Что такое криостат?

Слово криостат - это слово сложного значения от корней крио, что означает холод, и стат, что означает статический или стационарный. Криостат - это инструмент, который используется для поддержания очень низких температур на уровне -238 градусов по Фаренгейту (-150 по Цельсию) или ниже, для многих медицинских, инженерных и научных целей. Химическими веществами для поддержания этих температур являются ванны с жидким гелием для образцов тканей или жидкий азот для пациентов с крионикой. Внутренний сосуд криостата по конструкции похож на вакуумную колбу; и существует точный режущий инструмент для разрезания тканей, известный как микротом, внутри морозильной части криостата.

Внутри криостата находится металлическая холодная пластина, контактирующая с жидкой гелиевой ванной, на которой можно хранить образцы тканей. Поскольку вакуумный насос над гелием испаряет некоторые изотопы гелия в пар, в процессе происходит выделение тепла, при котором температура жидкости остается низкой, а материалы, образующие теплоизоляцию в слоях экранов вокруг жидкой ванны, изолируют жидкость и поддерживают ее охлаждение. Некоторые криостаты пополняются большим количеством жидкого гелия из хранилищ, а другие модели криостатов имеют прикрепленный механический холодильник, который откачивает пары гелия, повторно охлаждает его для повторного введения в жидкой форме в режиме замкнутого цикла. Многоступенчатые криостаты могут достигать температур ниже, чем обычные циростаты, используя сухое разбавление или магнитное охлаждение в дополнение к более холодным изотопам гелия в специальном сосуде внутри смеси.

Криостаты можно найти внутри машин с магнитно-резонансной томографией (МРТ), используемых для поддержания катушки сверхпроводящего магнита сверхпроводящего провода в сверхпроводящем состоянии, чтобы у провода не было электрического сопротивления. Бобина погружается в жидкий гелий, и пары этого гелия возвращаются в замкнутом цикле из присоединенной холодильной установки. Криостаты также используются для нарезки и хранения образцов тканей в медицине, и переносные криостаты этого типа можно запускать от генераторов или автомобильных инверторов, чтобы они оставались прохладными для транспортировки образцов тканей. Слайсеры могут нарезать с точностью до одного микрометра для предметного исследования под микроскопом.

Наиболее распространенное использование замороженных секций - для обследования во время операций. Причины такой практики могут заключаться в том, что если опухоль, по-видимому, метастазировала, любой подозреваемый метастаз направляется на криосекцию для подтверждения, и если это так, хирург может прекратить операцию. Другое использование в поисковых операциях, и удаление из внутреннего поражения может идентифицировать причину симптомов пациента. Замороженные участки также могут иногда обнаруживать антигены заболеваний, которые маскировались в обычных растворах формалина. Имея дело с операциями на сторожевом узле, хирург может вырезать опухолевую ткань для вынесения доброкачественного или злокачественного вердикта, прежде чем принять решение о необходимости дальнейшего удаления лимфатических узлов.