Vad är en kryostat?

Ordet kryostat är ett ord med sammansatt betydelse från rötterna cryo, som betyder kall, och stat, som betyder statisk eller stationär. En kryostat är ett instrument som används för att upprätthålla mycket låga temperaturer vid -238 grader Fahrenheit (-150 Celsius) eller lägre, för många medicinska, tekniska och vetenskapliga användningar. Kemikalierna för att upprätthålla dessa temperaturer är bad av flytande helium för vävnadsprover eller flytande kväve för patienter med kryonik. Det inre kärlet i en kryostat liknar till sin konstruktion en vakuumkolv; och det finns ett precisionsskärningsinstrument för sektionering av vävnader som kallas en mikrotom inuti frysdelen av kryostaten.

Det finns en metallisk kallplatta i kontakt med det flytande heliumbadet inuti en kryostat på vilken vävnadsprover kan förvaras. Eftersom en vakuumpump över heliumet förångar en del av heliumisotoperna till ånga, sker en värmeavgivning i processen som håller vätsketemperaturerna låga, och superisoleringsmaterial i lager av sköldar runt vätskebadet isolerar vätskan och håller den sval. Vissa kryostater fylls på med mer flytande helium från lagringsdewars och andra modeller av kryostater har ett bifogat mekaniskt kylskåp som suger ut heliumångan, kyler den för återinföring i flytande form igen, i en sluten cykeldrift. Flerstegs kryostater kan uppnå lägre temperaturer än vanliga cyrostater med torr utspädning eller magnetisk kylning förutom kallare isotoper av helium i en speciell kruka inuti blandningen.

Kryostater kan hittas inuti magnetisk resonanstomografi (MRI) maskiner som används för att hålla den supraledande magnetens bobin av supraledande tråd i en supraledande status så att tråden inte har något elektriskt motstånd. Spolen är nedsänkt i det flytande heliumet och denna heliumånga möbleras om i slutet kretslopp från en ansluten kylenhet. Kryostater används också för att skiva och lagra vävnadsprover i medicin och bärbara kryostater av denna typ kan köras av generatorer eller fordonsväxelriktare för att hålla dem svala för transport av vävnadsprover. Skivorna kan skära så fint som en mikrometer för objektglasundersökning under mikroskop.

Den vanligaste användningen av frysta snitt är för undersökningar vid operationer. Orsakerna till denna praxis kan vara om en tumör verkar ha metastaserats, eventuella misstänkta metastaser skyndas till kryosnitt för att bekräfta och i så fall kan kirurgen avbryta operationen. En annan användning är i explorativa operationer och en excision från en inre lesion kan identifiera orsaken till patientens symtom. Frysta snitt kan också ibland avslöja antigener från sjukdomar som har maskerats i vanliga formalinlösningar. När han hanterar vaktpostoperationer kan en kirurg skära ut tumörvävnad för en godartad eller elakartad dom, innan han beslutar om ytterligare avlägsnande av lymfkörtlar är nödvändiga.