Kryogenní mletí - Cryogenic grinding

Příklad a solenoid poháněná kryogenní bruska

Jak funguje kryogenní mletí solenoidem

Kryogenní broušení, také známý jako frézování v mrazničce, mletí v mrazničce, a kryomilling, je akt chlazení nebo chlazení materiálu a jeho následného zmenšení na malou velikost částic. Například, termoplasty je obtížné brousit na malé velikosti částic při okolní teploty protože měknou, přilnou k hrudkovitým hmotám a ucpávají obrazovky. Když jsou termoplasty chlazeny suchým ledem, kapalným oxidem uhličitým nebo kapalným dusíkem, mohou být jemně rozemlety na prášky vhodné pro elektrostatické stříkání a jiné práškové procesy.^[1] Kryogenní mletí rostlinné a živočišné tkáně je technika, kterou používá mikrobiologové. Vzorky, které vyžadují extrakci nukleové kyseliny musí být během celého procesu extrakce udržována na -80 ° C nebo nižší. U vzorků, které jsou měkké nebo pružné při pokojové teplotě, může být kryogenní mletí jedinou životaschopnou technikou pro zpracování vzorků.^[2] Řada nedávných studií uvádí zpracování a chování nanostrukturovaných materiálů pomocí kryomilizace.^[3]

Mletí v mrazničce

Mletí v mrazničce je druh kryogenního frézování který používá solenoid k frézování vzorků. Solenoid pohybuje mlecím médiem tam a zpět uvnitř lahvičky a mlí vzorek až na analytickou jemnost. Tento typ mletí je obzvláště užitečný při mletí vzorků citlivých na teplotu, protože vzorky jsou mleté ​​při tekutý dusík teploty. Myšlenkou použití solenoidu je, že jedinou „pohyblivou částí“ v systému je mlecí médium uvnitř lahvičky. Důvodem je to, že při teplotách kapalného dusíku (–196 ° C) bude každá pohyblivá část pod velkým tlakem, což vede k potenciálně špatné spolehlivosti. Kryogenní mletí pomocí solenoidu se používá již více než 50 let a ukázalo se, že je velmi spolehlivým způsobem zpracování vzorků citlivých na teplotu v laboratoři.

Kryomilling

Kryomilling je variace mechanické frézování, ve kterém se kovové prášky nebo jiné vzorky (např. vzorky citlivé na teplotu a vzorky s těkavými složkami) mlíjí v a kryogen (obvykle tekutý dusík nebo kapalný argon) kejda nebo v kryogenika teplota za parametry zpracování, takže je dosaženo nanostrukturované mikrostruktury. Kryomletí využívá výhod jak kryogenních teplot, tak konvenčního mechanického mletí.^[4] Extrémně nízká teplota mletí potlačuje regeneraci a rekrystalizaci a vede k jemnějším strukturám zrna a rychlejšímu zjemnění zrna.^[5] Křehnutí vzorku umožňuje brousit i elastické a měkké vzorky. Lze dosáhnout tolerancí menších než 5 µm. Mletý materiál lze analyzovat pomocí a laboratorní analyzátor.

Aplikace v biologii

Kryogenní mletí (neboli „kryogenní mletí“) je metoda buněčného rozrušení, kterou používají vědci v molekulárním životě k získání rozbitého buněčného materiálu s příznivými vlastnostmi pro extrakci bílkovin a afinitu.^[6][7] Po rozemletí lze jemný prášek skládající se z rozbitých buněk (nebo „grindate“) skladovat po dlouhou dobu při –80 ° C bez zjevných změn biochemických vlastností - což z něj činí velmi vhodný zdrojový materiál např. proteomické studie včetně afinitního zachycení / hmotnostní spektrometrie.

Reference