Технология работы полностью автоматического генератора жидкого азота в криогенных зеркалах (Cryo - EM) в основном используется для быстрого охлаждения образца, что позволяет образцу сохранять свою первоначальную структуру при очень низких температурах и избегать таких повреждений, как кристаллизация водяного льда во время подготовки образца. Ниже приведены типичные операционные процессы и технические шаги устройства:
1. Готовность оборудования
Проверьте состояние оборудования: убедитесь, что криогенные зеркала и генераторы жидкого азота работают нормально, включая системы хранения жидкого азота, газоснабжения и системы контроля температуры.
Проверьте количество жидкого азота: убедитесь, что жидкого азота в резервуаре с жидким азотом достаточно и утечки нет. Как правило, необходимо обеспечить достаточное количество жидкого азота для обеспечения эффекта охлаждения на протяжении всей операции.
2. Подготовка образцов
Фиксирование образца: образец, подлежащий наблюдению, помещается на сетку для криогенных зеркал. Образцы могут быть биологическими образцами белковых комплексов, вирусов, клеток или других материалов, требующих замораживания.
Покрытие образца: равномерное нанесение тонкого слоя пленки образца на сетку, чтобы гарантировать равномерное разложение образца, предотвращая непрозрачность или ослабление сигнала от слишком толстого образца.
3. Запуск генератора жидкого азота
Автоматическая газификация жидкого азота: генератор жидкого азота преобразует жидкий азот из жидкого в газообразное через карбюратор для использования в системе охлаждения. Газообразный жидкий азот обеспечивает постоянную низкую температуру образца через трубопровод или охлаждающую оболочку.
Включена система охлаждения: активируется система охлаждения для обеспечения быстрого достижения низких температур образца. Процесс обычно устанавливает целевую температуру (например, - 196°C) и время охлаждения (например, от нескольких секунд до нескольких минут).
Мониторинг времени охлаждения: генераторы жидкого азота обычно оснащены датчиками температуры и системами автоматического управления, которые контролируют охлаждение образца в режиме реального времени. Слишком длительное охлаждение может повлиять на качество образца, а слишком короткое может привести к неполному охлаждению образца.
4. Охлаждение образцов
Быстрое охлаждение: с помощью полностью автоматизированной системы генератор жидкого азота обеспечивает быстрое охлаждение образца после контакта с жидким азотом. Этот процесс гарантирует, что влага в образце быстро превращается в аморфный лед, избегая кристаллизации, тем самым сохраняя первоначальную структуру образца.
Термоконтроль и защита: Устройства для генерации жидкого азота обычно оснащены системой контроля температуры, которая автоматически регулирует расход газа и температуру и обеспечивает однородность в процессе охлаждения образца.
5. Хранение и передача образцов
Хранение замороженных образцов: После завершения охлаждения образца его можно быстро перенести в резервуар с жидким азотом для долгосрочного хранения. Замороженные образцы могут оставаться стабильными в жидком азоте, избегая структурных изменений или деградации.
Образцы передаются в криогенные зеркала: замороженные образцы необходимо переносить на стол для образцов криогенных зеркал при очень низких температурах. Автоматические устройства для генерации жидкого азота обычно оснащены системой быстрой передачи, которая гарантирует, что образцы не размораживаются во время передачи.
6. Мониторинг и автоматизация
Автоматизированный мониторинг: Современные полностью автоматические устройства для генерации жидкого азота в криогенных зеркалах обычно оснащены системой мониторинга в реальном времени, которая записывает данные для каждого шага операции (например, температура, время, расход и т. Д.) и может автоматически генерировать отчеты. Эти данные помогают исследователям понять детали процесса подготовки образцов.
Системы сигнализации: Устройства обычно оснащены системой сигнализации, в случае прерывания подачи жидкого азота, несоответствия температуры и т. Д. Система будет автоматически сигнализировать, чтобы обеспечить безопасность работы.
7. Завершение операции
Конец операции: После завершения процесса охлаждения устройство автоматически отключает подачу жидкого азота, сохраняет настройки температуры и расхода газа, чтобы обеспечить удобство при следующем использовании.
Извлечение образца: после того, как образец охлаждается и стабилизируется, его можно удалить из операционной системы замороженных зеркал для дальнейшего наблюдения или анализа.
Ключевые технологии
Технология автоматизированного управления: обеспечивает точное управление процессом охлаждения, включая использование жидкого азота, регулирование температуры и контроль времени.
Мониторинг температуры в реальном времени: с помощью датчиков и систем управления убедитесь, что образец поддерживает правильную криогенную среду на протяжении всего процесса и избегает порчи образца.
Системы безопасности: Автоматические устройства для генерации жидкого азота обычно имеют функции защиты от давления, расхода и температуры, предотвращающие сбои оборудования и проблемы с эксплуатационной безопасностью.
Этот процесс может эффективно гарантировать стабильность и точность образца в эксперименте с криогенными зеркалами, одновременно снижая риск ошибок в ручной работе.