Name: Pomiar gęstości szkieł wodnych w temperaturach kriogenicznych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-06-28T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 50 s
Description: Poznaj metodę pomiaru gęstości szkieł wodnych w temperaturach kriogenicznych. Technika ta umożliwia szybkie chłodzenie małych próbek i analizę ich właściwości fizycznych w stanie szklistym.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Ta praca była wspierana przez NSF w ramach nagrody MCB-1330685. DWM potwierdza częściowe wsparcie ze strony Cornell University's Molecular Biophysics Training Grant (NIH T32GM0082567).

UWAGA: Przed użyciem należy zapoznać się ze wszystkimi odpowiednimi kartami charakterystyki materiałów (MSDS). Podczas pracy z gazami sprężonymi należy stosować wszelkie właściwe zasady bezpieczeństwa, w tym używać odpowiednio skalibrowanych regulatorów i zaworów dogazowych oraz zatwierdzonych przewodów gazowych. Kontakt z kriogenami w stanie ciekłym może spowodować poważne odmrożenia i martwicę. Należy stosować odpowiednie środki ochrony osobistej (przyłbicę, rękawice, fartuch laboratoryjny, długie spodnie, pełne obuwie), które muszą być nieprzepuszczalne dla ciekłego azotu. Podczas korzystania z kriogenów w stanie ciekłym należy pozostać w pozycji stojącej i zapewnić swobodną drogę wyjścia z obszaru aparatury. Należy pamiętać o ryzyku uduszenia podczas pracy z gazami sprężonymi i kriogenami w stanie ciekłym oraz pracować w dobrze wentylowanym pomieszczeniu z odpowiednim dopływem powietrza (dygestorium lub pomieszczenie o wysokim stopniu wymiany powietrza).
1. Przygotowanie roztworów wodnych do pomiarów gęstości
UWAGA: Ponieważ masę można zmierzyć z większą dokładnością niż objętość, stężenia roztworów wyrażono w jednostkach w/w. Wszystkie gęstości oraz temperatury topnienia lub wrzenia przyjęto dla ciśnienia atmosferycznego wynoszącego ~10 kPa. Poniższe kroki opisują przygotowanie 35% w/w roztworu glicerolu. Tę samą procedurę można zastosować dla innych stężeń i substancji rozpuszczonych.
<ol>
	<li>Dla każdego rodzaju i interesującego nas stężenia substancji rozpuszczonej, należy przybliżenie oszacować masę substancji rozpuszczonej wymaganą do uzyskania pożądanego stężenia końcowego (np., od 25% m/m do 100% m/m) dla całkowitej objętości roztworu, Vtot = 10 ml objętości roztworu. Na przykład dla 35% (m/m) roztworu glicerolu (ρs = 1,26 g/ml), masy substancji rozpuszczonej, ms jest: 
	<img alt="Wzór na równowagę statyczną; równanie przedstawia obliczanie masy; oznaczenia xV_tot, ρ_s, ρ_w." src="/files/ftp_upload/55761/55761eq1.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie"> 
	gdzie Proszę podać tekst źródłowy do przetłumaczenia. jest ułamkiem masowym substancji rozpuszczonej (0,35) i ρw= 1 g/ml to gęstość wody.</li>
	<li>Umieść probówkę wirówkową o pojemności 15 ml (lub inny kalibrowany objętościowo, nieprzepuszczający wody pojemnik) na szalce mikroanalizy wagowej. Odważ pożądaną masę substancji rozpuszczonej/krioprotektanta (np., 3,7 g glicerolu dla roztworu o stężeniu 35% m/m) do probówki i zapisz rzeczywistą masę substancji rozpuszczonej.</li>
	<li>Dodać wysokiej czystości (&gt;wodą dejonizowaną (18 MΩ), aby uzyskać całkowitą masę 10,0 g</li>
	<li>Mieszaj naczynie na wstrząsarze wortexowym przez 30 s (w przypadku substancji rozpuszczalnych w cieczach) lub 5 min (w przypadku substancji rozpuszczalnych w ciałach stałych), aż do uzyskania optycznie jednorodnego roztworu.</li>
	<li>Zmierzyć i zapisać końcową masę roztworu. Zamknąć naczynie szczelną zakrętką i przechowywać w stałej temperaturze (293–298 K).</li>
</ol>
2. Przygotowanie komory chłodzącej próbkę
<ol>
	<li>Umieść opisany poniżej aparat doświadczalny w obudowie i wprowadź do niej suche powietrze (&gt;5% wilgotności względnej (w.w.)). 
	UWAGA: Obudowa może stanowić prostą metalową ramę, której góra i trzy boki są uszczelnione przezroczystą folią plastikową, a dostęp do eksperymentu odbywa się poprzez czwartą stronę pokrytą elastyczną folią plastikową. Należy nosić osłony twarzy i pełne nakrycie ciała, aby zminimalizować wprowadzanie wilgoci przez eksperymentatora. Kondensacja wilgoci i tworzenie się lodu mogą w różny sposób zakłócać pomiary gęstości w temperaturach kriogenicznych, dlatego należy je ograniczyć do minimum.</li>
	<li>Umieść dysk z gumy neoprenowej na dnie szklanej kolby Dewara o pojemności 4,5 L, aby chronić kolbę przed uszkodzeniem.</li>
	<li>Ostrożnie włóż miedzianą komorę o wysokiej przewodności cieplnej (pusty cylinder z zamkniętym dnem) do kolby, aż oprze się ona na gumowym dysku. Dostosuj wsporniki wystające z komory do ścianek naczynia Dewara w taki sposób, aby komora znajdowała się w centrum i nie miała tendencji do kołysania się. 
	UWAGA: Kolba Dewara będzie zawierać ciekły azot, a miedziana komora o znacznie mniejszej objętości będzie zawierać mieszaninę ciekłego N2-Ar. Ciekły azot stanowi kąpiel termiczną, która utrzymuje miedzianą komorę i jej zawartość w stałej temperaturze 7 K oraz ogranicza straty wskutek wrzenia i odparowania wewnątrz komory. Mała średnica komory tłumi fale powierzchniowe, które mogłyby zakłócać pomiary wyporności, i pomaga odizolować ciecz wewnątrz komory od szronu i lodu tworzących się w innych częściach aparatu.</li>
	<li>Wprowadź wylot rurki z suchym gazem N2 płynącym z przepływem ~2 L/min do dna miedzianej komory i usuń z niej wilgotne powietrze.</li>
	<li>Powoli wlewaj ciekły azot do kolby Dewara, poza miedzianą komorę, dając czas na odparowanie azotu. 
	UWAGA: Końcowy poziom napełnienia, po ustaniu wrzenia, powinien znajdować się w odległości około 4 cm od górnej krawędzi miedzianej komory.</li>
	<li>Przykryj zewnętrzną część kolby Dewara pierścieniową piankową pokrywą izolacyjną. Wyjmij rurkę do przepłukiwania suchym gazem N2 z miedzianej komory i włóż ją do odpowiadającego otworu w pokrywie. 
	UWAGA: Połączenie gazu N2 pochodzącego z wrzenia w naczyniu Dewara oraz z przepływem przepłukującego wypiera wszelkie wilgotne powietrze i zapobiega jego kondensacji i krystalizacji na zimnych powierzchniach.</li>
	<li>Powoli wlewaj ciekły azot do miedzianej komory. Końcowy poziom napełnienia, po ustaniu wrzenia, powinien znajdować się w odległości około 4 cm od górnej krawędzi miedzianej komory.</li>
	<li>Umieść cienką, optycznie przezroczystą folię plastikową nad centralnym otworem lub otworem odpowietrzającym w pokrywie i zmniejsz natężenie przepływu gazu N2 do ~0,2 L/min, pozostawiając lekkie nadciśnienie gazu N2 w przestrzeniach nad cieczami kriogenicznymi. 
	UWAGA: Dopóki w naczyniu Dewara i komorze znajdują się ciecze kriogeniczne, należy kontynuować regulację przepływu gazu N2 w razie potrzeby, aby utrzymać nadciśnienie i zapobiec przedostawaniu się wilgoci do naczynia Dewara i tworzeniu się lodu.</li>
</ol>
3. Wyznaczanie objętości i gęstości masy próbnej przy T = 298 K i T = 7 K
<ol>
	<li>Wyznacz masę pozorną próbnej masy z PTFE o masie ok. 1 g i objętości ok. 0,4 ml (Tabela materiałów) w powietrzu przy T= 298 K, umieszczając go na szalce skalibrowanej mikroanalizy wagi analitycznej.</li>
	<li>Wyznaczyć objętość V(298 K) masy próbnej w T = 298 K przy użyciu piknometru gazowego lub poprzez pomiary wymiarowe z wykorzystaniem suwmiarki. W przypadku pomiarów wymiarowych masa testowa musi mieć prosty, precyzyjny kształt (bez zwężeń ani zaokrąglonych narożników), a objętość otworu przelotowego (na linię zawieszenia) powinna zostać określona.</li>
	<li>Obliczyć masę m masy próbki poprzez skorygowanie zmierzonej masy pozornej o siłę wyporu powietrza zgodnie z poniższym wzorem: 
	<img alt="Wzór na obliczanie masy, m = m_app w powietrzu + ρ_airV(298K), koncepcja termodynamiki." src="/files/ftp_upload/55761/55761eq2.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie"> 
	gdzie ρpowietrze = 1,23 g/L (poprawka ok. 0,1%).</li>
	<li>Umieść mikrowagę na stabilnej platformie, około 10 cm nad naczyniem Dewara, i zweryfikuj jej kalibrację. Zawieś masę próbną za pomocą folii o grubości 2 mil (50 μm) żyłka monofilamentowa rozciągnięta od haczyka znajdującego się pod mikrowagą (przeznaczoną do pomiarów masy zawieszonej) przez otwór w masie próbnej. Wyznaczyć masę pozorną w powietrzu i porównać ją z pomiarem z kroku 3.3, wprowadzając w razie potrzeby korektę o masę żyłki.</li>
	<li>Wyznacz objętość V(7 K) masy próbnej w T = 7 K poprzez pomiar jego masy pozornej w czystym ciekłym azocie, maplikacja w LN2Zanurz masę testową w ciekłym azocie wewnątrz miedzianej komory, aż zostanie w pełni zanurzona. Gdy wrzenie ustanie, zmierz masę pozorną. 
	UWAGA: Jeśli azot ciekły w miedzianej komorze jest w stanie spoczynku, a prądy powietrza między mikrowagą a powierzchnią cieczy są minimalne, masę tę można zmierzyć z dokładnością przekraczającą ± 0,02 g.</li>
	<li>Oszacuj siłę wyporu działającą na zanurzoną część linii i zweryfikuj, czy jest ona niewielka w porównaniu z błędami pomiarowymi.</li>
	<li>Oblicz objętość i gęstość masy próbnej w temperaturze 7 K, znając jej masę m oraz zmierzona masa pozorna w LN2 w temperaturze 7 K, maplikacja w LN2Zgodnie z poniższym: 
	<img alt="Równanie do obliczania objętości w temperaturze 7 K z wykorzystaniem masy pozornej w ciekłym azocie; wzór naukowy." src="/files/ftp_upload/55761/55761eq3.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie"> 
	gdzie ρLN2((7 K)=0,807 g/ml.</li>
</ol>
4. Przygotowanie początkowej mieszaniny ciekłego N2-Ar
<ol>
	<li>Przepływać gaz Ar z prędkością przepływu ~2 L/min przez zwiniętą rurkę do jej wylotu. Umieścić zwiniętą rurkę na górnych wspornikach stabilizujących pozycję miedzianej komory, tuż nad poziomem ciekłego azotu i poniżej górnej krawędzi naczynia Dewar. Zimny N2 i gaz Ar będą gromadzić się nad cieczami kriogenicznymi, a przewodzenie cieplne, konwekcja i promieniowanie schłodzą rurkę oraz znajdujący się w niej gaz Ar.</li>
	<li>Po schłodzeniu zwiniętej rurki przez 5 min, umieścić wylot rurki w miedzianej komorze, co najmniej 10 cm poniżej powierzchni ciekłego azotu. Następnie przykryć naczynie Dewar pierścieniową pokrywą i przezroczystą płytą.</li>
	<li>Regulować prędkość przepływu Ar, aż pęcherzyki Ar zaczną unosić się z wylotu rurki do górnej powierzchni ciekłego azotu. Następnie zmniejszyć prędkość przepływu tak, aby pęcherzyki tworzyły się przy wylocie, ale rozpuszczały się lub skraplały tuż przed przebiciem powierzchni ciekłego azotu. 
	UWAGA: W miarę wzrostu stężenia Ar w miedzianej komorze, okresowo regulować prędkość przepływu Ar w razie potrzeby, aby utrzymać tworzenie się pęcherzyków. Jeśli prędkość przepływu Ar będzie zbyt niska, Ar może zamarznąć wewnątrz rurki i zablokować przepływ.</li>
	<li>Dolewać ciekły azot w razie potrzeby, aby utrzymać jego poziom w otaczającym naczyniu Dewar. Usuwać lód w miarę jego gromadzenia się na zimnych powierzchniach.</li>
	<li>Okresowo mieszać ciecz, wprowadzając do miedzianej komory cienką (np. 35 micron), okrągłą folię miedzianą przymocowaną do cienkiego izolacyjnego pręta i powoli przesuwając ją w górę i w dół niczym tłok. Pozwoli to zmniejszyć gradienty stężeń oraz tendencję Ar do krystalizacji z roztworu.</li>
</ol>
5. Pomiar i regulacja gęstości początkowej mieszaniny N2-Ar
<ol>
	<li>Oblicz gęstość docelową dla N2mieszanina Ar poprzez oszacowanie T =gęstość próbki do pomiaru w temperaturze 7 K, np., pomiary przy wyższych stężeniach komponentu niewodnego próbki.</li>
	<li>Przymocuj masę testową za pomocą żyłki monofilamentowej do haczyka znajdującego się pod spodnią częścią tace pomiarowej mikrowagi, zmierz jej masę pozorną w powietrzu i potwierdź zgodność z pomiarem wykonanym w kroku 3.1.</li>
	<li>Wymieszać N2-roztwór Ar w celu wyeliminowania gradientów stężenia i gęstości, analogicznie jak w kroku 4.5.</li>
	<li>Wstępnie schłodź masę testową do T = 7 K poprzez zanurzenie go w ciekłym azocie poza komorą miedzianą. Podnieś masę testową do zimnej warstwy gazowego azotu nad ciekłym azotem, odczekaj, aż resztki ciekłego azotu odparują z masy testowej, a następnie wprowadź zimną, suchą masę testową do N2mieszanina Ar, aż zostanie całkowicie zanurzona i znajdzie się w odległości 2 cm od powierzchni cieczy.</li>
	<li>Po ustąpieniu wrzenia i fal powierzchniowych zmierz masę pozorną masy próbnej. Oblicz gęstość roztworu, korzystając z jej masy rzeczywistej. m i T = objętość 7 K V(7 K) z kroku 3.7 zgodnie z poniższym: 
	<img alt="Równanie gęstości kriogenu; wzór; stosowany do obliczania gęstości w temperaturze 7 K; analiza naukowa." src="/files/ftp_upload/55761/55761eq4.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie"></li>
	<li>Zwiększ gęstość roztworu, przepływając dodatkowy Ar, aż do uzyskania pożądanej gęstości początkowej. Krople próbki, które opadną na dno, mogą zostać łatwo utracone, dlatego gęstość początkowa powinna być o co najmniej kilka procent wyższa od przewidywanej gęstości próbki. Dzięki temu próbka będzie unosić się na powierzchni, co ułatwi śledzenie jej położenia, a N2gęstość mieszaniny Ar należy wówczas obniżyć jedynie poprzez dodanie ciekłego N22.</li>
	<li>Zdjąć cewkę chłodzącą argonem i pozwolić jej ostygnąć oraz wyschnąć przed kolejnym użyciem.</li>
</ol>
6. Chłodzenie kropel roztworu próbki
<ol>
	<li>Bezpośrednio przed dozowaniem i chłodzeniem kropli powtórz krok 1.5, aby wymieszać kriogeniczny ciecz azot/argon. Należy uważać, aby nie wprowadzić pęcherzyków powietrza.</li>
	<li>Zdejmij szczelną zakrętkę probówki z próbką. Używając czystej strzykawki 1 mL, pobierz do 1 mL roztworu, a następnie ponownie zakręć probówkę. Do strzykawki przymocuj igłę o rozmiarze od 27 do 3 G, a następnie przepuść niewielką ilość próbki przez igłę, aby usunąć powietrze oraz wszelkie pozostałości z poprzedniego dozowania.</li>
	<li>Do nanoszenia kropli próbki do mieszaniny N2-Ar można zastosować dwie metody.
	<ol>
		<li>W przypadku próbek o dużym stężeniu komponentów nie wodnych (&gt;45% w/w), które mogą zostać witryfikowane przy umiarkowanych szybkościach chłodzenia, lekko naciśnij tłok strzykawki, aby wydzielić małą kroplę o średnicy od 250 μm do 1 mm i objętości od ~10 nL do 1 μL, która zawiesza się na końcówce igły dzięki napięciu powierzchniowemu. Delikatnie stuknij igłę, aby odczepić i skierować kroplę w stronę ciekłej mieszaniny N2-Ar.</li>
		<li>W przypadku próbek wymagających szybszego chłodzenia w celu witryfikacji, umieść wylot rurki gazowej podłączonej do generatora próżni (zasilanego laboratoryjnym sprężonym powietrzem) w przestrzeni gazowej nad ciekłą mieszaniną N2-Ar i delikatnie odessań tworzącą się warstwę zimnego gazu. Zwiększa to szybkość chłodzenia dla małych próbek1.
		<ol>
			<li>Ostrożnie dotknij końcówką igły przezroczystego paska polimerowego o grubości 25-75 μm, aby nanieść niewielką objętość próbki (&lt;10 nL, co odpowiada średnicy kropli &lt;20 μm). 
			UWAGA: Aby uzyskać najmniejsze, niemal sferyczne i najłatwiej usuwalne krople, przed dozowaniem próbki namocz pasek w roztworze powłoki hydrofobowej przez 10 min i pozostaw do wyschnięcia.</li>
			<li>Chwyć pasek za pomocą przymocowanego plastikowego lub drewnianego pręta i ręcznie zanurz pręt wraz z paskiem w ciekłej mieszaninie N2-Ar.</li>
			<li>Gdy kropla zestali się, a wrzenie ustanie, chwyć krawędź paska przeciwną do pręta za pomocą pęsety. Zegnij pasek, utrzymując go w ciekłej mieszaninie N2-Ar, aż kropla próbki oddzieli się i wypłynie na powierzchnię.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
7. Ocena stanu próbki
<ol>
	<li>Używając mikroskopu binokularnego z dużym dystansem roboczym (5-10 cm) oraz jasnego, chłodnego oświetlenia z iluminatora LED lub światłowodowego, dokładnie obejrzyj kroplę, utrzymując ją w zanurzeniu w ciekłym N2-Ar. Zwitryfikowane krople powinny być przezroczyste12,13. Odrzuć krople, które są mętne lub pochmurne (prawdopodobnie zawierają więcej niż jedną fazę) i/lub wykazują niedoskonałości optyczne, w tym pęknięcia (które mogą wiązać się z pustkami zmieniającymi średnią gęstość). 
	UWAGA: Pomalowanie wewnętrznej powierzchni komory miedzianej na czarno w celu uzyskania ciemnego tła może ułatwić identyfikację niedoskonałości próbek.</li>
</ol>
8. Wyznaczenie gęstości próbki
<ol>
	<li>Wydzielona kropla początkowo będzie pływać, opadać lub (rzadziej) znajdzie się w stanie neutralnej wyporności w mieszaninie N2-Ar. Pływające krople mogą być czasami podtrzymywane przez napięcie powierzchniowe, maleńkie pęcherzyki lub przyklejone cząsteczki lodu. Obejrzyj całą powierzchnię kropli pod mikroskopem. Przesuń kroplę w dół od powierzchni cieczy za pomocą małego (średnica 2-3 mm, długość 10 cm) schłodzonego wcześniej plastikowego lub drewnianego pręta i zaobserwuj jej reakcję.</li>
	<li>Jeśli kropla opada, zwiększ gęstość ciekłego N2-Ar, stosując procedurę opisaną w kroku 4, aż kropla osiągnie neutralną wyporność lub zacznie pływać.</li>
	<li>Jeśli kropla pływa, zmniejsz gęstość ciekłego N2-Ar, dodając ciekły azot za pomocą krio-probówki o pojemności 1.8 mL. Przy dużych początkowych gęstościach mieszaniny (1,2-1,3 g/mL) dodawanie N2 w przyrostach 1 mL powoduje zauważalne zmiany gęstości, jednak przy niskich gęstościach (0,8-0,9 g/mL) wartość ta powinna zostać zwiększona do 5 mL. Delikatnie wymieszaj N2-Ar (tak, aby nie zgubić kropli próbki), przesuwając cienką perforowaną miedzianą folię w górę i w dół w komorze miedzianej.</li>
	<li>Po każdym dodaniu N2 użyj małego, schłodzonego pręta, aby delikatnie przesunąć pływającą kroplę w dół w głąb cieczy, i zaobserwuj jej prędkość podczas powrotu na powierzchnię.</li>
	<li>Gdy gęstość roztworu zostanie dostosowana tak, że kropla wydaje się mieć neutralną wyporność lub wznosi się bardzo powoli (&lt;50 μm/s zapewni dokładność gęstości rzędu ~0,1% lub lepszą dla kropli o objętościach nawet do 50 pL), zmierz gęstość mieszaniny N2-Ar zgodnie z opisem w kroku 5. Następnie dodaj dodatkowy ciekły N2, aż kropla zacznie powoli opadać, i ponownie zmierz gęstość mieszaniny N2-Ar. Te dwa pomiary wyznaczą granice gęstości kropli.</li>
</ol>

<ol><li>Fahy, G. M., Wowk, B. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/protocol/10.1007%2F978-1-4939-2193-5_2">Principles of Cryopreservation by Vitrification.</a> Cryopreservation and Freeze-Drying Protocols. , 21-82 (2015).</li>
<li>Nagy, Z. P., Nel-Themaat, L., Chang, C. -C., Shapiro, D. B., Berna, D. P. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24782022">Cryopreservation of eggs.</a> Human Fertility: Methods and Protocols. , 439-454 (2014).</li>
<li>Kriminski, S., Caylor, C. L., Nonato, M. C., Finkelstein, K. D., Thorne, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flash+cooling+and+annealing+of+protein+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cryst+Sect+D%22%5BJournal%5D)">Flash cooling and annealing of protein crystals.</a> Acta Cryst Sect D. 58 (3), 459-471 (2002).</li>
<li>Juers, D. H., Matthews, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversible+lattice+repacking+illustrates+the+temperature+dependence+of+macromolecular+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Reversible lattice repacking illustrates the temperature dependence of macromolecular interactions.</a> J Mol Biol. 311 (4), 851-862 (2001).</li>
<li>Juers, D. H., Matthews, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cryo-cooling+in+macromolecular+crystallography%3A+advantages%2C+disadvantages+and+optimization%5BTitle%5D)+AND+%22Q+Rev+Biophys%22%5BJournal%5D)">Cryo-cooling in macromolecular crystallography: advantages, disadvantages and optimization.</a> Q Rev Biophys. 37 (2), 105-119 (2004).</li>
<li>Alcorn, T., Juers, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progress+in+rational+methods+of+cryoprotection+in+macromolecular+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cryst+Sect+D%22%5BJournal%5D)">Progress in rational methods of cryoprotection in macromolecular crystallography.</a> Acta Cryst Sect D. 66 (4), 366-373 (2010).</li>
<li>Warkentin, M., Sethna, J., Thorne, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+Droplet+Theory+Explains+the+Glass+Formability+of+Aqueous+Solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+Lett%22%5BJournal%5D)">Critical Droplet Theory Explains the Glass Formability of Aqueous Solutions.</a> Phys Rev Lett. 110 (1), 15703(2013).</li>
<li>Kriminski, S., Kazmierczak, M., Thorne, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heat+transfer+from+protein+crystals%3A+implications+for+flash-cooling+and+X-ray+beam+heating%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cryst+Sect+D%22%5BJournal%5D)">Heat transfer from protein crystals: implications for flash-cooling and X-ray beam heating.</a> Acta Cryst Sect D. 59 (4), 697-708 (2003).</li>
<li>Loerting, T., Bauer, M., Kohl, I., Watschinger, K., Winkel, K., Mayer, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cryoflotation%3A+Densities+of+amorphous+and+crystalline+ices%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+Chem+B%22%5BJournal%5D)">Cryoflotation: Densities of amorphous and crystalline ices.</a> J Phys Chem B. 115 (48), 14167-14175 (2011).</li>
<li>Shen, C., Julius, E. F., Tyree, T. J., Moreau, D. W., Thorne, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+contraction+of+aqueous+glycerol+and+ethylene+glycol+solutions+for+optimized+protein-crystal+cryoprotection+Thermal+contraction+of+aqueous+glycerol+and+ethylene+glycol+solutions+for+optimized+protein-crystal+cryoprotection%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cryst+Sect+D%22%5BJournal%5D)">Thermal contraction of aqueous glycerol and ethylene glycol solutions for optimized protein-crystal cryoprotection Thermal contraction of aqueous glycerol and ethylene glycol solutions for optimized protein-crystal cryoprotection.</a> Acta Cryst Sect D. 72 (6), 742-752 (2016).</li>
<li>Warkentin, M., Berejnov, V., Husseini, N. S., Thorne, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyperquenching+for+protein+cryocrystallography%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Cryst%22%5BJournal%5D)">Hyperquenching for protein cryocrystallography.</a> J Appl Cryst. 39 (6), 805-811 (2006).</li>
<li>McFerrin, M. B., Snell, E. H. <a target="_blank" href="http://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?S0021889802009238">The development and application of a method to quantify the quality of cryoprotectant solutions using standard area-detector X-ray images.</a> J Appl Cryst. 35 (5), 538-545 (2002).</li>
<li>Chinte, U., Shah, B., DeWitt, K., Kirschbaum, K., Pinkerton, A. A., Schall, C. <a target="_blank" href="http://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?S0021889805005029">Sample size: An important parameter in flash-cooling macromolecular crystallization solutions.</a> J. Appl. Cryst. 38 (3), 412-419 (2005).</li>
<li>Bosart, L. W., Snoddy, A. O. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ie50228a032">Specific gravity of glycerol.</a> Ind Eng Chem. 20 (12), 1377-1379 (1928).</li>
<li>Rodrigues, M., Francesconi, A. Z. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s10953-011-9756-5">Experimental study of the excess molar volumes of binary and ternary mixtures containing water + (1,2-ethanediol, or 1,2-propanediol, or 1,3-propanediol, or 1,2-butanediol) + (1-n-butyl-3-methylimidazolium bromide) at 298.15 K and atmospheric pressure.</a> J Solution Chem. 40 (11), 1863-1873 (2011).</li>
<li>Berejnov, V., Husseini, N. S., Alsaied, O. A., Thorne, R. E. <a target="_blank" href="http://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?do5023">Effects of cryoprotectant concentration and cooling rate on vitrification of aqueous solutions.</a> J Appl Cryst. 39 (2), 244-251 (2006).</li>
<li>Meisburger, S. P., Warkentin, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Breaking+the+Radiation+Damage+Limit+with+Cryo-SAXS%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys+J%22%5BJournal%5D)">Breaking the Radiation Damage Limit with Cryo-SAXS.</a> Biophys J. 104 (1), 227-236 (2013).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Obecna aparatura i metody, opracowane głównie przez studentów studiów licencjackich z ograniczonym dostępem do narzędzi i maszyn do budowy instrumentów, dostarczają mimo to bardzo dokładnych pomiarów gęstości poszczególnych kropel cieczy o objętości tak małej jak 50 pL. W zakresie stężeń bliskich i powyżej 50% w/w, gdzie niewielkie szybkości chłodzenia są wystarczające do uzyskania próbek witryfikowanych, wartości gęstości są zgodne z wynikami uzyskanymi w poprzednich pomiarach na próbkach objętościowych. Ekstrapolacje o...

Właściwości fizyczne wody i mieszanin wodnych w ich różnych fazach są fundamentalne i są ważne dla zrozumienia systemów biologicznych in vivo i in vitro. We współczesnej kriobiologii i kriokonserwacji biologicznej szczególnie interesujące są fazy szkliste lub amorficzne wodnych mieszanin krioprotektantów1,2. Zarodkowanie i wzrost kryształków lodu może zakłócać działanie komórek i tkanek oraz sprzyjać denaturacji i agregacji białek, dlatego coraz bardziej popularne stają się protokoły kriokonserwacji, które witryfikują rozpuszczalnik. W krystalografii biomolekularnej krystalizacja rozpuszczalnika w kanałach między biomolekułami zaburza sieci krystaliczne i pogarsza właściwości dyfrakcyjne. Witryfikacja odbywa się poprzez połączenie szybkiego chłodzenia, odwadniania i dodawania substancji rozpuszczonych krioprotekcyjnych, takich jak glicerol, glikol etylenowy, glikole polietylenowe (PEG), alkohole i sole.
Witryfikacja ogranicza krystalizację i wzrost lodu, ale nie eliminuje wszystkich uszkodzeń próbek związanych z chłodzeniem. Na przykład mozaikowość kryształów (miara rozkładu orientacji płaszczyzny kryształów) rutynowo wzrasta od 10 do 100 razy, gdy kryształy białek są schładzane do stanu zeszklonego3, a wskaźniki przeżycia po rozmrożeniu zeszklonych plemników i oocytów różnią się znacznie.
Jednym z mechanizmów uszkodzeń jest różnicowe kurczenie się rozpuszczalnika i otaczającego materiału podczas chłodzenia3,4,5. Równowagowe stężenia rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej w krysztale, komórce lub tkance są zależne od temperatury, a rozpuszczalnik wraz z substancją rozpuszczoną i otaczającym materiałem mogą kurczyć się o różne ilości. Szybkie chłodzenie może zapobiec redystrybucji rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej przed witryfikacją, a skurcz różnicowy może prowadzić do dużych, niejednorodnych, nierównowagowych naprężeń, które powodują uszkodzenie próbki.
Racjonalne podejścia do redukcji szkód spowodowanych chłodzeniem mogłyby zatem skorzystać z wiedzy o zależnych od temperatury gęstościach cieczy i zeszklonych mieszanin wodnych. Przy stężeniach substancji rozpuszczonej powyżej 50% masy substancji rozpuszczonej do masy roztworu (w/w), większość wodnych mieszanin krioprotektantów może być zeszklona z niewielką szybkością chłodzenia 10 K/s lub mniejszą, co pozwala na produkcję i pomiary gęstości przy użyciu dużych próbek szklistych6. Gęstość można następnie określić za pomocą zasady Archimedesa, mierząc pozorną masę próbki zawieszonej w ciekłym kriogenie, takim jak azot. Jednak wraz ze spadkiem stężenia substancji rozpuszczonej szybkość chłodzenia wymagana do witryfikacji gwałtownie wzrasta: Szybkość chłodzenia wodnych mieszanin glicerolu wzrasta z <10 K/s przy 50% masy substancji rozpuszczonej w g do objętości roztworu w ml (w/v) do >1,000 K/s przy 25% w/v7. Przenikanie ciepła staje się ograniczone w warstwie granicznej, więc osiągnięcie większych szybkości chłodzenia wymaga coraz mniejszych próbek8.
Pomiary gęstości czystej szklistej wody i lodu zostały osiągnięte poprzez osadzanie kropli o średnicy mikrometra (objętości femtolitrów) w próżni na chłodzonej kriogenicznie powierzchni, aby utworzyć makroskopową (gram masy) próbkę. Gęstość tej próbki określono metodą krioflotacji w ciekłej mieszaninie azotu i argonu, w której gęstość cieczy kriogenicznej dostosowywano do momentu, aż próbka stanie się neutralnie pływająca9. Jednak generowanie dużych próbek z dużej liczby małych kropli w sposób, który minimalizuje objętość pustych przestrzeni – ważne źródło błędów w poprzednich pomiarach gęstości fazy szklistej – nie jest trywialne. W przypadku mieszanin wodnych różnicowe parowanie składników roztworu podczas aerozolowania i osadzania w próżni może prowadzić do znacznych niepewności co do zdeponowanych stężeń.
Opracowaliśmy metodę, opartą na krioflotacji, która pozwala na dokładne określenie gęstości mieszanin wodnych przy użyciu pojedynczych kropli o wielkości 50 pL10. Krople te mogą być szybko schładzane przy zachowaniu swoich pierwotnych stężeń, a ich kriogeniczny stan temperaturowy (zeszklony lub krystaliczny) można ocenić za pomocą prostego testu wizualnego, który koreluje z pomiarami dyfrakcji rentgenowskiej. Metoda ta ma szerokie zastosowanie do mieszanin wodnych i niewodnych i może być rozszerzona na różne próbki biologiczne, w tym komórki (np. łodygi i jaja), próbki tkanek i kryształy białek o gęstości w niskiej temperaturze od 0,8 do 1,4 g/ml.

<table><tbody><tr><td>probówka wirówkowa</td><td>Falcon</td><td>6029236</td><td>stożkowa probówka wirówkowa 15 ml</td></tr><tr><td>glicerol, >99,5%</td><td>Sigma&nbsp;</td><td>G9012-100 ml</td><td></td></tr><tr><td>glikol etylenowy, >99,8%</td><td>Sigma</td><td>324558-100 mL</td><td></td></tr><tr><td>Mikrowaga analityczna</td><td>Mettler</td><td>AE240</td><td>, rozdzielczość 0,01 mg, posiada haczyk na spodzie do ważenia poniżej wagi&nbsp;</td></tr><tr><td>vortexer</td><td>Scientific Industries</td><td>SI-0236</td><td>Vortex-Genie 2</td></tr><tr><td>Obramowanie obudowy aparatury</td><td>Unistrut&nbsp;</td><td>1-5/8 "metalowa rama</td><td>48" szerokości x 24" głębokości x 40" wysokości&nbsp;</td></tr><tr><td>Obudowa aparatu, bariera powietrzna</td><td></td><td></td>, <td>dowolna przezroczysta folia z tworzywa sztucznego,</td></tr><tr>dysk <td></td><td></td><td>z gumy neoprenowej</td> o <td>średnicy 4 ", kolba Dewara o grubości 1/8"</td></tr><tr><td></td><td>Scilogix Dilvac</td><td>SS333</td><td>4,5-litrowa kolba Dewara ze stalową obudową i miedzianą pokrywą</td></tr> <tr><td></td><td></td><td></td><td>zaciskowąTa wyprodukowana część składa się z miedzianej rurki o średnicy 1,43 cala i grubości ścianki 0,017 cala z solidną cylindryczną miedzianą podstawą przylutowaną w celu uszczelnienia jednego końca. Miedziana podstawa ma wysokość 0,87 cala, a całkowita wysokość komory wynosi 7 cali.</td></tr><tr><td>gaz azotowy</td><td>Airgas</td><td>NI HP300</td><td>99,998% czysty gaz N2</td></tr><tr><td>argon gazowy</td><td>Airgas</td><td>AR HP300</td><td>99,998% czysty rotametr gazowy Ar</td></tr><tr><td></td><td>Omega</td><td>FL3692ST</td><td>2,52 l / min maksymalne natężenie przepływu</td></tr><tr><td>piankowa pokrywa</td><td></td><td></td> izolacyjna <td>Ta część jest wykonana z usieciowanej pianki polietylenowej o wartości 4 funtów / stopę 3 (dostarczonej przez Technifab, 1355 Chester Industrial Parkway, Avon, OH) i ma średnicę zewnętrzną 2,42 cala i średnicę wewnętrzną 1,52 cala oraz grubość 0,79 cala. &nbsp; &nbsp; &nbsp;</td></tr><tr>Masa <td></td><td></td><td>testowa PTFE</td><td>Ta wyprodukowana część to cylinder o średnicy 0,246 cala i wysokości 0,580 cala z otworem o średnicy 0,060 cala biegnącym prostopadle i przecinającym oś cylindra ~ 0,10 cala od jednego końca.</td></tr><tr><td>platforma mikrobalansowa</td><td>Unistrut</td><td>1-5/8" metalowa rama o</td><td>szerokości 11" x długości 24" x wysokości 24" prostokątna rama z górną blachą aluminiową zawierającą otwór na monofilament i wiszącą masę testową</td></tr><tr><td>Żyłka monofilamentowa 2 mil (50 um)</td><td>Berkley</td><td>NF1502-CM</td><td>Żyłka wędkarska Nanofil</td></tr><tr><td>Wężownica wstępnego chłodzenia argonu</td><td>VWR</td><td>60985-512</td><td>1/8" ID x 1/4" OD Rurka PVC</td></tr><tr><td>Perforowany mieszalnik</td><td></td><td></td> z folii miedzianej <td>o średnicy 1,4 cala, &nbsp; Dysk miedziany o grubości 35 mikronów, wycięty z blachy miedzianej o grubości 1 uncji / ft2 i perforowany z otworami za pomocą szydła lub innego ostrego spiczastego narzędzia.&nbsp; Włóż sztywny pręt termoizolacyjny (z tworzywa sztucznego lub drewna) o średnicy 1-2 mm do środka i przymocuj za pomocą żywicy epoksydowej w razie potrzeby.</td></tr><tr><td>strzykawka</td><td>BD</td><td>309628</td><td>1 ml końcówka Luer-Lok strzykawka</td></tr><tr><td>generator podciśnienia</td><td>Gast</td><td>VG-015-00-00</td><td>sprężone powietrze Venturi jednostopniowy generator podciśnienia</td></tr><tr><td>hydrofobowa powłoka</td> spray <td>RainX</td><td>620036</td><td>plastikowy wodoodporny</td></tr> mikroskop <tr><td>stereoskopowy o długiej ogniskowej</td><td>Bausch and Lomb Stereozoom 6</td><td></td><td>0,67-4 x zoom z okularami 20X, odległość robocza 10 cm& nbsp;</td></tr><tr><td>Oświetlacz pierścieniowy LED</td><td>Amscope</td><td>LED144S</td><td></td></tr><tr><td>Oświetlacz punktowy LED</td><td>Newhouse Lighting</td><td>NHCLP-LED</td><td>3W Lampa zaciskowa LED na gęsiej szyi</td></tr><tr><td>1,8 ml fiolka kriogeniczna</td><td>Nunc</td><td>V7634-500EA</td><td>Wystarczy dowolny kriowial 1,8 lub 2 ml</td></tr></tbody></table>

pomiar gęstości szkieł wodnych w temperaturach kriogenicznych

Measuring the Densities of Aqueous Glasses at Cryogenic Temperatures

Demonstrujemy metodę określania gęstości temperatury kriogenicznej w fazie szklistej mieszanin wodnych i innych próbek, które wymagają szybkiego schłodzenia, w celu przygotowania pożądanej fazy temperatury kriogenicznej. Krople o wielkości od mikrolitrów do pikolitrów są schładzane przez projekcję do ciekłej mieszaniny azotu i argonu (N2-Ar). Faza temperatury kriogenicznej kropli jest oceniana za pomocą testu wizualnego, który koreluje z pomiarami dyfrakcji rentgenowskiej. Gęstość ciekłej mieszaniny N2-Ar reguluje się przez dodanie N2 lub Ar do momentu, gdy kropla stanie się neutralnie wyporna. Gęstość tej mieszaniny, a tym samym kropli, określa się za pomocą masy próbnej i zasady Archimedesa. Przy odpowiedniej staranności w przygotowaniu kropli, zarządzaniu gazem nad ciekłą mieszaniną kriogeniczną w celu zminimalizowania oblodzenia oraz regularnemu mieszaniu mieszaniny kriogenicznej w celu zapobieżenia rozwarstwieniu gęstości i separacji faz, można łatwo określić gęstości z dokładnością do <0,5% kropli tak małych jak 50 pL. Pomiary wodnych mieszanin krioprotektantów zapewniają wgląd w działanie krioprotektantów i dostarczają danych ilościowych ułatwiających dopasowanie skurczu termicznego w kriokonserwacji biologicznej.

Pomiary gęstości w temperaturze T = 77 K dla zeszkliwionych kropel wodnego glicerolu i glikolu etylenowego w funkcji stężenia krioprotektanta przedstawiono odpowiednio na Rysunku 1A oraz Rysunku 1B, a odpowiadającą im zmianę objętości właściwej między T = 298 K a 77 K, obliczoną przy użyciu wcześniej wyznaczone gęstości dla T = 298 K, przedstawiono na <strong class="xfi...

Opisano protokół określania gęstości fazy szklistej mikro- do pikolitrowych kropli mieszanin wodnych w temperaturach kriogenicznych.

Pomiar gęstości szkieł wodnych w temperaturach kriogenicznych

We demonstrate a method for determining the vitreous phase cryogenic temperature densities of aqueous mixtures, and other samples that require rapid ...

Ogólnym celem niniejszego eksperymentu jest oznaczenie gęstości stanu szklistego roztworów wodnych w temperaturach kriogenicznych. Metoda ta może pomóc w odpowiedzi na kluczowe pytania z zakresu kriobiologii i krystalografii kriogenicznej, takie jak to, w jakim stopniu wodne mieszaniny krioprotektantów kurczą się lub rozszerzają podczas chłodzenia do stanu szklistego w temperaturach kriogenicznych. Główną zaletą tej techniki jest możliwość oznaczenia zarówno gęstości, jak i fazy próbki w temperaturze kriogenicznej przy użyciu małych próbek, które można szybko schłodzić.Chociaż metoda ta została opracowana dla roztworów krioprotekcyjnych, może być ona również wykorzystana do wyznaczania gęstości w temperaturach kriogenicznych tkanek, agregatów komórkowych i innych próbek biologicznych. Pomysł na tę metodę pojawił się u mnie, gdy dowiedziałem się od Thomasa Lutina, jak przygotować ciecz kriogeniczną o regulowanej gęstości w zakresie od 0.9 do 1.3 g/ml. Aby rozpocząć tę procedurę, umieść dysk z gumy neoprenowej na dnie szklanego naczynia typu dewar o pojemności 4.5 litra, aby chronić naczynie przed uszkodzeniem.Ostrożnie włóż miedzianą komorę o wysokiej przewodności cieplnej do kolby,

measuring-the-densities-of-aqueous-glasses-at-cryogenic-temperatures

Research

JoVE Journal

Engineering

Inżynieria

W tym filmie demonstrujemy ultraszybką metodę kriowitryfikacji do konserwacji próbek biologicznych. Metoda polega na zastosowaniu kombinacji krioprotektantów w celu ochrony tkanki biologicznej przed uszkodzeniem przez zamarzanie poprzez zapobieganie tworzeniu się wewnątrzkomórkowych kryształków lodu.

Kriokonserwacja oparta na witryfikacji: ultraszybka technika chłodzenia służąca do przechowywania próbek biologicznych w bardzo niskich temperaturach w celu długotrwałego przechowywania

Test Cold Plantar (CPA) mierzy reakcję na zimno w zakresie od 30 °C do 5 °C, a także może mierzyć adaptację do zimna. Protokół ten opisuje, jak używać CPA do pomiaru nadwrażliwości na zimno, analgezji i adaptacji u myszy.

Prosta i niedroga metoda określania wrażliwości na zimno i adaptacji u myszy

Tutaj prezentujemy protokół eksperymentów elipsometrycznych zależnych od szybkości chłodzenia, który może określić temperaturę zeszklenia (Tg), średnią dynamikę, kruchość i współczynnik rozszerzalności przechłodzonej cieczy i szkła dla różnych materiałów szklistych.

Pomiary elipsometrii zależne od szybkości chłodzenia w celu określenia dynamiki cienkich szklistych warstw

Opisany jest prosty aparat Dewara/kriostatu z ciekłym azotem, składający się z małego optycznego Dewara z topionej krzemionki, termopary i spektrografu z ładunkiem sprzężonym z ładunkiem (CCD). Eksperymenty, do których zaprojektowano ten kriostat Dewara, wymagają szybkiego ładowania, zamrażania i wyrównywania próbek, dokładnych i stabilnych temperatur próbek oraz niewielkich rozmiarów/przenośności.

Prosty kriostat Dewara/Kriostatu do równoważenia termicznego próbek w znanych temperaturach w celu dokładnych pomiarów luminescencji kriogenicznej

Tutaj prezentujemy protokół opisujący badania ex situ i in situ przemian strukturalnych w szkłach metalowych. Zastosowaliśmy metody analityczne oparte na jądrze, które badają oddziaływania nadsubtelne. Wykazujemy możliwość zastosowania spektrometrii Mössbauera i jądrowego rozpraszania promieniowania synchrotronowego do przodu podczas eksperymentów opartych na temperaturze.

Metody badań przemian strukturalnych ex situ i in situ: przypadek krystalizacji szkieł metalicznych

Ten protokół przedstawia szczegółową procedurę przygotowania biologicznych próbek kriogenicznych do eksperymentów z synchrotronową spektroskopią absorpcyjną promieniowania rentgenowskiego. Opisujemy wszystkie kroki wymagane do optymalizacji przygotowania próbek i kriokonserwacji wraz z przykładami protokołu z komórkami nowotworowymi i fitoplanktonem. Metoda ta zapewnia uniwersalny standard krioprzygotowania próbek.

Przygotowanie próbek biologicznych do specjacji w temperaturze kriogenicznej przy użyciu absorpcyjnej spektroskopii rentgenowskiej o wysokiej rozdzielczości

Obecny protokół opisuje krystalizację mikroskopijnych kryształków lodu i hydratów klatratu w urządzeniach mikroprzepływowych, umożliwiając wymianę cieczy wokół utworzonych kryształów. Daje to niezrównane możliwości badania procesu krystalizacji i mechanizmów wiązania inhibitorów.

Mikroprzepływowe podejście do badania krystalizacji lodu i hydratów klatratu

Nanokompozyty CdSe-SnSe są wytwarzane przez konsolidację cząstek SnSe zaprojektowanych powierzchniowo. Do produkcji cząstek SnSe stosuje się prostą syntezę wodną. Powlekanie cząstek SnSe kompleksami molekularnymi CdSe pozwala na kontrolowanie wielkości ziaren i zwiększenie liczby defektów występujących w nanokompozycie, a tym samym obniżenie przewodnictwa cieplnego.

Polikrystaliczny CdSe-SNSE o niskiej przewodności cieplnej poddany obróbce w roztworze, poddany inżynierii powierzchniowej

Ogólnym celem tej metody jest określenie niskoenergetycznej struktury elektronowej ciał stałych w ultra niskich temperaturach za pomocą kątowo-rozdzielczej spektroskopii fotoemisyjnej z promieniowaniem synchrotronowym.

Kątowo-rozdzielcza spektroskopia fotoemisyjna w bardzo niskich temperaturach

Laserowo podgrzewane diamentowe kowadełko w połączeniu z technikami mikrodyfrakcji synchrotronowej pozwala badaczom badać naturę i właściwości nowych faz materii w ekstremalnych warunkach ciśnienia i temperatury (PT). Próbki heterogeniczne można scharakteryzować in situ pod wysokim ciśnieniem za pomocą mapowania 2D i połączonych metod dyfrakcji proszkowej, monokrystalicznej i wieloziarnistej.

Synteza i mikrodyfrakcja w ekstremalnych ciśnieniach i temperaturach

Poznaj metodę pomiaru gęstości szkieł wodnych w temperaturach kriogenicznych. Technika ta umożliwia szybkie chłodzenie małych próbek i analizę ich właściwości fizycznych w stanie szklistym.

Pomiar gęstości szkieł wodnych w temperaturach kriogenicznych

Przeglądaj więcej filmów