Kryostaten sind ein weiteres Beispiel für die herausragenden Möglichkeiten, die die Entwicklung einer immer ausgefeilteren Kryotechnologie eröffnet.
Die Kryostatmaschine dient der Aufrechterhaltung extrem niedriger (kryogener) Temperaturen unter Verwendung von verschiedenen Kühlmethoden und bietet eine Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Bereichen, einschließlich Medizin und Technik.
Lesen Sie weiter, und erfahren Sie mehr über Kryostaten und ihre aktuelle Rolle in verschiedenen Bereichen.
Was sind Kryostaten und was bewirken sie?
Kryostaten sind technische Geräte, mit denen kryogene Temperaturen aufrechterhalten werden können.
Diese Temperaturwerte reichen von -150℃ (-238℉) bis zum absoluten Nullpunkt (-273℃ oder -460℉), also dem Bereich, in dem die Molekularbewegung als nahezu statisch gilt. Dafür nutzen Kryostaten verschiedene Komponenten wie eine Gefrierkammer und kryogenes Gas.
Die Kryostatmaschine eignet sich für eine Reihe von Anwendungen, darunter:
- Das Einfrieren und Konservieren von Gewebeproben für die klinische Pathologie, Histologie, Histopathologie und Forschungslabors.
- Segmentierung von Gewebeschnitten für mikroskopische Untersuchungen
- Untersuchung der Histochemie von Enzymen
- Erleichterung der schnellen Diagnose in einer Vielzahl von Bereichen
Der Unterschied zwischen einem Stickstoff- und einem Helium-Kryostaten
Kryostaten können unterschiedliche Kühlmethoden zum Erreichen niedriger Temperaturen einsetzen. Stickstoff und Helium sind zwei der gebräuchlichsten Verfahren (obwohl auch andere möglich sind, unter anderem Argon oder Sauerstoff).
Die Wahl zwischen Helium und Stickstoff bringt unterschiedliche Designs für Kryostaten mit sich, da die beiden Elemente unterschiedliche Eigenschaften aufweisen:
- Stickstoff-Kryostaten sind mit einem Vakuumraum ausgestattet, der den Prozess des Siedens des Stickstoffs und die daraus resultierenden Auswirkungen (z. B. Vereisung des Gefäßes) minimieren soll. Dieser Raum ist auch dafür zuständig, die Außenflächen von dieser Flüssigkeit zu isolieren
- Helium-Kryostaten müssen verhindern, dass diese Flüssigkeit während der Lagerung verloren geht. Eine häufige Lösung ist die Verwendung eines externen Dewars für den Transport und die Lagerung sowie ein ausreichend isoliertes System, um Helium durch die Geräte zu leiten. Zur weiteren Verbesserung der Isolierung wird außerdem ein Strahlenschutzschild verwendet, und zwar analog zum Einsatz von Hitzeschilden in kryogenen Leitungen.
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Die Arten von Kryostaten
Die verschiedenen Kryostatmaschinenmodelle erfüllen die unterschiedlichsten Ansprüche in Bezug auf die verschiedenen Arten von gefrorenem Gewebe, die gleichzeitig mit unterschiedlichen Gefrierschnitttemperaturen verbunden sind. Auch der Preis kann je nach Art der Kryostate und ihrer Arbeitsweise variieren.
Im Folgenden finden Sie die verschiedenen verfügbaren Arten von Kryostaten:
- Einzelkompressor-Kryostaten: Diese Geräte können die Temperaturen der Gefrierplatte und der Kühlkammer über ein Verdampfersystem innerhalb des letzteren Systems steuern. Das heißt, dass die Temperaturwerte in der Gefrierplatte und in der Kühlkammer nicht unabhängig voneinander kontrolliert werden können.
- Doppelkompressor: Dieses System verfügt über zwei Kompressoren, die sich separat an der Gefrierplatte und der Kühlkammer befinden. Dies ermöglicht es dieser Art von Kryostatmaschine, niedrigere Temperaturen in einem schnelleren Tempo zu erzeugen.
- Rotierende Modelle: Bei dieser Art von Gerät funktioniert der Schneidevorgang durch den Einsatz von rotierenden Handrädern.
- Motorisierte Kryostaten: Diese Art von Kryostaten benutzt motorisierte Schneidantriebe, um Schnitte in Proben durchzuführen. Sie ermöglichen eine Anpassung der Schnittgeschwindigkeit.
Industrieller Einsatz von Kryostaten
Kryostaten werden zur Kühlung bestimmter Infrarotsensoren verwendet, die in Weltraum- und Satellitenausrüstung eingesetzt werden. Ihre derzeit wichtigste Anwendung ist jedoch der Einsatz im medizinischen Bereich, wo sie in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt werden:
- Sie ermöglichen eine schnelle Diagnose durch die Sektion von gefrorenen Gewebeproben. So spielen sie beispielsweise eine Schlüsselrolle bei der Bestimmung des Umfangs der notwendigen Entfernungen zur Beseitigung von Krankheiten
- Kryostaten sind außerdem hilfreich, um durch die Betrachtung von Gefrierschnitten festzustellen, ob mikroskopische Strukturen krebsartige Merkmale aufweisen. Dies gilt auch für chemochirurgische Verfahren.
- Sie helfen Pathologen und Neurologen bei der Durchführung von Enzymhistochemie zwecks Diagnose und Behandlung von Krankheiten
- Eine Kryostatmaschine wird auch zur Untersuchung der Zellanatomie in histologischen Prozessen verwendet
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So wählen Sie die richtige Kryostatmaschine
Da Kryostaten in verschiedenen Größen, Funktionen und Kapazitäten angeboten werden, ist es für Unternehmen wichtig, eine Reihe von Faktoren zu berücksichtigen, bevor sie sich für ein Gerät entscheiden.
Im Folgenden sind einige der Optionen aufgeführt, die Sie in Betracht ziehen können:
- Unternehmen sollten sich Gedanken darüber machen, welche Materialien sie schneiden müssen, um sicherzustellen, dass die technischen Spezifikationen des Geräts mit der Dicke und Größe der Proben übereinstimmen, mit denen sie arbeiten werden.
- Faktoren wie die ergonomische Gestaltung und Automatisierungen können die Arbeitsabläufe erleichtern und die Ergebnisse beschleunigen und sollten daher vor der Wahl in Betracht gezogen werden
- Es ist notwendig zu bestätigen, dass die Größe der Ausrüstung zu den Räumlichkeiten des Unternehmens passt
- Zu den weiteren praktischen Zusatzfunktionen zählen die Möglichkeit, Geräte mit geeigneter Temperaturkontrolle und hochwertigen Sektionsmöglichkeiten zu verwenden
- Gerätesicherheit und eine einfache Bedienung müssen gewährleistet sein
- Es ist wichtig, dass Sie sich für ein zuverlässiges Unternehmen entscheiden, das über Erfahrung im Bereich der Versorgung von Unternehmen mit Kryostaten verfügt. Es empfiehlt sich, mehrere Optionen zu vergleichen
- Unternehmen sollten außerdem ihr potenzielles Budget für ihre Kryostatausrüstung prüfen und bei der Entscheidung, ob sie die Ausrüstung kaufen oder mieten sollen, Aspekte wie den ROI berücksichtigen.
- Die kryogene Leistung des Geräts ist ebenfalls zu gewährleisten und an die Temperaturbereiche anzupassen, auf die Unternehmen bei der Handhabung der Geräte zugreifen müssen. Dies muss auch mit hochwertigen kryogenen Temperaturreglern ergänzt werden
Insgesamt muss die richtige Wahl der Kryostate modernste Technologie mit intuitiver Bedienung und minimalem Wartungsbedarf vereinen.
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