bakit ginagamit ang liquid nitrogen sa cryopreservation?
1. Bakit gumamit ng liquid nitrogen bilang nagpapalamig?
1. Dahil ang temperatura nglikidong nitrogenmismo ay napakababa, ngunit ang likas na katangian nito ay napaka banayad, at mahirap para sa likidong nitrogen na sumailalim sa mga reaksiyong kemikal, kaya madalas itong ginagamit bilang isang nagpapalamig.
2.Liquid nitrogenvaporizes upang sumipsip ng init, babaan ang temperatura, at maaaring gamitin bilang isang nagpapalamig.
3. Sa pangkalahatan, ang ammonia ay ginagamit bilang nagpapalamig at tubig bilang sumisipsip.
4. Ang ammonia gas ay pinalamig ng condenser upang maging likidong ammonia, at pagkatapos ay ang likidong ammonia ay pumapasok sa evaporator upang magsingaw, at sa parehong oras ay sumisipsip ng init mula sa labas upang makamit ang layunin ng pagpapalamig, kaya bumubuo ng isang tuluy-tuloy na pagsasabog ng pagsipsip ng pagpapalamig ikot.
5. Maaaring gamitin ang nitrogen bilang isang nagpapalamig sa mga kondisyong "cryogenic", iyon ay, malapit sa ganap na 0 degrees (-273.15 degrees Celsius), at karaniwang ginagamit sa mga laboratoryo upang pag-aralan ang superconductivity.
6. Sa medisina, ang likidong nitrogen ay karaniwang ginagamit bilang nagpapalamig upang maisagawa ang mga operasyon sa ilalim ng cryoanesthesia.
7. Sa high-tech na larangan, ang likidong nitrogen ay kadalasang ginagamit upang lumikha ng mababang temperatura na kapaligiran. Halimbawa, ang ilang superconducting na materyales ay nakakakuha lamang ng mga superconducting na katangian sa mababang temperatura pagkatapos tratuhin ng likidong nitrogen.
8. Ang temperatura sa ilalim ng normal na presyon ng liquid nitrogen ay -196 degrees, na maaaring gamitin bilang isang ultra-low temperature cold source. Ang mababang temperatura na pagdurog ng mga gulong, pag-iimbak ng gene sa mga ospital, atbp. lahat ay gumagamit ng likidong nitrogen bilang malamig na pinagmumulan.
2. Paano pinapanatili ng likidong nitrogen ang mga selula?
Ang pinakakaraniwang ginagamit na pamamaraan para sa cell cryopreservation ay ang liquid nitrogen cryopreservation na paraan, na higit sa lahat ay gumagamit ng mabagal na paraan ng pagyeyelo na may naaangkop na dami ng proteksiyon na ahente upang mag-freeze ng mga cell.
Tandaan: Kung ang mga cell ay direktang nagyelo nang hindi nagdaragdag ng anumang proteksiyon na ahente, ang tubig sa loob at labas ng mga selula ay mabilis na bubuo ng mga kristal ng yelo, na magdudulot ng sunud-sunod na masamang reaksyon. Halimbawa, ang pag-aalis ng tubig sa mga selula ay nagpapataas ng lokal na konsentrasyon ng electrolyte, nagbabago sa halaga ng pH, at nagde-denatura ng ilang mga protina dahil sa mga dahilan sa itaas, na nagiging sanhi ng pagkagulo ng panloob na istraktura ng cell. Nagdudulot ng pinsala, pamamaga ng mitochondrial, pagkawala ng paggana, at pagkagambala ng metabolismo ng enerhiya. Ang lipoprotein complex sa lamad ng cell ay madaling masira, na nagiging sanhi ng mga pagbabago sa pagkamatagusin ng lamad ng cell at pagkawala ng mga nilalaman ng cell. Kung mas maraming kristal na yelo ang nabuo sa mga selula, habang bumababa ang temperatura ng pagyeyelo, lalawak ang dami ng mga kristal na yelo, na nagreresulta sa hindi maibabalik na pinsala sa spatial na pagsasaayos ng nuclear DNA, na nagreresulta sa pagkamatay ng cell.
Ang nakatagong at matinong init na hinihigop ng likidong nitrogen na pagkain na nadikit sa pagkain ay nagiging sanhi ng pagyeyelo ng pagkain. Ang likidong nitrogen ay inilalabas mula sa lalagyan, biglang nagbabago sa normal na temperatura at presyon, at nagbabago mula sa likido patungo sa gas na estado. Sa proseso ng pagbabago ng bahaging ito, kumukulo at sumingaw ang likidong nitrogen sa -195.8 ℃ upang maging gaseous nitrogen, at ang latent heat ng evaporation ay 199 kJ/kg; kung -195.8 Kapag ang temperatura ay tumaas sa -20 °C sa ilalim ng nitrogen sa atmospheric pressure, maaari itong sumipsip ng 183.89 kJ/kg ng matinong init (ang tiyak na kapasidad ng init ay kinakalkula bilang 1.05 kJ/(kg?K)), na sinisipsip ng ang init ng singaw at matinong init na hinihigop sa panahon ng proseso ng pagbabago ng bahagi ng likidong nitrogen. Ang init ay maaaring umabot sa 383 kJ/kg.
Sa proseso ng pagyeyelo ng pagkain, dahil ang isang malaking halaga ng init ay naalis sa isang iglap, ang temperatura ng pagkain ay mabilis na pinalamig mula sa labas hanggang sa loob upang mag-freeze. Ang teknolohiyang mabilis na pagyeyelo ng liquid nitrogen ay gumagamit ng likidong nitrogen bilang malamig na pinagmumulan, na walang pinsala sa kapaligiran. Kung ikukumpara sa tradisyonal na mekanikal na pagpapalamig, maaari itong makamit ang mas mababang temperatura at mas mataas na rate ng paglamig. Ang teknolohiyang mabilis na pagyeyelo ng liquid nitrogen ay may mabilis na bilis ng pagyeyelo, maikling oras, at Ang pagkain ay may magandang kalidad, mataas na kaligtasan at walang polusyon.
Ang teknolohiyang mabilis na pagyeyelo ng liquid nitrogen ay malawakang ginagamit sa mabilisang pagyeyelo ng mga produktong tubig tulad ng hipon, whitebait, biological crab, at abalone. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang hipon na ginagamot ng liquid nitrogen quick-freezing na teknolohiya ay maaaring mapanatili ang mataas na pagiging bago, kulay at lasa. Hindi lamang iyon, ang ilang bakterya ay maaari ding mapatay o huminto sa pagpaparami sa mababang temperatura upang makamit ang mas mataas na sanitasyon.
Cryopreservation: Maaaring gamitin ang liquid nitrogen para sa cryopreservation ng iba't ibang biological sample, tulad ng mga cell, tissue, serum, sperm, atbp. Ang mga sample na ito ay maaaring mapanatili ng mahabang panahon sa mababang temperatura at ibalik sa kanilang orihinal na estado kapag kinakailangan. Ang liquid nitrogen cryopreservation ay isang karaniwang ginagamit na paraan ng pag-iimbak, na kadalasang ginagamit sa biomedical na pananaliksik, agrikultura, pag-aalaga ng hayop at iba pang larangan.
Kultura ng cell: Ang likidong nitrogen ay maaari ding gamitin para sa kultura ng cell. Sa panahon ng cell culture, ang likidong nitrogen ay maaaring gamitin upang mapanatili ang mga cell para sa kasunod na mga eksperimentong operasyon. Ang likidong nitrogen ay maaari ding gamitin upang i-freeze ang mga cell upang mapanatili ang kanilang posibilidad at biological na mga katangian.
Imbakan ng cell: Ang mababang temperatura ng likidong nitrogen ay maaaring mapanatili ang katatagan at integridad ng mga selula, habang pinipigilan ang pagtanda at pagkamatay ng cell. Samakatuwid, ang likidong nitrogen ay malawakang ginagamit sa imbakan ng cell. Ang mga cell na napanatili sa likidong nitrogen ay maaaring mabawi nang mabilis kapag kinakailangan at ginagamit para sa iba't ibang mga eksperimentong manipulasyon.
Ang application ng food-grade liquid nitrogen ay tulad ng liquid nitrogen ice cream, liquid nitrogen biscuits, liquid nitrogen freezing at anesthesia sa medisina ay nangangailangan din ng high-purity liquid nitrogen. Ang ibang mga industriya tulad ng industriya ng kemikal, electronics, metalurhiya, atbp. ay may iba't ibang pangangailangan para sa kadalisayan ng likidong nitrogen.
2022 Huazhong Holdings Mid-Year Meeting
