Mengapa nitrogen cecair digunakan dalam cryopreservation?
1. Mengapa menggunakan nitrogen cecair sebagai penyejuk?
1. Kerana suhu nitrogen cecair Sendiri sangat rendah, tetapi sifatnya sangat ringan, dan sukar bagi nitrogen cecair untuk menjalani tindak balas kimia, jadi ia sering digunakan sebagai penyejuk.
2. Nitrogen cecair Menguap untuk menyerap haba, menurunkan suhu, dan boleh digunakan sebagai penyejuk.
3. Secara amnya, ammonia digunakan sebagai penyejuk dan air sebagai penyerap.
4. Gas ammonia disejukkan oleh pemeluwap untuk menjadi ammonia cecair, dan kemudian ammonia cecair memasuki penyejat untuk menguap, dan pada masa yang sama menyerap haba dari luar untuk mencapai tujuan penyejukan, dengan itu membentuk kitaran penyejukan penyerapan penyebaran berterusan.
5. Nitrogen boleh digunakan sebagai penyejuk dalam keadaan "kriogenik", iaitu, hampir dengan 0 darjah mutlak (-273.15 darjah Celsius), dan biasanya digunakan di makmal untuk mengkaji superkonduktiviti.
6. Dalam bidang perubatan, nitrogen cecair biasanya digunakan sebagai penyejuk untuk melakukan operasi di bawah cryoanesthesia.
7. Dalam bidang berteknologi tinggi, nitrogen cecair sering digunakan untuk mewujudkan persekitaran suhu rendah. Sebagai contoh, beberapa bahan superconducting hanya mendapatkan sifat superconducting pada suhu rendah selepas dirawat dengan nitrogen cecair.
8. Suhu di bawah tekanan normal nitrogen cecair adalah -196 darjah, yang boleh digunakan sebagai sumber sejuk suhu ultra rendah. Penghancuran suhu rendah tayar, penyimpanan gen di hospital, dan lain-lain. Semua menggunakan nitrogen cecair sebagai sumber sejuk.
2. Bagaimana sel -sel pemeliharaan nitrogen cecair?
Teknik yang paling biasa digunakan untuk cryopreservation sel adalah kaedah cryopreservation nitrogen cecair, yang kebanyakannya mengamalkan kaedah pembekuan perlahan dengan jumlah agen pelindung yang sesuai untuk membekukan sel.
Nota: Jika sel -sel secara langsung dibekukan tanpa menambah ejen pelindung, air di dalam dan di luar sel -sel akan cepat membentuk kristal ais, yang akan menyebabkan satu siri reaksi buruk. Sebagai contoh, dehidrasi sel -sel meningkatkan kepekatan elektrolit tempatan, mengubah nilai pH, dan denatur beberapa protein disebabkan oleh sebab -sebab di atas, menyebabkan struktur ruang dalaman sel menjadi tidak teratur. Menyebabkan kerosakan, pembengkakan mitokondria, kehilangan fungsi, dan gangguan metabolisme tenaga. Komprut lipoprotein pada membran sel juga mudah dimusnahkan, menyebabkan perubahan dalam kebolehtelapan membran sel dan kehilangan kandungan sel. Sekiranya lebih banyak kristal ais dibentuk di dalam sel, apabila suhu pembekuan berkurangan, jumlah kristal ais akan berkembang, mengakibatkan kerosakan yang tidak dapat dipulihkan kepada konfigurasi spatial DNA nuklear, mengakibatkan kematian sel.
Haba laten dan masuk akal yang diserap oleh makanan nitrogen cecair yang bersentuhan dengan makanan menyebabkan makanan membeku. Nitrogen cecair dikeluarkan dari bekas, tiba -tiba berubah kepada suhu dan tekanan normal, dan berubah dari cecair ke keadaan gas. Semasa proses perubahan fasa ini, nitrogen cecair mendidih dan menguap pada -195.8 ℃ untuk menjadi nitrogen gas, dan haba laten penyejatan adalah 199 kJ/kg; Jika -195.8 Apabila suhu meningkat kepada -20 ° C di bawah nitrogen pada tekanan atmosfera, ia boleh menyerap 183.89 kJ/kg haba yang masuk akal (kapasiti haba tertentu dikira sebagai 1.05 kJ/(kg? Haba boleh mencapai 383 kJ/kg.
Dalam proses pembekuan makanan, kerana sejumlah besar haba diambil dalam sekejap, suhu makanan dengan cepat disejukkan dari luar ke dalam untuk membekukan. Teknologi pembekuan cepat nitrogen cecair menggunakan nitrogen cecair sebagai sumber sejuk, yang tidak membahayakan alam sekitar. Berbanding dengan penyejukan mekanikal tradisional, ia boleh mencapai suhu yang lebih rendah dan kadar penyejukan yang lebih tinggi. Teknologi pembekuan cepat nitrogen cecair mempunyai kelajuan pembekuan yang cepat, masa yang singkat, dan makanan yang berkualiti, keselamatan yang tinggi dan bebas pencemaran.
Teknologi pembekuan cepat nitrogen cecair telah digunakan secara meluas dalam pembekuan cepat produk akuatik seperti udang, putih, kepiting biologi, dan abalone. Kajian telah menunjukkan bahawa udang yang dirawat oleh teknologi pembekuan cepat nitrogen cecair dapat mengekalkan kesegaran, warna dan rasa yang tinggi. Bukan itu sahaja, sesetengah bakteria juga boleh dibunuh atau menghentikan pembiakan pada suhu rendah untuk mencapai keperluan sanitasi yang lebih tinggi.
Cryopreservation: Nitrogen cecair boleh digunakan untuk cryopreservation pelbagai sampel biologi, seperti sel, tisu, serum, sperma, dan lain -lain. Sampel ini boleh dipelihara untuk jangka masa yang panjang pada suhu rendah dan dipulihkan ke keadaan asalnya apabila diperlukan. Cryopreservation nitrogen cecair adalah kaedah penyimpanan yang biasa digunakan, yang sering digunakan dalam penyelidikan bioperubatan, pertanian, penternakan dan bidang lain.
Budaya sel: Nitrogen cecair juga boleh digunakan untuk budaya sel. Semasa budaya sel, nitrogen cecair boleh digunakan untuk memelihara sel untuk operasi eksperimen berikutnya. Nitrogen cecair juga boleh digunakan untuk membekukan sel untuk mengekalkan daya maju dan sifat biologi mereka.
Penyimpanan sel: Suhu rendah nitrogen cecair dapat mengekalkan kestabilan dan integriti sel, sambil mencegah penuaan sel dan kematian. Oleh itu, nitrogen cecair digunakan secara meluas dalam penyimpanan sel. Sel -sel yang dipelihara dalam nitrogen cecair boleh dipulihkan dengan cepat apabila diperlukan dan digunakan untuk pelbagai manipulasi eksperimen.
Penggunaan nitrogen cecair gred makanan adalah seperti ais krim nitrogen cecair, biskut nitrogen cecair, pembekuan nitrogen cecair dan anestesia dalam bidang perubatan juga memerlukan nitrogen cecair yang tinggi. Industri lain seperti industri kimia, elektronik, metalurgi, dan lain -lain mempunyai keperluan yang berbeza untuk kesucian nitrogen cecair.
