Mágneses rezonancia képalkotó és kutatási mágnes típusokSzerkesztés
Az MRI-készülékekben használt kriosztátokat úgy tervezték, hogy a kriogént, általában héliumot, folyékony állapotban tartsák, minimális párolgás (elpárolgás) mellett. A folyékony héliumfürdőt úgy tervezték, hogy a szupravezető mágnes szupravezető huzalból álló orsóját szupravezető állapotban tartsa. Ebben az állapotban a huzalnak nincs elektromos ellenállása, és nagyon nagy áramok tarthatók fenn kis teljesítményfelvétel mellett. A szupravezetés fenntartásához az orsót a folyékony héliumba merítve az átmeneti hőmérséklet alatt kell tartani. Ha a huzal bármilyen okból ellenállásba kerül, azaz elveszíti a szupravezetőképességét – ezt az állapotot nevezik “kioltásnak” -, a folyékony hélium elpárolog, azonnal megnövelve a nyomást az edényben. A kéményben vagy a szellőzőcsőben egy általában szénből készült felszakadó korongot helyeznek el, hogy nyomásemelkedés esetén a gáznemű hélium biztonságosan távozhasson az MRI-berendezésből. A modern MRI kriosztátok mechanikus hűtőt (kriohűtőt) használnak a héliumgáz visszasűrítésére és a fürdőbe való visszavezetésére, a kriogén körülmények fenntartása és a hélium megőrzése érdekében.
A kriosztátokat jellemzően két, egymásba épített edénnyel gyártják. A külső edényt kiürítik, a vákuum hőszigetelőként működik. A belső edény tartalmazza a kriogént, és a külső edényen belül alacsony vezetőképességű anyagokból készült szerkezetek tartják. A külső és a belső edény között egy köztes pajzs fogja fel a külső edényből kisugárzott hőt. Ezt a hőt egy kriohűtő távolítja el. A régebbi hélium kriosztátok folyékony nitrogénedényt használtak sugárzási pajzsként, és a folyékony héliumot egy belső, harmadik edényben tárolták. Manapság kevés, több kriogént használó készülék készül, a tendencia a “kriogénmentes” kriosztátok felé mutat, amelyekben minden hőterhelést kriohűtővel távolítanak el.
Biológiai mikrotom típusSzerkesztés
A kriosztátokat az orvostudományban szövettani preparátumok vágására használják. Általában a fagyasztott szelvényes szövettani eljárás során használják őket (lásd fagyasztott szelvényes eljárás). A kriosztát lényegében egy fagyasztóba helyezett, mikrotomnak nevezett ultrafinom “deli-szeletelőgép”. A kriosztát általában egy álló, függőlegesen álló fagyasztó, a mikrotom forgatására szolgáló külső kerékkel. A hőmérséklet a vágandó szövettől függően általában mínusz 20 és mínusz 30 Celsius-fok között változtatható. A fagyasztó vagy elektromos árammal, vagy hűtőközeggel, például folyékony nitrogénnel működik. Léteznek kis hordozható kriosztátok, amelyek generátorral vagy jármű-inverterrel működhetnek. A szükségtelen felmelegedés minimalizálása érdekében a mikrotom minden szükséges mechanikai mozgása kézzel, a kamrán kívülre szerelt kerékkel végezhető. Az újabb mikrotómák elektromos nyomógombbal mozgatják a szövetet. A vágás pontossága mikrométerben mérhető. A szöveteket akár 1 mikrométer vékonyan is felszeletelik. A szokásos szövettani preparátumokat körülbelül 7 mikrométer vastagságúra szerelik. A szobahőmérsékleten puha mintákat vágóközegre (gyakran tojásfehérjéből készült) fém “tokmányra” szerelik, és vágási hőmérsékletre fagyasztják (például -20 °C-on). Miután lefagyasztották, a tokmányon lévő mintát a mikrotómra szerelik. A forgattyút elforgatjuk, és a mintát a vágópenge felé mozgatjuk. Miután a mintát megfelelő minőségűre vágták, meleg (szobahőmérsékletű) átlátszó üveglemezre szerelik, ahol a minta azonnal felolvad és megtapad. Az üveglemezt és a mintadarabot szárítóval vagy levegőn szárítjuk, és megfestjük. A teljes folyamat a rögzítéstől a tárgylemez leolvasásáig 10-20 percet vesz igénybe, lehetővé téve a gyors diagnózist a műtőben, a rák sebészi kimetszéséhez. A kriosztát az orvostudományon kívül is használható szövettani és szöveti preparátumvágásra (pl. enzimlokalizációhoz), de a metszet minősége gyenge a standard rögzített metszetű, viaszba szerelt szövettanhoz képest. Az újabb technológia, mint például a Compresstome, egyfajta vibráló mikrotom, optimális vágási hőmérsékletű vegyület helyett agaróz szövetbeágyazást használ, hogy kiküszöbölje a hagyományos kriosztát fagyasztás szükségességét, és jobb minőségű metszetek készítésére használható.