Cryostat

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

Criostat-microtomo

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.

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