Criostat

Imagistică prin rezonanță magnetică și tipuri de magneți de cercetareEdit

Criostatele utilizate în aparatele RMN sunt concepute pentru a menține un criogen, de obicei heliu, într-o stare lichidă cu evaporare minimă (boil-off). Baia de heliu lichid este concepută pentru a menține bobina de sârmă supraconductoare a magnetului supraconductor în starea sa supraconductoare. În această stare, firul nu are rezistență electrică și se mențin curenți foarte mari cu un consum redus de energie. Pentru a menține supraconductibilitatea, bobina trebuie menținută sub temperatura de tranziție prin scufundarea în heliu lichid. Dacă, din orice motiv, firul devine rezistiv, adică își pierde supraconductibilitatea, o condiție cunoscută sub numele de „stingere”, heliul lichid se evaporă, crescând instantaneu presiunea în interiorul vasului. Un disc de explozie, de obicei din carbon, este plasat în coșul de fum sau în conducta de aerisire, astfel încât, în timpul unei excursii de presiune, heliul gazos să poată fi evacuat în siguranță din aparatul RMN. Criostatele IRM moderne folosesc un frigider mecanic (criocondensator) pentru a recondensa heliul gazos și a-l readuce în baie, pentru a menține condițiile criogenice și pentru a conserva heliul.

În mod obișnuit, criostatele sunt fabricate cu două vase, unul în interiorul celuilalt. Recipientul exterior este vidat, vidul acționând ca un izolator termic. Recipientul interior conține criogenul și este susținut în interiorul recipientului exterior de structuri realizate din materiale cu conductivitate redusă. Un scut intermediar între vasul exterior și cel interior interceptează căldura radiată de vasul exterior. Această căldură este eliminată de un crio-refrigerator. Criostatele cu heliu mai vechi foloseau un vas de azot lichid ca scut împotriva radiațiilor și aveau heliul lichid într-un al treilea vas interior. În zilele noastre se fabrică puține unități care folosesc criogeni multipli, tendința fiind spre criostatele „fără criogen”, în care toate sarcinile termice sunt eliminate de către crio-refrigeratoare.

Microtom biologic tipEdit

Criostat-microtome

Criostatele sunt folosite în medicină pentru a tăia lame histologice. Ele sunt utilizate de obicei într-un proces numit histologie de secțiune congelată (a se vedea Procedura de secțiune congelată). Criostatul este, în esență, un „deli-slicer” ultrafin, numit microtome, plasat într-un congelator. Criostatul este, de obicei, un congelator vertical staționar, cu o roată externă pentru rotirea microtomului. Temperatura poate fi modificată, în funcție de țesutul care se taie, de obicei de la minus 20 la minus 30 de grade Celsius. Congelatorul este alimentat fie cu energie electrică, fie cu un agent frigorific, cum ar fi azotul lichid. Sunt disponibile criostate portabile de mici dimensiuni care pot funcționa cu ajutorul unor generatoare sau invertoare de vehicule. Pentru a minimiza încălzirea inutilă, toate mișcările mecanice necesare ale microtomului pot fi realizate manual prin intermediul unei roți montate în afara camerei. Microtomurile mai noi au un buton electric de avansare a țesutului. Precizia de tăiere este în micrometri. Țesuturile sunt secționate cu o grosime de până la 1 micrometru. Lamele histologice obișnuite sunt montate cu o grosime de aproximativ 7 micrometri. Specimenele care sunt moi la temperatura camerei sunt montate pe un mediu de tăiere (adesea din albuș de ou) pe un „mandrinaj” metalic și congelate la temperatura de tăiere (de exemplu la -20 grade C). Odată congelat, specimenul de pe mandrină este montat pe microtometru. Manivela este rotită, iar specimenul avansează spre lama de tăiere. Odată ce specimenul este tăiat la o calitate satisfăcătoare, acesta este montat pe o lamă de sticlă transparentă caldă (la temperatura camerei), unde se va topi instantaneu și va adera. Lama de sticlă și specimenul se usucă cu un uscător sau se usucă la aer și se colorează. Întregul proces, de la montare până la citirea lamei, durează între 10 și 20 de minute, permițând un diagnostic rapid în sala de operație, pentru excizia chirurgicală a cancerului. Criostatul poate fi utilizat pentru tăierea histologiei și a lamelelor de țesut (de exemplu, pentru localizarea enzimelor) în afara medicinei, dar calitatea secțiunii este slabă în comparație cu histologia standard cu secțiune fixă montată în ceară. Tehnologia mai nouă, cum ar fi Compresstome, un tip de microtom vibrator, utilizează învelișul de țesut de agaroză în locul unui compus cu temperatură optimă de tăiere pentru a elimina necesitatea congelării tradiționale a criostatului și poate fi utilizată pentru o secționare de calitate îmbunătățită.

.

Lasă un comentariu