Bakit ginagamit ang likidong nitrogen sa cryopreservation?
1. Bakit gumamit ng likidong nitrogen bilang isang nagpapalamig?
1. Dahil ang temperatura ng likido nitrogen Ang sarili ay napakababa, ngunit ang likas na katangian nito ay napaka banayad, at mahirap para sa likidong nitrogen na sumailalim sa mga reaksyon ng kemikal, kaya madalas itong ginagamit bilang isang nagpapalamig.
2. Likido nitrogen singaw upang sumipsip ng init, babaan ang temperatura, at maaaring magamit bilang isang nagpapalamig.
3. Karaniwan, ang ammonia ay ginagamit bilang nagpapalamig at tubig bilang sumisipsip.
4. Ang ammonia gas ay pinalamig ng pampalapot upang maging likidong ammonia, at pagkatapos ay ang likidong ammonia ay pumapasok sa evaporator upang sumingaw, 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.
5. Ang Nitrogen ay maaaring magamit bilang isang nagpapalamig sa mga kondisyon na "cryogen", iyon ay, malapit sa ganap na 0 degree (-273.15 degree Celsius), at sa pangkalahatan ay ginagamit sa mga laboratoryo upang pag-aralan ang superconductivity.
6. Sa gamot, ang likidong nitrogen ay karaniwang ginagamit bilang isang nagpapalamig upang magsagawa ng mga operasyon sa ilalim ng cryoanesthesia.
7. Sa larangan ng high-tech, ang likidong nitrogen ay madalas na ginagamit upang lumikha ng isang mababang temperatura na kapaligiran. Halimbawa, ang ilang mga superconducting na materyales ay nakakakuha lamang ng mga katangian ng superconducting sa mababang temperatura matapos na tratuhin ng likidong nitrogen.
8. Ang temperatura sa ilalim ng normal na presyon ng likidong nitrogen ay -196 degree, na maaaring magamit bilang isang ultra -mababang temperatura ng malamig na mapagkukunan. Ang mababang temperatura na pagdurog ng mga gulong, pag-iimbak ng gene sa mga ospital, atbp. Lahat ay gumagamit ng likidong nitrogen bilang isang malamig na mapagkukunan.
2. Paano pinapanatili ng likidong nitrogen ang mga cell?
Ang pinaka -karaniwang ginagamit na pamamaraan para sa cell cryopreservation ay ang likidong pamamaraan ng cryopreservation ng nitrogen, na higit sa lahat ay nagpatibay ng mabagal na paraan ng pagyeyelo na may naaangkop na halaga 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 cell ay mabilis na bumubuo ng mga kristal ng yelo, na magiging sanhi ng isang serye ng masamang reaksyon. Halimbawa, ang pag -aalis ng tubig ng mga cell ay nagdaragdag ng lokal na konsentrasyon ng electrolyte, binabago ang halaga ng pH, at tinatanggihan ang ilang mga protina dahil sa mga dahilan sa itaas, na nagiging sanhi ng panloob na istraktura ng espasyo ng cell na nagkakagulo. Nagiging sanhi ng pinsala, mitochondrial pamamaga, pagkawala ng pag -andar, at kaguluhan ng metabolismo ng enerhiya. Ang lipoprotein complex sa cell lamad ay madaling masira, na nagiging sanhi ng mga pagbabago sa pagkamatagusin ng cell lamad at pagkawala ng mga nilalaman ng cell. Kung mas maraming mga kristal ng yelo ang nabuo sa mga cell, habang bumababa ang temperatura ng pagyeyelo, ang dami ng mga kristal ng yelo ay lalawak, na nagreresulta sa hindi maibabalik na pinsala sa spatial na pagsasaayos ng nuclear DNA, na nagreresulta sa pagkamatay ng cell.
Ang likas at matalinong init na hinihigop ng likidong pagkain ng nitrogen na nakikipag -ugnay sa pagkain ay nagiging sanhi ng pag -freeze ng pagkain. Ang likidong nitrogen ay na -ejected mula sa lalagyan, biglang nagbabago sa normal na temperatura at presyon, at nagbabago mula sa likido hanggang sa estado ng gas. Sa panahon ng proseso ng pagbabago ng phase na ito, ang mga likidong nitrogen boils at evaporates sa -195.8 ℃ upang maging gas na nitrogen, at ang likas na init ng pagsingaw ay 199 kJ/kg; Kung -195.8 Kapag tumaas ang temperatura sa -20 ° C sa ilalim ng nitrogen sa presyon ng atmospheric, maaari itong sumipsip ng 183.89 kJ/kg ng matalinong init (ang tiyak na kapasidad ng init ay kinakalkula bilang 1.05 kJ/(kg? K)), na kung saan ay hinihigop ng init ng singaw at matino na init na sumisipsip sa panahon ng likidong proseso ng pagbabago ng phase ng nitrogen. Ang init ay maaaring umabot sa 383 kJ/kg.
Sa proseso ng pagyeyelo ng pagkain, dahil ang isang malaking halaga ng init ay inalis sa isang instant, ang temperatura ng pagkain ay mabilis na pinalamig mula sa labas hanggang sa loob upang mag -freeze. Ang likidong teknolohiyang mabilis na nagyeyelo ay gumagamit ng likidong nitrogen bilang malamig na mapagkukunan, na walang pinsala sa kapaligiran. Kung ikukumpara sa tradisyonal na mekanikal na pagpapalamig, makakamit nito ang mas mababang temperatura at mas mataas na rate ng paglamig. Ang likidong teknolohiya ng mabilis na pagyeyelo ng nitrogen ay may mabilis na bilis ng pagyeyelo, maikling oras, at ang pagkain ay may mahusay na kalidad, mataas na kaligtasan at walang polusyon.
Ang likidong teknolohiya ng mabilis na pagyeyelo ng nitrogen ay malawakang ginagamit sa mabilis na pagyeyelo ng mga produktong aquatic tulad ng hipon, whitebait, biological crab, at abalone. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang hipon na ginagamot ng likidong teknolohiya ng mabilis na pagyeyelo ng nitrogen ay maaaring mapanatili ang mataas na pagiging bago, kulay at panlasa. Hindi lamang iyon, ang ilang mga bakterya ay maaari ring patayin o ihinto ang pagpaparami sa mababang temperatura upang makamit ang mas mataas na kinakailangan sa kalinisan.
Cryopreservation: Ang likidong nitrogen ay maaaring magamit para sa cryopreservation ng iba't ibang mga biological sample, tulad ng mga cell, tisyu, suwero, tamud, atbp. Ang mga halimbawang ito ay maaaring mapangalagaan nang mahabang panahon sa mababang temperatura at naibalik sa kanilang orihinal na estado kung kinakailangan. Ang likidong cryopreservation ng nitrogen ay isang karaniwang ginagamit na pamamaraan ng pag -iimbak, na madalas na ginagamit sa biomedical research, agrikultura, pag -aasawa ng hayop at iba pang mga larangan.
Cell Culture: Ang likidong nitrogen ay maaari ding magamit para sa kultura ng cell. Sa panahon ng cell culture, ang likidong nitrogen ay maaaring magamit upang mapanatili ang mga cell para sa kasunod na mga eksperimentong operasyon. Maaari ring magamit ang likidong nitrogen upang mai -freeze ang mga cell upang mapanatili ang kanilang kakayahang umangkop at biological na mga katangian.
Pag -iimbak ng cell: Ang mababang temperatura ng likidong nitrogen ay maaaring mapanatili ang katatagan at integridad ng mga cell, habang pinipigilan ang pag -iipon ng cell at kamatayan. Samakatuwid, ang likidong nitrogen ay malawakang ginagamit sa pag -iimbak ng cell. Ang mga cell na napanatili sa likidong nitrogen ay maaaring mabawi nang mabilis kung kinakailangan at magamit para sa iba't ibang mga manipulasyon na pang -eksperimentong.
Ang application ng likidong nitrogen ng pagkain ay tulad ng likidong nitrogen ice cream, likidong nitrogen biscuits, likidong pagyeyelo ng nitrogen at anesthesia sa gamot ay nangangailangan din ng mataas na kadalisayan na likido na nitrogen. Ang iba pang mga industriya tulad ng industriya ng kemikal, electronics, metalurhiya, atbp ay may iba't ibang mga kinakailangan para sa kadalisayan ng likidong nitrogen.
