்ந்து திரவ அம்மோனியாவாக மாறுகிறது, பின்னர் திரவ அம்மோனியா ஆவியாக ஆவியாக்கி, அதே நேரத்தில் வெளியில் இருந்து வெப்பத்தை உறிஞ்சி குளிரூட்டலின் நோக்கத்தை அடைகிறது. சுழற்சி.
5. நைட்ரஜனை "கிரையோஜெனிக்" நிலைகளில் குளிரூட்டியாகப் பயன்படுத்தலாம், அதாவது, முழுமையான 0 டிகிரிக்கு (-273.15 டிகிரி செல்சியஸ்) அருகில், மற்றும் பொதுவாக ஆய்வகங்களில் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டியைப் படிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
6. மருத்துவத்தில், திரவ நைட்ரஜன் பொதுவாக கிரையோஅனெஸ்தீசியாவின் கீழ் செயல்பாடுகளைச் செய்ய குளிர்பதனப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
7. உயர் தொழில்நுட்ப துறையில், திரவ நைட்ரஜன் பெரும்பாலும் குறைந்த வெப்பநிலை சூழலை உருவாக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, சில சூப்பர் கண்டக்டிங் பொருட்கள் திரவ நைட்ரஜனுடன் சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட பிறகு குறைந்த வெப்பநிலையில் மட்டுமே சூப்பர் கண்டக்டிங் பண்புகளைப் பெறுகின்றன.
8. திரவ நைட்ரஜனின் இயல்பான அழுத்தத்தின் கீழ் வெப்பநிலை -196 டிகிரி ஆகும், இது மிகக் குறைந்த வெப்பநிலை குளிர் மூலமாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். குறைந்த வெப்பநிலையில் டயர்களை நசுக்குதல், மருத்துவமனைகளில் மரபணு சேமிப்பு போன்றவை அனைத்தும் திரவ நைட்ரஜனை குளிர்ந்த ஆதாரமாக பயன்படுத்துகின்றன.

2. திரவ நைட்ரஜன் செல்களை எவ்வாறு பாதுகாக்கிறது?

செல் கிரையோப்ரெசர்வேஷனுக்கு மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் நுட்பம் திரவ நைட்ரஜன் கிரையோப்ரெசர்வேஷன் முறையாகும், இது முக்கியமாக செல்களை உறைய வைப்பதற்கு பொருத்தமான அளவு பாதுகாப்பு முகவருடன் மெதுவாக உறைதல் முறையைப் பின்பற்றுகிறது.
குறிப்பு: செல்கள் எந்தப் பாதுகாப்புப் பொருளையும் சேர்க்காமல் நேரடியாக உறைந்திருந்தால், செல்களுக்கு உள்ளேயும் வெளியேயும் உள்ள நீர் விரைவாக பனிக்கட்டிகளை உருவாக்கும், இது தொடர்ச்சியான பாதகமான எதிர்விளைவுகளை ஏற்படுத்தும். எடுத்துக்காட்டாக, உயிரணுக்களின் நீரிழப்பு உள்ளூர் எலக்ட்ரோலைட் செறிவை அதிகரிக்கிறது, pH மதிப்பை மாற்றுகிறது மற்றும் மேலே உள்ள காரணங்களால் சில புரதங்களைக் குறைக்கிறது, இதனால் செல்லின் உள் விண்வெளி அமைப்பு சீர்குலைக்கப்படுகிறது. சேதம், மைட்டோகாண்ட்ரியல் வீக்கம், செயல்பாடு இழப்பு மற்றும் ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றத்தின் இடையூறு ஆகியவற்றை ஏற்படுத்துகிறது. உயிரணு சவ்வில் உள்ள லிப்போபுரோட்டீன் வளாகமும் எளிதில் அழிக்கப்படுகிறது, இதனால் செல் சவ்வு ஊடுருவல் மற்றும் செல் உள்ளடக்கங்களை இழக்கிறது. உயிரணுக்களில் அதிக பனி படிகங்கள் உருவாகினால், உறைபனி வெப்பநிலை குறைவதால், பனி படிகங்களின் அளவு விரிவடையும், இதன் விளைவாக அணு டிஎன்ஏவின் இடஞ்சார்ந்த கட்டமைப்பில் மாற்ற முடியாத சேதம் ஏற்படுகிறது, இதன் விளைவாக செல் இறப்பு ஏற்படுகிறது.

உணவுடன் தொடர்பு கொண்ட திரவ நைட்ரஜன் உணவால் உறிஞ்சப்படும் மறைந்த மற்றும் உணர்திறன் வெப்பம் உணவை உறைய வைக்கிறது. திரவ நைட்ரஜன் கொள்கலனில் இருந்து வெளியேற்றப்படுகிறது, திடீரென்று சாதாரண வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்திற்கு மாறுகிறது, மேலும் திரவத்திலிருந்து வாயு நிலைக்கு மாறுகிறது. இந்த கட்ட மாற்ற செயல்முறையின் போது, ​​திரவ நைட்ரஜன் கொதித்து -195.8 ℃ இல் ஆவியாகி வாயு நைட்ரஜனாக மாறுகிறது, மேலும் ஆவியாதல் மறைந்த வெப்பம் 199 kJ/kg ஆகும்; என்றால் -195.8 வளிமண்டல அழுத்தத்தில் நைட்ரஜனின் கீழ் வெப்பநிலை -20 °C ஆக உயரும் போது, ​​அது 183.89 kJ/kg உணர்திறன் வெப்பத்தை உறிஞ்சும் (குறிப்பிட்ட வெப்ப திறன் 1.05 kJ/(kg?K) என கணக்கிடப்படுகிறது), இது உறிஞ்சப்படுகிறது. ஆவியாதல் வெப்பம் மற்றும் திரவ நைட்ரஜன் கட்ட மாற்ற செயல்முறையின் போது உறிஞ்சப்படும் உணர்திறன் வெப்பம். வெப்பம் 383 kJ/kg ஐ எட்டும்.
உணவை உறைய வைக்கும் செயல்பாட்டில், அதிக அளவு வெப்பம் ஒரு நொடியில் எடுத்துச் செல்லப்படுவதால், உணவின் வெப்பநிலை விரைவாக வெளியில் இருந்து உள்ளே குளிர்ந்து உறைய வைக்கப்படுகிறது. திரவ நைட்ரஜன் விரைவான உறைபனி தொழில்நுட்பம் திரவ நைட்ரஜனை குளிர் மூலமாகப் பயன்படுத்துகிறது, இது சுற்றுச்சூழலுக்கு எந்தத் தீங்கும் இல்லை. பாரம்பரிய இயந்திர குளிர்பதனத்துடன் ஒப்பிடுகையில், இது குறைந்த வெப்பநிலை மற்றும் அதிக குளிரூட்டும் வீதத்தை அடைய முடியும். திரவ நைட்ரஜன் விரைவு உறைதல் தொழில்நுட்பம் வேகமான உறைபனி வேகம், குறுகிய நேரம் மற்றும் உணவு நல்ல தரம், உயர் பாதுகாப்பு மற்றும் மாசு இல்லாதது.
திரவ நைட்ரஜன் விரைவு-உறைபனி தொழில்நுட்பம் இறால், ஒயிட்பைட், உயிரியல் நண்டு மற்றும் அபலோன் போன்ற நீர்வாழ் பொருட்களின் விரைவான உறைபனியில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. திரவ நைட்ரஜன் விரைவு உறைதல் தொழில்நுட்பம் மூலம் சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட இறால் அதிக புத்துணர்ச்சி, நிறம் மற்றும் சுவையை பராமரிக்க முடியும் என்று ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன. அதுமட்டுமின்றி, சில பாக்டீரியாக்கள் கொல்லப்படலாம் அல்லது குறைந்த வெப்பநிலையில் இனப்பெருக்கம் செய்வதை நிறுத்தலாம்.

கிரையோப்ரெசர்வேஷன்: செல்கள், திசுக்கள், சீரம், விந்து போன்ற பல்வேறு உயிரியல் மாதிரிகளின் கிரையோப்ரெசர்வேஷனுக்கு திரவ நைட்ரஜனைப் பயன்படுத்தலாம். இந்த மாதிரிகள் குறைந்த வெப்பநிலையில் நீண்ட நேரம் பாதுகாக்கப்பட்டு, தேவைப்படும்போது அவற்றின் அசல் நிலைக்குத் திரும்பும். திரவ நைட்ரஜன் கிரையோபிரெசர்வேஷன் என்பது பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் சேமிப்பு முறையாகும், இது பெரும்பாலும் உயிரியல் மருத்துவ ஆராய்ச்சி, விவசாயம், கால்நடை வளர்ப்பு மற்றும் பிற துறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
செல் வளர்ப்பு: திரவ நைட்ரஜனை செல் வளர்ப்பிற்கும் பயன்படுத்தலாம். செல் கலாச்சாரத்தின் போது, ​​திரவ நைட்ரஜனை அடுத்தடுத்த சோதனை நடவடிக்கைகளுக்கு செல்களைப் பாதுகாக்கப் பயன்படுத்தலாம். திரவ நைட்ரஜனை செல்களை உறைய வைத்து அவற்றின் உயிர்த்தன்மை மற்றும் உயிரியல் பண்புகளை பாதுகாக்கவும் பயன்படுத்தலாம்.
செல் சேமிப்பு: திரவ நைட்ரஜனின் குறைந்த வெப்பநிலை செல்களின் நிலைத்தன்மையையும் ஒருமைப்பாட்டையும் பராமரிக்கிறது, அதே நேரத்தில் செல் வயதான மற்றும் இறப்பைத் தடுக்கிறது. எனவே, திரவ நைட்ரஜன் செல் சேமிப்பில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. திரவ நைட்ரஜனில் பாதுகாக்கப்பட்ட செல்கள் தேவைப்படும் போது விரைவாக மீட்டெடுக்கப்பட்டு பல்வேறு சோதனை கையாளுதல்களுக்கு பயன்படுத்தப்படும்.

உணவு தர திரவ நைட்ரஜனின் பயன்பாடு திரவ நைட்ரஜன் ஐஸ்கிரீம், திரவ நைட்ரஜன் பிஸ்கட், திரவ நைட்ரஜன் உறைதல் மற்றும் மயக்க மருந்து போன்ற மருந்துகளுக்கு உயர் தூய்மை திரவ நைட்ரஜன் தேவைப்படுகிறது. இரசாயனத் தொழில், மின்னணுவியல், உலோகம் போன்ற பிற தொழில்கள் திரவ நைட்ரஜனின் தூய்மைக்கு வெவ்வேறு தேவைகளைக் கொண்டுள்ளன.