Kwa nini nitrojeni kioevu hutumiwa katika cryopreservation?

2023-07-20

1. Kwa nini utumie nitrojeni kioevu kama jokofu?

1. Kwa sababu joto la Nitrojeni ya kioevu yenyewe ni ya chini sana, lakini asili yake ni laini sana, na ni ngumu kwa nitrojeni kioevu kupitia athari za kemikali, kwa hivyo hutumiwa mara nyingi kama jokofu.
2. Nitrojeni ya kioevu Inachukua kwa kunyonya joto, kupunguza joto, na inaweza kutumika kama jokofu.
3. Kwa ujumla, amonia hutumiwa kama jokofu na maji kama ya kunyonya.
4. Gesi ya amonia imepozwa na condenser kuwa amonia ya kioevu, na kisha amonia ya kioevu huingia kwenye evaporator ili kuyeyuka, na wakati huo huo inachukua joto kutoka nje ili kufikia madhumuni ya jokofu, na hivyo kuunda mzunguko wa majokofu wa kunyonya.
5. Nitrojeni inaweza kutumika kama jokofu katika hali ya "cryogenic", ambayo ni, karibu na digrii 0 (-273.15 digrii Celsius), na kwa ujumla hutumiwa katika maabara kusoma superconductivity.
6. Katika dawa, nitrojeni kioevu hutumiwa kawaida kama jokofu kufanya shughuli chini ya cryoanesthesia.
7. Katika uwanja wa hali ya juu, nitrojeni kioevu mara nyingi hutumiwa kuunda mazingira ya joto la chini. Kwa mfano, vifaa vingine vya superconducting hupata tu mali ya juu kwa joto la chini baada ya kutibiwa na nitrojeni kioevu.
8. Joto chini ya shinikizo la kawaida la nitrojeni ya kioevu ni digrii -196, ambayo inaweza kutumika kama chanzo baridi cha joto la chini. Kukandamiza joto la chini kwa matairi, uhifadhi wa jeni katika hospitali, nk zote hutumia nitrojeni kioevu kama chanzo baridi.

2. Je! Nitrojeni ya kioevu huhifadhije seli?

Mbinu inayotumika sana kwa cryopreservation ya seli ni njia ya kioevu ya nitrojeni, ambayo huchukua njia ya kufungia polepole na kiwango sahihi cha wakala wa kinga kufungia seli.
Kumbuka: Ikiwa seli zimehifadhiwa moja kwa moja bila kuongeza wakala yeyote wa kinga, maji ndani na nje ya seli zitaunda haraka fuwele za barafu, ambayo itasababisha safu ya athari mbaya. Kwa mfano, upungufu wa maji mwilini huongeza mkusanyiko wa elektroni wa ndani, hubadilisha thamani ya pH, na inaonyesha protini kadhaa kwa sababu ya hapo juu, na kusababisha muundo wa nafasi ya ndani ya seli kuvunjika. Husababisha uharibifu, uvimbe wa mitochondrial, upotezaji wa kazi, na usumbufu wa kimetaboliki ya nishati. Tata ya lipoprotein kwenye membrane ya seli pia huharibiwa kwa urahisi, na kusababisha mabadiliko katika upenyezaji wa membrane ya seli na upotezaji wa yaliyomo kwenye seli. Ikiwa fuwele zaidi za barafu zinaundwa katika seli, wakati joto la kufungia linapungua, kiasi cha fuwele za barafu zitapanuka, na kusababisha uharibifu usiobadilika kwa usanidi wa anga wa DNA ya nyuklia, na kusababisha kifo cha seli.

Joto la joto na lenye busara linalofyonzwa na chakula cha nitrojeni kioevu katika kuwasiliana na chakula husababisha chakula kufungia. Nitrojeni ya kioevu hutolewa kutoka kwa chombo, hubadilika ghafla kuwa joto la kawaida na shinikizo, na hubadilika kutoka kioevu hadi hali ya gaseous. Wakati wa mchakato huu wa mabadiliko ya awamu, majipu ya nitrojeni kioevu na huvukiza kwa -195.8 ℃ kuwa nitrojeni ya gaseous, na joto la mwisho la uvukizi ni 199 kJ/kg; Ikiwa -195.8 Wakati joto linapoongezeka hadi -20 ° C chini ya nitrojeni kwa shinikizo la anga, inaweza kuchukua 183.89 kJ/kg ya joto la busara (uwezo maalum wa joto huhesabiwa kama 1.05 kJ/(kg? Joto linaweza kufikia 383 kJ/kg.
Katika mchakato wa kufungia chakula, kwa sababu kiwango kikubwa cha joto huchukuliwa mara moja, joto la chakula hutiwa haraka kutoka nje hadi ndani hadi kufungia. Teknolojia ya nitrojeni ya kioevu hutumia nitrojeni kioevu kama chanzo baridi, ambacho hakina madhara kwa mazingira. Ikilinganishwa na majokofu ya jadi ya mitambo, inaweza kufikia joto la chini na kiwango cha juu cha baridi. Teknolojia ya nitrojeni ya nitrojeni haraka ina kasi ya kufungia haraka, muda mfupi, na chakula ni cha ubora mzuri, usalama wa hali ya juu na bila uchafuzi wa mazingira.
Teknolojia ya kufungia ya nitrojeni ya kioevu imekuwa ikitumika sana katika kufungia haraka kwa bidhaa za majini kama vile shrimp, whitebait, kaa ya kibaolojia, na abalone. Uchunguzi umeonyesha kuwa shrimp iliyotibiwa na teknolojia ya nitrojeni ya kioevu haraka inaweza kudumisha hali mpya, rangi na ladha. Sio hivyo tu, bakteria wengine wanaweza pia kuuawa au kuacha kuzaa kwa joto la chini ili kufikia mahitaji ya usafi wa hali ya juu.

Cryopreservation: Nitrojeni kioevu inaweza kutumika kwa uhifadhi wa sampuli anuwai za kibaolojia, kama seli, tishu, seramu, manii, nk Sampuli hizi zinaweza kuhifadhiwa kwa muda mrefu kwa joto la chini na kurejeshwa kwa hali yao ya asili wakati inahitajika. Kioevu cha nitrojeni ya kioevu ni njia ya kawaida ya kuhifadhi, ambayo mara nyingi hutumiwa katika utafiti wa biomedical, kilimo, ufugaji wa wanyama na uwanja mwingine.
Utamaduni wa seli: Nitrojeni kioevu pia inaweza kutumika kwa tamaduni ya seli. Wakati wa tamaduni ya seli, nitrojeni kioevu inaweza kutumika kuhifadhi seli kwa shughuli za majaribio za baadaye. Nitrojeni ya kioevu pia inaweza kutumika kufungia seli ili kuhifadhi uwezo wao na mali ya kibaolojia.
Uhifadhi wa seli: Joto la chini la nitrojeni kioevu linaweza kudumisha utulivu na uadilifu wa seli, wakati unazuia kuzeeka kwa seli na kifo. Kwa hivyo, nitrojeni kioevu hutumiwa sana katika uhifadhi wa seli. Seli zilizohifadhiwa katika nitrojeni ya kioevu zinaweza kupatikana haraka wakati inahitajika na kutumika kwa udanganyifu wa majaribio.

Matumizi ya nitrojeni ya kioevu cha kiwango cha chakula ni kama ice cream ya nitrojeni kioevu, biskuti za nitrojeni kioevu, kufungia kwa nitrojeni kioevu na anesthesia katika dawa pia zinahitaji nitrojeni ya kioevu cha juu. Viwanda vingine kama tasnia ya kemikali, vifaa vya elektroniki, madini, nk zina mahitaji tofauti ya usafi wa nitrojeni kioevu.