Regulering van de temperatuur in het lab: Behoud van monsters met behulp van kou
Behoud van laboratoriummonsters, specimens en reagentia, is een vereiste voor onderzoekslaboratoria wereldwijd. Een efficiënte manier om de integriteit en levensvatbaarheid van monsters te behouden is door ze op koude temperaturen te bewaren.
Of u nu met een monster aan de werkbank werkt of een monster aan het einde van een experiment opslaat, er kunnen verschillende koelmethoden worden gebruikt. Deze video zal de soorten koelmiddelen en instrumenten die je typisch in het lab vindt demonstreren en je helpen begrijpen welke soorten monsters op welke temperaturen worden bewaard.
De keuze van het koelmiddel is afhankelijk van de aard van de uitgevoerde experimentele procedure.
Conventioneel ijs is de logische keuze voor het korte-termijn bewaren van monsters. U weet waarschijnlijk dat ijs bevroren water is, dat een smeltpunt van 0 °C heeft bij normale atmosferische druk, zoals u in dit fasediagram kunt zien. U weet misschien niet dat het soms wordt aangeduid als 'nat ijs', omdat het vloeibaar wordt als het op kamertemperatuur opwarmt.
'Nat ijs' is ideaal om monsters en reagentia koud te houden tijdens het werken met of het transporteren ervan.
Terwijl 'nat ijs' vast H2O is, is 'droog ijs' de vaste vorm van koolstofdioxide, die een smeltpunt van -78,5 °C heeft. Droog ijs smelt niet in vloeistof onder atmosferische druk, maar transformeert direct in koolstofdioxidegas, door een proces genaamd sublimatie. Sublimatie verwijst naar een verschuiving in de fase van materie van vast direct naar gas en vindt plaats onder het driepunt in een fasediagram.
Gebruik droog ijs wanneer u met biologische specimens zoals bevroren bacteriële of zoogdiercellen of weefsel werkt, die over het algemeen worden bewaard bij temperaturen ruim onder 0°C.
Droog ijs is ook voordelig omdat het geen resten achterlaat bij het veranderen van toestand, wat het ideaal maakt voor het construeren van een vriesbad door vloeistof over droog ijs te gieten.
Vloeibaar stikstof is gecondenseerd stikstofgas en wordt gewoonlijk geschreven als 'LN2'. Bij atmosferische druk kookt vloeibaar stikstof, of maakt een overgang van vloeistof naar gas, bij -196 °C, wat u kunt zien door zijn fasediagram.
Wanneer u biologische specimens bij temperaturen onder wat de meeste laboratoriumvriezen kunnen bereiken, moet opslaan, wordt vloeibaar stikstof gebruikt.
Vloeibaar stikstof kan worden opgeslagen in een dewar, of vacuümfles, met een los zittend deksel of een grote tankdewar uitgerust met een ontluchtingsklep om druk ophoping in het systeem te voorkomen.
Hoewel niet-toxisch, zijn droog ijs en vloeibaar stikstof gevaarlijke materialen en mogen niet worden gehanteerd totdat u bent getraind door een ervaren lid van het lab.
Vanwege de extreem lage temperaturen van vloeibaar stikstof en droog ijs kan ernstige weefselbeschadiging optreden bij contact met de huid. Draag altijd de juiste bescherming, inclusief cryogenic handschoenen en een labjas. Gebruik gereedschap om monsters te manipuleren om contact met de huid te vermijden.
Ook mogen luchtdichte containers nooit worden gebruikt om droog ijs of vloeibaar stikstof op te slaan, omdat deze koelmiddelen van toestand in gas veranderen. Onder luchtdichte omstandigheden kan druk opbouwen, wat tot een explosie kan leiden.
En nu voor de instrumenten die monsters koud houden... Laboratoriumkoelkasten en vriezers reguleren de temperatuur strakker dan die we thuis hebben om een uniforme temperatuur in het hele apparaat te garanderen.
Ze zijn over het algemeen uitgerust met temperatuurbewakingssystemen en alarmen die afgaan na een significante temperatuurverandering.
Bewaar nooit eten of drinken in laboratoriumkoelkasten of vriezers, aangezien dit kan leiden tot besmetting met giftige chemicaliën of bacteriën. U zult een andere plaats moeten vinden om uw lunch op te slaan.
Koelkasten worden op 4°C gehouden en worden over het algemeen gebruikt voor tijdelijke opslag van monsters, vooral wanneer bevriezing de integriteit van het monster kan beïnvloeden.
Veel reagentia en oplossingen worden op 4°C opgeslagen om hun houdbaarheid te verlengen, inclusief weefselkweekmedia en gegoten celkweekplaten, die voor gebruik worden opgewarmd.
Koude kamers zijn ideaal voor de opslag van grotere apparatuur die op lage temperaturen moet werken, zoals vloeistofchromatografie-eenheden.
Laboratoriumvriezer variëren in temperatuur van -20°C tot -196 °C voor cryogene vriezers.
Voor de opslag van nucleïnezuren en reagentia, zoals restrictie-enzym, is -20 °C de juiste keuze. Na verwijdering uit de vriezer moeten monsters en reagentia op ijs worden bewaard.
-80°C en cryogene vriezers zijn geschikt voor de opslag van bevroren weefsel en cellen gedurende een langere periode na cryobewaring in vloeibaar stikstof. Droog ijs wordt over het algemeen gebruikt om monsters te vervoeren die uit -80 °C vriezers zijn gehaald.
Cryopreservering is een term die verwijst naar de langetermijnopslag van weefsels, of zelfs levende cellen. Bij temperaturen onder het vriespunt is alle biologische activiteit, inclusief reacties die het monster degraderen, effectief gestopt.
Bij het bevriezen van levende cellen en weefsel kunnen ijskristallen zich vormen, leidend tot celuitdroging en schade, evenals accumulatie van opgeloste moleculen tot schadelijke concentraties. Snap- of flash-bevriezing is het proces waarbij biologische monsters snel worden ondergedompeld in vloeibaar stikstof, of een mengsel van droog ijs en ethanol, zodat grote ijskristallen zich niet kunnen vormen en de cellen kunnen beschadigen. Cryoprotectanten kunnen ook worden gebruikt als toevoeging om de vorming van ijs te verminderen.
Als alternatief voor flash-bevriezing kunnen machines worden gebruikt om het bevriezingsproces langzaam te regelen, wat nodig is om de schapenembryo's die u hier ziet te cryo
Bewaring van laboratoriummonsters, specimens en reagentia met behulp van extreme kou wordt routinematig uitgevoerd in biomedische onderzoekslaboratori…
Behoud van laboratoriummonsters, specimens en reagentia, is een vereiste voor onderzoekslaboratoria wereldwijd. Een efficiënte manier om de integriteit en levensvatbaarheid van monsters te behouden is door ze op koude temperaturen te bewaren.
Of u nu met een monster aan de werkbank werkt of een monster aan het einde van een experiment opslaat, er kunnen verschillende koelmethoden worden gebruikt. Deze video zal de soorten koelmiddelen en instrumenten die je typisch in het lab vindt demonstreren en je helpen begrijpen welke soorten monsters op welke temperaturen worden bewaard.
De keuze van het koelmiddel is afhankelijk van de aard van de uitgevoerde experimentele procedure.
Conventioneel ijs is de logische keuze voor het korte-termijn bewaren van monsters. U weet waarschijnlijk dat ijs bevroren water is, dat een smeltpunt van 0 °C heeft bij normale atmosferische druk, zoals u in dit fasediagram kunt zien. U weet misschien niet dat het soms wordt aangeduid als 'nat ijs', omdat het vloeibaar wordt als het op kamertemperatuur opwarmt.
'Nat ijs' is ideaal om monsters en reagentia koud te houden tijdens het werken met of het transporteren ervan.
Terwijl 'nat ijs' vast H2O is, is 'droog ijs' de vaste vorm van koolstofdioxide, die een smeltpunt van -78,5 °C heeft. Droog ijs smelt niet in vloeistof onder atmosferische druk, maar transformeert direct in koolstofdioxidegas, door een proces genaamd sublimatie. Sublimatie verwijst naar een verschuiving in de fase van materie van vast direct naar gas en vindt plaats onder het driepunt in een fasediagram.
Gebruik droog ijs wanneer u met biologische specimens zoals bevroren bacteriële of zoogdiercellen of weefsel werkt, die over het algemeen worden bewaard bij temperaturen ruim onder 0°C.
Droog ijs is ook voordelig omdat het geen resten achterlaat bij het veranderen van toestand, wat het ideaal maakt voor het construeren van een vriesbad door vloeistof over droog ijs te gieten.
Vloeibaar stikstof is gecondenseerd stikstofgas en wordt gewoonlijk geschreven als 'LN2'. Bij atmosferische druk kookt vloeibaar stikstof, of maakt een overgang van vloeistof naar gas, bij -196 °C, wat u kunt zien door zijn fasediagram.
Wanneer u biologische specimens bij temperaturen onder wat de meeste laboratoriumvriezen kunnen bereiken, moet opslaan, wordt vloeibaar stikstof gebruikt.
Vloeibaar stikstof kan worden opgeslagen in een dewar, of vacuümfles, met een los zittend deksel of een grote tankdewar uitgerust met een ontluchtingsklep om druk ophoping in het systeem te voorkomen.
Hoewel niet-toxisch, zijn droog ijs en vloeibaar stikstof gevaarlijke materialen en mogen niet worden gehanteerd totdat u bent getraind door een ervaren lid van het lab.
Vanwege de extreem lage temperaturen van vloeibaar stikstof en droog ijs kan ernstige weefselbeschadiging optreden bij contact met de huid. Draag altijd de juiste bescherming, inclusief cryogenic handschoenen en een labjas. Gebruik gereedschap om monsters te manipuleren om contact met de huid te vermijden.
Ook mogen luchtdichte containers nooit worden gebruikt om droog ijs of vloeibaar stikstof op te slaan, omdat deze koelmiddelen van toestand in gas veranderen. Onder luchtdichte omstandigheden kan druk opbouwen, wat tot een explosie kan leiden.
En nu voor de instrumenten die monsters koud houden... Laboratoriumkoelkasten en vriezers reguleren de temperatuur strakker dan die we thuis hebben om een uniforme temperatuur in het hele apparaat te garanderen.
Ze zijn over het algemeen uitgerust met temperatuurbewakingssystemen en alarmen die afgaan na een significante temperatuurverandering.
Bewaar nooit eten of drinken in laboratoriumkoelkasten of vriezers, aangezien dit kan leiden tot besmetting met giftige chemicaliën of bacteriën. U zult een andere plaats moeten vinden om uw lunch op te slaan.
Koelkasten worden op 4°C gehouden en worden over het algemeen gebruikt voor tijdelijke opslag van monsters, vooral wanneer bevriezing de integriteit van het monster kan beïnvloeden.
Veel reagentia en oplossingen worden op 4°C opgeslagen om hun houdbaarheid te verlengen, inclusief weefselkweekmedia en gegoten celkweekplaten, die voor gebruik worden opgewarmd.
Koude kamers zijn ideaal voor de opslag van grotere apparatuur die op lage temperaturen moet werken, zoals vloeistofchromatografie-eenheden.
Laboratoriumvriezer variëren in temperatuur van -20°C tot -196 °C voor cryogene vriezers.
Voor de opslag van nucleïnezuren en reagentia, zoals restrictie-enzym, is -20 °C de juiste keuze. Na verwijdering uit de vriezer moeten monsters en reagentia op ijs worden bewaard.
-80°C en cryogene vriezers zijn geschikt voor de opslag van bevroren weefsel en cellen gedurende een langere periode na cryobewaring in vloeibaar stikstof. Droog ijs wordt over het algemeen gebruikt om monsters te vervoeren die uit -80 °C vriezers zijn gehaald.
Cryopreservering is een term die verwijst naar de langetermijnopslag van weefsels, of zelfs levende cellen. Bij temperaturen onder het vriespunt is alle biologische activiteit, inclusief reacties die het monster degraderen, effectief gestopt.
Bij het bevriezen van levende cellen en weefsel kunnen ijskristallen zich vormen, leidend tot celuitdroging en schade, evenals accumulatie van opgeloste moleculen tot schadelijke concentraties. Snap- of flash-bevriezing is het proces waarbij biologische monsters snel worden ondergedompeld in vloeibaar stikstof, of een mengsel van droog ijs en ethanol, zodat grote ijskristallen zich niet kunnen vormen en de cellen kunnen beschadigen. Cryoprotectanten kunnen ook worden gebruikt als toevoeging om de vorming van ijs te verminderen.
Als alternatief voor flash-bevriezing kunnen machines worden gebruikt om het bevriezingsproces langzaam te regelen, wat nodig is om de schapenembryo's die u hier ziet te cryo
Behoud van laboratoriummonsters, specimens en reagentia, is een vereiste voor onderzoekslaboratoria wereldwijd. Een efficiënte manier om de integriteit en levensvatbaarheid van monsters te behouden is door ze op koude temperaturen te bewaren.
Of u nu met een monster aan de werkbank werkt of een monster aan het einde van een experiment opslaat, er kunnen verschillende koelmethoden worden gebruikt. Deze video zal de soorten koelmiddelen en instrumenten die je typisch in het lab vindt demonstreren en je helpen begrijpen welke soorten monsters op welke temperaturen worden bewaard.
De keuze van het koelmiddel is afhankelijk van de aard van de uitgevoerde experimentele procedure.
Conventioneel ijs is de logische keuze voor het korte-termijn bewaren van monsters. U weet waarschijnlijk dat ijs bevroren water is, dat een smeltpunt van 0 °C heeft bij normale atmosferische druk, zoals u in dit fasediagram kunt zien. U weet misschien niet dat het soms wordt aangeduid als 'nat ijs', omdat het vloeibaar wordt als het op kamertemperatuur opwarmt.
'Nat ijs' is ideaal om monsters en reagentia koud te houden tijdens het werken met of het transporteren ervan.
Terwijl 'nat ijs' vast H2O is, is 'droog ijs' de vaste vorm van koolstofdioxide, die een smeltpunt van -78,5 °C heeft. Droog ijs smelt niet in vloeistof onder atmosferische druk, maar transformeert direct in koolstofdioxidegas, door een proces genaamd sublimatie. Sublimatie verwijst naar een verschuiving in de fase van materie van vast direct naar gas en vindt plaats onder het driepunt in een fasediagram.
Gebruik droog ijs wanneer u met biologische specimens zoals bevroren bacteriële of zoogdiercellen of weefsel werkt, die over het algemeen worden bewaard bij temperaturen ruim onder 0°C.
Droog ijs is ook voordelig omdat het geen resten achterlaat bij het veranderen van toestand, wat het ideaal maakt voor het construeren van een vriesbad door vloeistof over droog ijs te gieten.
Vloeibaar stikstof is gecondenseerd stikstofgas en wordt gewoonlijk geschreven als 'LN2'. Bij atmosferische druk kookt vloeibaar stikstof, of maakt een overgang van vloeistof naar gas, bij -196 °C, wat u kunt zien door zijn fasediagram.
Wanneer u biologische specimens bij temperaturen onder wat de meeste laboratoriumvriezen kunnen bereiken, moet opslaan, wordt vloeibaar stikstof gebruikt.
Vloeibaar stikstof kan worden opgeslagen in een dewar, of vacuümfles, met een los zittend deksel of een grote tankdewar uitgerust met een ontluchtingsklep om druk ophoping in het systeem te voorkomen.
Hoewel niet-toxisch, zijn droog ijs en vloeibaar stikstof gevaarlijke materialen en mogen niet worden gehanteerd totdat u bent getraind door een ervaren lid van het lab.
Vanwege de extreem lage temperaturen van vloeibaar stikstof en droog ijs kan ernstige weefselbeschadiging optreden bij contact met de huid. Draag altijd de juiste bescherming, inclusief cryogenic handschoenen en een labjas. Gebruik gereedschap om monsters te manipuleren om contact met de huid te vermijden.
Ook mogen luchtdichte containers nooit worden gebruikt om droog ijs of vloeibaar stikstof op te slaan, omdat deze koelmiddelen van toestand in gas veranderen. Onder luchtdichte omstandigheden kan druk opbouwen, wat tot een explosie kan leiden.
En nu voor de instrumenten die monsters koud houden... Laboratoriumkoelkasten en vriezers reguleren de temperatuur strakker dan die we thuis hebben om een uniforme temperatuur in het hele apparaat te garanderen.
Ze zijn over het algemeen uitgerust met temperatuurbewakingssystemen en alarmen die afgaan na een significante temperatuurverandering.
Bewaar nooit eten of drinken in laboratoriumkoelkasten of vriezers, aangezien dit kan leiden tot besmetting met giftige chemicaliën of bacteriën. U zult een andere plaats moeten vinden om uw lunch op te slaan.
Koelkasten worden op 4°C gehouden en worden over het algemeen gebruikt voor tijdelijke opslag van monsters, vooral wanneer bevriezing de integriteit van het monster kan beïnvloeden.
Veel reagentia en oplossingen worden op 4°C opgeslagen om hun houdbaarheid te verlengen, inclusief weefselkweekmedia en gegoten celkweekplaten, die voor gebruik worden opgewarmd.
Koude kamers zijn ideaal voor de opslag van grotere apparatuur die op lage temperaturen moet werken, zoals vloeistofchromatografie-eenheden.
Laboratoriumvriezer variëren in temperatuur van -20°C tot -196 °C voor cryogene vriezers.
Voor de opslag van nucleïnezuren en reagentia, zoals restrictie-enzym, is -20 °C de juiste keuze. Na verwijdering uit de vriezer moeten monsters en reagentia op ijs worden bewaard.
-80°C en cryogene vriezers zijn geschikt voor de opslag van bevroren weefsel en cellen gedurende een langere periode na cryobewaring in vloeibaar stikstof. Droog ijs wordt over het algemeen gebruikt om monsters te vervoeren die uit -80 °C vriezers zijn gehaald.
Cryopreservering is een term die verwijst naar de langetermijnopslag van weefsels, of zelfs levende cellen. Bij temperaturen onder het vriespunt is alle biologische activiteit, inclusief reacties die het monster degraderen, effectief gestopt.
Bij het bevriezen van levende cellen en weefsel kunnen ijskristallen zich vormen, leidend tot celuitdroging en schade, evenals accumulatie van opgeloste moleculen tot schadelijke concentraties. Snap- of flash-bevriezing is het proces waarbij biologische monsters snel worden ondergedompeld in vloeibaar stikstof, of een mengsel van droog ijs en ethanol, zodat grote ijskristallen zich niet kunnen vormen en de cellen kunnen beschadigen. Cryoprotectanten kunnen ook worden gebruikt als toevoeging om de vorming van ijs te verminderen.
Als alternatief voor flash-bevriezing kunnen machines worden gebruikt om het bevriezingsproces langzaam te regelen, wat nodig is om de schapenembryo's die u hier ziet te cryo
View the full transcript and gain access to JoVE Science Education videos
Q1: What is the difference between wet ice and dry ice for sample preservation?
Wet ice is frozen water with a melting point of 0°C that becomes liquid at room temperature, making it ideal for short-term sample and reagent preservation during bench work or transport. Dry ice is solid carbon dioxide with a melting point of -78.5°C that undergoes sublimation—transforming directly from solid to gas without melting—making it suitable for biological specimens requiring temperatures well below freezing.
Q2: Why is liquid nitrogen used instead of dry ice for certain samples?
Liquid nitrogen boils at -196°C at atmospheric pressure, providing temperatures far below what laboratory freezers can achieve. It is essential for storing biological specimens requiring ultra-low temperatures for extended periods. Liquid nitrogen is stored in a dewar or vacuum flask with a loose-fitting lid or relief valve to prevent dangerous pressure buildup from gas formation.
Q3: What temperature should laboratory refrigerators and freezers maintain for different sample types?
Laboratory refrigerators maintain 4°C for temporary storage of samples sensitive to freezing, such as tissue culture media and cell culture plates. Freezers range from -20°C for nucleic acids and restriction enzymes to -80°C for long-term storage of frozen tissue and cells. Cryogenic freezers reach -196°C for samples requiring the lowest temperatures after cryopreservation.
Q4: How does flash freezing prevent damage to biological cells during cryopreservation?
Flash freezing rapidly submerges biological samples in liquid nitrogen or a dry ice-ethanol mixture, preventing large ice crystals from forming that would cause cell dehydration and damage. This rapid cooling process, combined with cryoprotectants, minimizes ice crystal formation and solute concentration buildup that harm cell viability during long-term storage at sub-zero temperatures.
Q5: What safety precautions must be followed when handling dry ice and liquid nitrogen?
Dry ice and liquid nitrogen are extremely cold and can cause severe tissue damage upon skin contact. Always wear cryogenic gloves and a lab coat, and use tools to manipulate samples rather than bare hands. Never store these cooling agents in airtight containers, as pressure buildup from gas formation can cause explosions. Proper training from experienced lab members is required before handling.
Q6: What is vitrification and how does it improve cryopreservation of cells and tissue?
Vitrification transforms liquid in biological samples into a non-crystalline, glassy solid through rapid cooling in the presence of specific cryoprotectants. This advanced cryopreservation method eliminates ice crystal formation entirely, preventing the cell damage and dehydration that occur with conventional freezing methods, making it ideal for preserving delicate tissues like sheep embryos.
Q7: Why should food and drink never be stored in laboratory refrigerators and freezers?
Laboratory refrigerators and freezers may contain toxic chemicals or contaminated biological materials that could transfer to food or beverages, creating serious health hazards. These units are designed exclusively for sample and reagent storage to maintain experimental integrity and prevent cross-contamination. Personal food storage requires separate, designated refrigeration outside the laboratory.
Chapters in this video
0:00
Overview
0:47
Use of Cooling Agents
4:02
Use of Cooling Equipment
6:13
Applications
7:38
Summary
Videos from this collection: