Ressonância magnética e tipos de ímãs de pesquisaEditar
Cryostats usados em máquinas de RM são projetados para manter um criogênio, tipicamente hélio, em estado líquido com evaporação mínima (boil-off). O banho de hélio líquido é projetado para manter a bobina do ímã supercondutor do fio supercondutor em seu estado supercondutor. Neste estado, o fio não tem resistência elétrica e as correntes muito grandes são mantidas com baixa potência de entrada. Para manter a supercondutividade, a bobina deve ser mantida abaixo da sua temperatura de transição por estar imersa no hélio líquido. Se, por qualquer razão, o fio se tornar resistivo, ou seja, perder a supercondutividade, condição conhecida como “têmpera”, o hélio líquido evapora-se, elevando instantaneamente a pressão dentro do vaso. Um disco de ruptura, geralmente feito de carbono, é colocado dentro da chaminé ou tubo de ventilação para que, durante uma excursão de pressão, o hélio gasoso possa ser ventilado com segurança para fora do conjunto de ressonância magnética. Os criostatos modernos de MRI utilizam um refrigerador mecânico (criocooler) para recondensar o gás hélio e devolvê-lo ao banho, para manter as condições criogênicas e conservar o hélio.
Os criostatos tipicamente são fabricados com dois vasos, um dentro do outro. O recipiente externo é evacuado com o vácuo atuando como um isolante térmico. O vaso interno contém o criogênio e é apoiado dentro do vaso externo por estruturas feitas de materiais de baixa condutividade. Uma blindagem intermediária entre os vasos externos e internos intercepta o calor irradiado do vaso externo. Este calor é removido por um criocooler. Crióstatos de hélio mais antigos usavam um vaso de nitrogênio líquido como escudo contra a radiação e tinham o hélio líquido em um vaso interno, terceiro. Hoje em dia poucas unidades usando múltiplos criogênicos são feitas com a tendência de criogênicos ‘livres de criogênicos’, nos quais todas as cargas de calor são removidas por criocoolers.
Microtomo biológico tipo Editar
Cryostat são usados na medicina para cortar lâminas histológicas. São normalmente utilizados num processo chamado histologia de secção congelada (ver procedimento de secção congelada). O criostato é essencialmente uma “deli-slicer” ultrafina, chamada microtoma, colocada num congelador. O criostato é normalmente um congelador vertical estacionário, com uma roda externa para girar o micrótomo. A temperatura pode variar, dependendo do tecido a ser cortado, geralmente de menos 20 a menos 30 graus Celsius. O freezer é alimentado por eletricidade, ou por um refrigerante como o nitrogênio líquido. Pequenos criostatos portáteis estão disponíveis e podem funcionar sem geradores ou inversores de veículos. Para minimizar o aquecimento desnecessário, todos os movimentos mecânicos necessários do micrótomo podem ser obtidos manualmente através de uma roda montada fora da câmara. Microtomos mais recentes possuem botão de pressão elétrico para o avanço do tecido. A precisão do corte é em micrómetros. Os tecidos são seccionados com uma espessura de 1 micrómetro. As lâminas histológicas usuais são montadas com uma espessura de cerca de 7 micrómetros. Os espécimes que são macios à temperatura ambiente são montados num meio de corte (frequentemente feito de clara de ovo) num “mandril” metálico, e congelados à temperatura de corte (por exemplo a -20 graus C). Uma vez congelado, o espécime no mandril é montado no micrótomo. A manivela é girada e o espécime avança em direção à lâmina de corte. Uma vez cortada com uma qualidade satisfatória, a amostra é montada sobre uma lâmina de vidro transparente quente (temperatura ambiente), onde derreterá instantaneamente e aderirá. A lâmina de vidro e a amostra são secas com um secador ou ao ar, e manchadas. Todo o processo desde a montagem até à leitura da lâmina demora de 10 a 20 minutos, permitindo um diagnóstico rápido na sala de operações, para a excisão cirúrgica do cancro. O criostato pode ser usado para cortar histologia e lâmina de tecido (por exemplo, para localização enzimática) fora da medicina, mas a qualidade da secção é fraca em comparação com a histologia de cera de secção fixa padrão montada. Tecnologia mais recente como o Compresstome, um tipo de micrótomo vibratório, utiliza a incorporação de tecido de agarose em vez de um composto de temperatura de corte ideal para eliminar a necessidade de congelamento do criostato tradicional e pode ser usado para uma secção de melhor qualidade.