Wat is een cryostaat?
Het woord cryostaat is een woord van samengestelde betekenis van de wortels cryo, wat koud betekent, en stat, wat statisch of stationair betekent. Een cryostaat is een instrument dat wordt gebruikt om zeer lage temperaturen op -238 graden Fahrenheit (-150 Celsius) of lager te houden, voor veel medische, technische en wetenschappelijke toepassingen. De chemicaliën om deze temperaturen te handhaven zijn baden van vloeibaar helium voor weefselmonsters of vloeibare stikstof voor cryonische patiënten. Het binnenvat van een cryostaat is qua constructie vergelijkbaar met een vacuümkolf; en er is een precisie snij-instrument voor het snijden van weefsels bekend als een microtoom in het vriesgedeelte van de cryostaat.
Er is een metalen koude plaat in contact met het vloeibare heliumbad in een cryostaat waarop weefselmonsters kunnen worden opgeslagen. Terwijl een vacuümpomp over het helium een deel van de heliumisotopen in damp verdampt, ontstaat er een warmteafgifte in het proces die de vloeistoftemperaturen laag houdt, en superisolatiematerialen in lagen van schilden rond het vloeistofbad isoleren de vloeistof en houden deze koel. Sommige cryostaten worden aangevuld met meer vloeibaar helium uit opslagdewars en andere modellen van cryostaten hebben een aangehechte mechanische koelkast die de heliumdamp overhevelt, opnieuw koelen voor herintroductie in vloeibare vorm, in een gesloten cyclus. Meertraps cryostaten kunnen temperaturen bereiken die lager zijn dan gewone cyrostaten met behulp van droge verdunning of magnetische koeling naast koelere isotopen van helium in een speciale pot in het mengsel.
Cryostaten zijn te vinden in MRI-machines (magnetic resonance imaging) die worden gebruikt om de spoel van de supergeleidende magneet van supergeleidende draad in een supergeleidende status te houden, zodat de draad geen elektrische weerstand heeft. De spoel wordt ondergedompeld in het vloeibare helium en de damp van dit helium wordt in een gesloten cyclusontwerp opnieuw ingericht vanuit een aangesloten koeleenheid. Cryostaten worden ook gebruikt om weefselmonsters in de geneeskunde te snijden en op te slaan en draagbare cryostaten van dit type kunnen van generatoren of voertuigomvormers worden afgevoerd om ze koel te houden voor het vervoer van weefselmonsters. De snijmachines kunnen tot één micrometer snijden voor dia-onderzoek onder een microscoop.
Het meest gebruikelijke gebruik van bevroren secties is voor onderzoeken tijdens operaties. De redenen voor deze praktijk kunnen zijn als een tumor lijkt te zijn uitgezaaid, elke vermoedelijke metastase wordt gehaast om te bevestigen en zo ja, kan de chirurg de operatie stoppen. Een ander gebruik is bij verkennende operaties en een excisie van een interne laesie kan de oorzaak van de symptomen van de patiënt identificeren. Bevroren secties kunnen soms ook antigenen van ziekten onthullen die zijn gemaskeerd in gebruikelijke formaline-oplossingen. Bij het behandelen van schildwachtklieroperaties kan een chirurg tumorweefsel wegsnijden voor een goedaardig of kwaadaardig oordeel, alvorens te beslissen of verdere verwijdering van de lymfeknoop noodzakelijk is.