Kryostat

Kryostaty se používají k uchování zmrazených vzorků tkáně, krájení tkáňových řezů dostatečně tenkých pro mikroskopické vyšetření a poskytují rychlou diagnostiku různých onemocnění a zdravotních stavů, včetně neuromuskulárních onemocnění. Mohou být také použity k vyšetření enzymové histochemie. Celý proces se provádí za kryogenních teplot.

Kryogenní teplota se vztahuje na rozsah přibližně -150 stupňů (-238℉) do absolutní nuly (-273 stupňů nebo -460℉.) Tento rozsah je považován za teplotu, při které molekulární pohyb se co nejvíce přibližuje úplnému zastavení. Kryostat udržuje svou teplotu pomocí mrazicí komory a kryogenního plynu.

Kryostaty využívají k dosažení těchto nízkých teplot řadu metod chlazení, včetně héliových lázní s kapalným heliem nebo kapalným dusíkem. Mezi další kryogenní kapaliny, které lze použít k chlazení kryostatu, patří argon, kyslík a dusík.

Jak kryostaty fungují?
Kryostat se skládá z pěti částí, které slouží důležitým funkcím pro různé experimenty. Jsou to: mrazicí komora nebo police, držáky vzorků, mikrotom, držák čepele a antirolovací vodítka.

Než lze tkáně analyzovat, musí se nejprve připravit. Kryosekce je nejlepší pro tkáně, které se při práci taví, zvrásňují, praskají, trhají nebo se jinak zhoršují. Tkáň pro krájení musíte zapustit buď do parafínu, směsi pro optimální teplotu řezání (OCT) nebo do pryskyřice.

Před zahájením procesu řezání můžete pomocí OCT procvičit, abyste se ujistili, že jsou vaše nastavení správná. Tímto způsobem nebudete plýtvat cennými vzorky, když se učíte obsluhovat stroj.

Mrazící police
Mrazicí police je místo pro uložení vzorků tkání, které jsou skladovány a zmraženy před jejich nařezáním.

Mrazicí police jsou umístěny v blízkosti kompresorového systému, takže mají průměrnou pracovní teplotu o -10 stupeň nižší, než je nastavená teplota v kryostatové komoře. Novější jednotky kryostatu se dodávají s Peltierovým zmrazovacím stupněm – termoelektrickým zařízením, které po aktivaci zvyšuje difuzi tepla.

To znamená, že jednotka má vyšší rychlost chlazení, což vede k rychlejšímu procesu zmrazování. Tkáně vzorku by měly být malé a tenké (3 až 4 mm), aby se proces urychlil a zabránilo se tvorbě ledových krystalků.

Držáky vzorků
Také nazývané "sklíčidla", držáky vzorků připevňují zmrazený vzorek na mikrotom kryostatu pro krájení.
Sklíčidla jsou vyrobena s křížícím se mřížkovým vzorem ostře řezaných kanálů, aby se maximalizovala síla uchopení pro držení vzorků.
Kromě toho jsou sklíčidla vyrobena z nerezové oceli, aby byla schopna odolat značné mrazicí síle, a jsou k dispozici v mnoha tvarech a velikostech, aby vyhověla různým požadavkům.

Mikrotom
Mikrotom je ostrá čepel namontovaná uvnitř kryostatu. Zahrnuje mechanismus, který posouvá vzorky tkáně směrem k pevné čepeli, která je rozřezává na mikroskopické kousky.

Starší jednotky jsou dodávány s kolečkem na vnější straně komory pro ruční nastavení mikrotomů, aby se zachovala kvalita vzorků tkání, které mají být nařezány. Novější jednotky mají tlačítkové elektrické mikrotomové ovládání.

Mikrotom umožňuje provádět úpravy krájení v mikrometrech – měrné jednotce, která určuje přesnost řezání. Je také možné najít stroje s vibratomy, které jsou podobné mikrotomům, ale používají vibrační čepele k řezání vzorků tkáně.

Držák čepele
Držák čepele je před mikrotomem. Buď je připevněn k základně mikrotomu nebo ke skříni. Ty upnou řezací kotouč na místo. Používají se buď jednorázové nebo opakovaně použitelné čepele.

Jednorázové čepele
Tyto čepele jsou určeny k použití po určitou dobu, než je nutné je vyměnit.
Jednorázové čepele musí být upnuty rovnoměrným tlakem udržovaným po celé délce čepele. Pokud dojde k poškození přední nebo zadní přítlačné desky, změní se stoupací tlak, což nakonec negativně ovlivní účinnost a kvalitu kryosekce.

Výhodou je, že jednorázové čepele se nemusí znovu brousit, jsou vhodné pro všechny kryosekce a aplikace a jsou kompatibilní se všemi běžnými systémy mikrotomů, takže nemusíte kupovat různé čepelkové jednotky pro různé funkce.

Opakovaně použitelné ocelové čepele
Alternativou je opakovaně použitelná ocelová čepel. Ten spočívá na nosné tyči, která je mezi dvěma sloupky standardního držáku nože. Každý sloupek má nahoře šroub pro zajištění čepele a ujištění, že je pevně upnut.

Tyto čepele jsou vyrobeny buď z vysoce kvalitní uhlíkové nebo nástrojové oceli a jsou vyrobeny s antikorozními přísadami. Jako takové je méně pravděpodobné, že zreziví a pravděpodobněji budou bez nečistot ve srovnání s jednorázovými čepelemi. Tyto čepele je nutné pravidelně brousit pro krájení vzorků tkáně.

Antirolovací vodítka
Používají se k odstranění sekcí a zabránění zvlnění nebo svinutí sekcí, které se připravují. Jsou vyrobeny ze skleněných desek uvnitř hliníkového rámu. Rám vytváří mezeru mezi sklíčky a horním povrchem přední přítlačné desky, takže sekce může podklouznout. Velikosti mezer se liší a lze je upravit podle tloušťky sekce.

Kryostaty bez antirolovacích vodítek využívají ke sběru a shromažďování sekcí techniku ​​chlazeného kartáče. Kartáč přitáhne sekci na přítlačnou desku a poté dolů po přední ploše čepele, když se přední hrana sekce začne přibližovat k okraji čepele.

Při rozhodování o typu nákupu nebo pronájmu je důležité vědět, co každý nabízí, abyste si mohli vybrat tu nejlepší pro své potřeby. Vaše volba bude silně záviset na zmrazené tkáni, se kterou budete nejčastěji pracovat, protože teplota řezání se liší v závislosti na druhu zmrazené části, se kterou pracujete.

Ceny se značně liší v závislosti na typu kryostatu, použité metodě chlazení, značce, modelu a dalších. Při přímém nákupu počítejte s tím, že utratíte tisíce dolarů za každou jednotku, nebo zvažte pronájem kryostatu, který vám pomůže maximalizovat váš rozpočet.

Jediný kompresor
Modely s jedním kompresorem mohou řídit jak teplotu v mrazicí desce, tak v chladicí komoře. Tento proces typicky zahrnuje systém výparníku, který umožňuje chladicí komoře a mrazicí desce dosáhnout kryogenních teplot.

S touto konfigurací nemůžete ovládat teplotu mrazicí desky samostatně, protože je integrována s chladicím systémem chladicí komory.

Dvojitý kompresor
U modelu s dvojitým kompresorem je jeden kompresor k ovládání teploty mrazicí desky a druhý k ovládání chladicí komory.

Díky tomu dokáže rychleji ochladit vzorky rychlým zmrazením a dosáhnout nižších teplot ve srovnání s modelem s jedním kompresorem. Porucha kompresoru není tak pravděpodobná, protože kompresor, který se nepoužívá, je naprogramován tak, aby udržoval zvolenou teplotu, takže chlazení není přerušeno.

Rotační kryostat
Jedná se o kryostaty, které mají na boku zařízení ruční kolečka. Otočením ručního kola ve směru hodinových ručiček spustíte proces krájení.

Když jsou vzorky přiváděny dolů ručním kolem, jsou vyráběny řezy. Tloušťka ořezu se také provádí v horním bodu obratu řezného pohybu. Při použití ručního krájecího kryostatu udržujte otočnou oblast ručního kola volnou a udržujte bezpečnou vzdálenost od otočné rukojeti.

Motorizovaný kryostat
Ty mají motorizovaný řezací pohon na řezy vzorků. Rychlost řezání lze nastavit tak, aby bylo možné tvrdší materiály krájet pomaleji než materiály měkčí. Zpětná řezná rychlost je v souladu s řeznou rychlostí, takže dochází k efektivnímu procesu krájení.

Kryostaty se používají především v oblasti medicíny, biologie a dokonce i chemie. Díky zázrakům kryostatů jsou zkoumány různé typy nových léčiv, prvků a dalších vlastností. Bez nich by laboratorní odborníci těžko zmrazili a rozřezali vzorek nalezený na živých organismech.

Pokud je jedna z částí rozbitá, kryostat nebude schopen dobře plnit svou funkci. Neschopnost kryostatu dobře fungovat může být způsobena nedostatkem údržby a řádného servisu. Laboratoře a výzkumné instituce se tedy určitě musí připravit na řádný servis a údržbu tohoto typu strojů. Přece nechcete, aby vám váš rozbitý kryostat poskytoval nepřesné výsledky ze vzorku.

Každoroční kontrola a preventivní údržba již dokáže zajistit kapacitu kryostatů plnit zamýšlené funkce. S těmito preventivními opatřeními se životnost kryostatů rozhodně prodlouží o značné množství času. Kromě toho bude vzorek, který je uložen a zmražen ve vašem kryostatu, převeden na bio-vzorek bez zkreslení. Nikdy nebudete vědět, že váš funkční kryostat vám může přinést odpověď na problém, který řešíte roky.

Naštěstí může být údržba kryostatu docela snadná. Za prvé, váš kryostat musí být umístěn v oblasti, kde může okamžitě vtáhnout a vyfouknout čistý vzduch. Poté je nutné jeho součásti čistit každý den. Dále musíte zcela uzamknout oblasti kryostatu, protože se chcete vyhnout tomu, aby irelevantní prvky vnikly a nezkazily vaše zařízení.

Kryostat je zařízení, které je pro nás nyní velmi důležité. Bez řádné údržby se můžeme setkat s problémy a chybnými výsledky dat, které mohou významně zničit náš výzkum nebo studii. Chcete-li se o nich dozvědět více, můžete nás nyní kontaktovat CoolFactor.

Kryostat
Kryostat (z kryo znamená chlad a stat znamená stabilní) je zařízení používané k udržování nízkých kryogenních teplot vzorků nebo zařízení namontovaných v kryostatu. Nízké teploty lze v kryostatu udržovat pomocí různých metod chlazení.
Kryostasty zahrnují kryostat s uzavřeným cyklem a kryostat s tekutým dusíkem.

Výkon a charakteristika
● Bez nutnosti spotřebovávat tekuté helium je snadné dosáhnout prostředí s nízkou teplotou 4K.
● Vzorek má ideální stabilní prostředí ve vakuu.
● Existují různé možnosti chladicího výkonu, které lze použít k chlazení velkých vzorků.
● Kompaktní konstrukce, pohodlný pohyb, jednoduchá obsluha.
● Optický držák vzorku může rychle nainstalovat vzorek. Elektrický držák vzorků má krásnou a snadno použitelnou svorkovnici.
● Různé možnosti mohou vyhovět potřebám měření různých experimentů.

Kryostat na kapalný dusík
Termostat na kapalný dusík vyvinutý společností Dexing Magnet je nízkoteplotní termostat založený na principu ustáleného stavu bublin. Kapalný dusík obsahuje nádrž na kapalný dusík. Nastavením vůle kuželové vzduchové zátky a změnou podmínek varu rozhraní plyn-kapalina se únik tepla bloku konstantní teploty přibližně stabilizuje na určité hodnotě. Poté může být tepelný výkon upraven nástrojem pro regulaci teploty, aby sedlo vzorku rychle změnilo teplotu mezi 80 K-500K a vyrovnalo přesně na nastavenou teplotu.

Výkon a vlastnosti termostatu na kapalný dusík:
● Široký teplotní rozsah (80K ~ 500K), vysoká účinnost a rychlá rychlost chlazení;
● Vzorek má ideální stabilní prostředí ve vakuu;
● Ve vakuové mezivrstvě je uspořádán nízkoteplotní adsorbent, takže vakuum může být udržováno po dlouhou dobu a doba použití kapalného dusíku je prodloužena;
● Výběr platinového rezistoru PT100 s dobrou stabilitou a opakovatelností pro teplotní senzor;
● Různé možnosti pro splnění různých testovacích požadavků;
● Pohodlné použití, perfuze a sekundární vstřikování kapalného dusíku; není potřeba zařízení, jako jsou čerpadla a kompresory, úspora laboratorního prostoru, nepřetržitý provoz systému bez údržby;
● Optický držák vzorku může rychle nainstalovat vzorek. Elektrický držák vzorků má krásnou a snadno použitelnou svorkovnici;
● Různé velikosti, různé požadavky na termostat pro kapalný dusík lze navrhnout podle požadavků zákazníka. (optické, elektrické, magnetické, tepelné experimenty).