کریوسٹیٹ

Cryostats کا استعمال منجمد ٹشو کے نمونوں کو محفوظ کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، ٹشو کے حصوں کو خوردبینی معائنہ کے لیے کافی پتلا کر دیا جاتا ہے، اور اعصابی امراض سمیت مختلف بیماریوں اور طبی حالات کی فوری تشخیص فراہم کی جاتی ہے۔ ان کا استعمال انزائم ہسٹو کیمسٹری کی جانچ کے لیے بھی کیا جا سکتا ہے۔ سارا عمل کرائیوجینک درجہ حرارت کے تحت انجام دیا جاتا ہے۔

کریوجینک درجہ حرارت سے مراد تقریباً -150 ڈگری (-238℉) سے لے کر مطلق صفر (-273 ڈگری یا -460℉) کی حد ہوتی ہے۔ اس حد کو وہ درجہ حرارت سمجھا جاتا ہے جس پر مالیکیولر تحریک مکمل طور پر روکنے کے لئے ممکن حد تک قریب آتی ہے۔ ایک کریوسٹیٹ فریزنگ چیمبر اور کرائیوجینک گیس کا استعمال کرتے ہوئے اپنا درجہ حرارت برقرار رکھتا ہے۔

Cryostats ان کم درجہ حرارت کو حاصل کرنے کے لیے ریفریجریشن کے متعدد طریقے استعمال کرتے ہیں، بشمول مائع ہیلیم یا مائع نائٹروجن کے ساتھ ہیلیم حمام۔ دیگر کرائیوجینک سیال جو کریوسٹیٹ کو ٹھنڈا کرنے کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں ان میں آرگن، آکسیجن اور نائٹروجن شامل ہیں۔

کریوسٹیٹ کیسے کام کرتے ہیں؟
ایک کریوسٹیٹ پانچ حصوں پر مشتمل ہوتا ہے جو مختلف تجربات کے لیے اہم کام انجام دیتے ہیں۔ یہ ہیں: فریزنگ چیمبر یا شیلف، نمونہ ہولڈرز، مائیکروٹوم، بلیڈ ہولڈر، اور اینٹی رول گائیڈ۔

ٹشوز کا تجزیہ کرنے سے پہلے، انہیں پہلے تیار کیا جانا چاہیے۔ کرائی سیکشننگ ان ٹشوز کے لیے بہترین ہے جو آپ کے ساتھ کام کرتے وقت پگھلتے ہیں، جھریاں پڑتے ہیں، شگاف پڑتے ہیں، پھٹ جاتے ہیں یا بصورت دیگر بگڑ جاتے ہیں۔ آپ کو سیکشننگ کے لیے ٹشو کو سرایت کرنا چاہیے، یا تو پیرافین، بہترین کٹنگ ٹمپریچر (OCT) مرکبات، یا رال میں۔

کاٹنے کا عمل شروع کرنے سے پہلے، آپ OCT کا استعمال اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کر سکتے ہیں کہ آپ کی ترتیبات درست ہیں۔ اس طرح، آپ مشین کو چلانا سیکھتے ہوئے قیمتی نمونے ضائع نہیں کرتے۔

منجمد شیلف
منجمد شیلف نمونے کے ٹشوز کو رکھنے کی جگہ ہے جو سیکشن ہونے سے پہلے محفوظ اور منجمد ہوتے ہیں۔

منجمد شیلف کمپریسر سسٹم کے قریب واقع ہیں، لہذا ان کا کام کرنے کا اوسط درجہ حرارت سیٹ کریوسٹیٹ چیمبر کے درجہ حرارت سے -10 ڈگری کم ہے۔ نئے کریوسٹیٹ یونٹس پیلٹیئر فریزنگ سٹیج کے ساتھ آتے ہیں - ایک تھرمو الیکٹرک ڈیوائس جو ایکٹیویشن کے بعد گرمی کے پھیلاؤ کو بڑھاتی ہے۔

اس کا مطلب ہے کہ یونٹ میں ٹھنڈک کی شرح زیادہ ہے، جس کی وجہ سے جمنے کا عمل تیز ہوتا ہے۔ عمل کو تیز کرنے اور برف کے کرسٹل کو بننے سے روکنے کے لیے نمونے کے ٹشوز چھوٹے اور پتلے (3 سے 4 ملی میٹر) ہونے چاہئیں۔

نمونہ رکھنے والے
اسے "چکس" بھی کہا جاتا ہے، نمونہ رکھنے والے منجمد نمونہ کو سیکشننگ کے لیے کریوسٹیٹ مائیکروٹوم پر چڑھاتے ہیں۔
چک کو تیزی سے کٹے ہوئے چینلز کے کراسنگ گرڈ پیٹرن کے ساتھ بنایا گیا ہے تاکہ نمونوں کو پکڑنے کی طاقت کو زیادہ سے زیادہ بنایا جا سکے۔
اس کے علاوہ، چکوں کو سٹینلیس سٹیل سے بنایا جاتا ہے تاکہ جمنے کی اہم طاقت کو برداشت کرنے کے قابل ہو، اور متعدد ضروریات کو پورا کرنے کے لیے متعدد اشکال اور سائز میں دستیاب ہیں۔

مائیکروٹوم
مائکروٹوم ایک تیز بلیڈ ہے جو کریوسٹیٹ کے اندر نصب ہے۔ اس میں ایک ایسا طریقہ کار شامل ہے جو ٹشو کے نمونوں کو ایک مقررہ بلیڈ کی طرف بڑھاتا ہے جو انہیں خوردبینی ٹکڑوں میں تقسیم کرتا ہے۔

پرانے یونٹس چیمبر کے باہر پہیے کے ساتھ آتے ہیں تاکہ مائکروٹومز کو دستی طور پر ایڈجسٹ کیا جا سکے، تاکہ سیکشن کیے جانے والے نمونے کے ٹشوز کے معیار کو محفوظ رکھا جا سکے۔ نئے یونٹوں میں پش بٹن الیکٹریکل مائیکروٹوم کنٹرولز ہیں۔

مائیکروٹوم مائیکرو میٹر میں سلائسنگ ایڈجسٹمنٹ کرنے کی اجازت دیتا ہے - پیمائش کی ایک اکائی جو کاٹنے کی درستگی کا تعین کرتی ہے۔ وائبراٹومز والی مشینیں تلاش کرنا بھی ممکن ہے، جو مائیکرو ٹومز سے ملتی جلتی ہیں، لیکن ٹشو کے نمونوں کو کاٹنے کے لیے کمپن بلیڈ کا استعمال کریں۔

بلیڈ ہولڈر
بلیڈ ہولڈر مائکروٹوم کے سامنے ہے۔ یہ یا تو مائکروٹوم کی بنیاد پر، یا کابینہ پر طے ہوتا ہے۔ یہ کٹنگ بلیڈ کو پوزیشن میں باندھتے ہیں۔ یا تو ڈسپوزایبل یا دوبارہ قابل استعمال بلیڈ استعمال کیے جاتے ہیں۔

ڈسپوزایبل بلیڈ
ان بلیڈوں کو تبدیل کرنے سے پہلے ایک خاص وقت کے لیے استعمال کیا جانا ہے۔
ڈسپوزایبل بلیڈ کو بلیڈ کی پوری لمبائی میں برقرار رکھنے کے برابر دباؤ کے ساتھ کلیمپ کرنا پڑتا ہے۔ اگر سامنے یا پیچھے والی پریشر پلیٹ کو نقصان پہنچتا ہے، تو یہ چڑھنے کے دباؤ کو بدل دے گا جو آخر کار کرائی سیکشننگ کی کارکردگی اور معیار کو منفی طور پر متاثر کرتا ہے۔

فائدہ یہ ہے کہ ڈسپوزایبل بلیڈ کو دوبارہ تیز کرنے کی ضرورت نہیں ہے، یہ تمام کرائی سیکشنز اور ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہیں، اور تمام عام مائیکروٹوم سسٹمز کے ساتھ ہم آہنگ ہیں لہذا آپ کو مختلف کاموں کے لیے مختلف بلیڈ یونٹ خریدنے کی ضرورت نہیں ہے۔

دوبارہ قابل استعمال اسٹیل بلیڈ
متبادل ایک دوبارہ قابل استعمال اسٹیل بلیڈ ہے۔ یہ ایک سپورٹ بار پر ٹکی ہوئی ہے جو ایک معیاری چاقو ہولڈر کے دو ستونوں کے درمیان ہے۔ بلیڈ کو محفوظ بنانے کے لیے ہر ستون کے اوپر ایک سکرو ہوتا ہے اور اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ یہ مضبوطی سے بند ہے۔

یہ بلیڈ یا تو اعلیٰ معیار کے کاربن یا ٹول گریڈ اسٹیل سے بنائے گئے ہیں اور اینٹی کوروسیوز کے ساتھ بنائے گئے ہیں۔ اس طرح، ڈسپوزایبل بلیڈ کے مقابلے میں ان میں زنگ لگنے کا امکان کم اور نجاست سے پاک ہونے کا زیادہ امکان ہے۔ ٹشو کے نمونوں کو سیکشن کرنے کے لیے ان بلیڈوں کو مستقل بنیادوں پر تیز کرنے کی ضرورت ہے۔

اینٹی رول گائیڈز
یہ حصوں کو ہٹانے اور تیار کیے جانے والے حصوں کو کرلنگ یا رولنگ سے بچنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ وہ ایلومینیم کے فریم کے اندر شیشے کی پلیٹوں سے بنے ہیں۔ فریم شیشے کی سلائیڈوں اور سامنے والی پریشر پلیٹ کی اوپری سطح کے درمیان ایک خلا پیدا کرتا ہے تاکہ سیکشن نیچے پھسل سکے۔ فرق کے سائز مختلف ہوتے ہیں اور سیکشن کی موٹائی کے مطابق ایڈجسٹ کیے جا سکتے ہیں۔

اینٹی رول گائیڈز کے بغیر کریوسٹیٹ حصوں کو جمع کرنے اور جمع کرنے کے لیے ٹھنڈے برش تکنیک کا استعمال کرتے ہیں۔ ایک برش سیکشن کو پریشر پلیٹ پر کھینچتا ہے، پھر بلیڈ کی اگلی سطح سے نیچے کی طرف جاتا ہے کیونکہ سیکشن کا آگے والا کنارہ بلیڈ کے کنارے کے قریب آنا شروع ہوتا ہے۔

خریدنے یا لیز پر دینے کی قسم کا فیصلہ کرتے وقت، یہ جاننا بہت ضروری ہے کہ ہر ایک کیا پیشکش کرتا ہے تاکہ آپ اپنی ضروریات کے لیے بہترین انتخاب کر سکیں۔ آپ کا انتخاب کافی حد تک اس منجمد ٹشو پر منحصر ہوگا جس کے ساتھ آپ اکثر کام کرتے ہوں گے کیونکہ کاٹنے کا درجہ حرارت اس بات پر منحصر ہوتا ہے کہ آپ جس قسم کے منجمد حصے کے ساتھ کام کر رہے ہیں۔

کریوسٹیٹ کی قسم، استعمال شدہ ریفریجریشن کا طریقہ، میک، ماڈل، اور بہت کچھ کے لحاظ سے قیمتوں کا تعین بڑے پیمانے پر مختلف ہوتا ہے۔ براہ راست خریدنے کے لیے، ہر یونٹ پر ہزاروں ڈالر خرچ کرنے کی توقع کریں، یا اپنے بجٹ کو زیادہ سے زیادہ کرنے میں مدد کے لیے کرائیوسٹیٹ مشین لیز پر دینے پر غور کریں۔

سنگل کمپریسر
سنگل کمپریسر ماڈل منجمد پلیٹ اور کولنگ چیمبر کے اندر درجہ حرارت دونوں کو کنٹرول کر سکتے ہیں۔ اس عمل میں عام طور پر بخارات کا نظام شامل ہوتا ہے، جو کولنگ چیمبر اور فریزنگ پلیٹ کو کرائیوجینک درجہ حرارت تک پہنچنے کی اجازت دیتا ہے۔

اس ترتیب کے ساتھ، آپ فریزنگ پلیٹ کے درجہ حرارت کو الگ سے کنٹرول نہیں کر سکتے کیونکہ یہ کولنگ چیمبر کے ریفریجریشن سسٹم کے ساتھ مربوط ہے۔

ڈبل کمپریسر
ڈبل کمپریسر ماڈل کے ساتھ، منجمد پلیٹ کے درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کے لیے ایک کمپریسر ہے، اور دوسرا کولنگ چیمبر کو کنٹرول کرنے کے لیے۔

اس کی وجہ سے، یہ تیزی سے جمنے کے ساتھ نمونوں کو تیزی سے ٹھنڈا کر سکتا ہے اور سنگل کمپریسر ماڈل کے مقابلے کم درجہ حرارت تک پہنچ سکتا ہے۔ کمپریسر کی ناکامی کا امکان اتنا نہیں ہے کیونکہ جو کمپریسر استعمال نہیں کیا جا رہا ہے وہ منتخب درجہ حرارت کو برقرار رکھنے کے لیے پروگرام کیا گیا ہے، اس لیے ریفریجریشن میں خلل نہیں پڑتا ہے۔

روٹری کریوسٹیٹ
یہ کریوسٹیٹ ہیں جن کے آلے کے سائیڈ پر ہینڈ وہیل ہوتے ہیں۔ ہینڈ وہیل کو گھڑی کی سمت موڑنے سے سیکشننگ کا عمل شروع ہوتا ہے۔

جیسے ہی ہینڈ وہیل کے ذریعے نمونے نیچے لائے جاتے ہیں، حصے بنائے جاتے ہیں۔ تراشنے والی موٹائی کو کاٹنے کی حرکت کے اوپری الٹ پوائنٹ میں بھی کیا جاتا ہے۔ دستی سیکشننگ کریوسٹیٹ استعمال کرتے وقت، ہینڈ وہیل کے گھومنے والے حصے کو صاف رکھیں اور گھومنے والے ہینڈل سے محفوظ فاصلہ برقرار رکھیں۔

موٹرائزڈ کریوسٹیٹ
ان میں سیکشن کے نمونوں کے لیے موٹرائزڈ کٹنگ ڈرائیو ہے۔ کاٹنے کی رفتار کو ایڈجسٹ کیا جاسکتا ہے تاکہ سخت مواد کو نرم مواد کے مقابلے میں آہستہ سے سیکشن کیا جاسکے۔ واپسی کاٹنے کی رفتار کاٹنے کی رفتار کے مطابق ہے لہذا سیکشننگ کا ایک موثر عمل ہے۔

Cryostats بنیادی طور پر طب، حیاتیات، اور یہاں تک کہ کیمسٹری کے میدان میں استعمال ہوتے ہیں۔ مختلف قسم کے نئے علاج، عناصر، اور دیگر خصوصیات کو کریوسٹٹس کے عجائبات کی بدولت دریافت کیا جاتا ہے۔ ان کے بغیر، لیبارٹری کے ماہرین کو جانداروں پر پائے جانے والے نمونے کو منجمد کرنا اور کاٹنا مشکل ہو گا۔

اگر پرزوں میں سے ایک ٹوٹ جاتا ہے، تو کریوسٹیٹ اپنا کام اچھی طرح انجام نہیں دے سکے گا۔ اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کرنے میں کریوسٹیٹ کی نااہلی کو اس حقیقت سے تشکیل دیا جاسکتا ہے کہ دیکھ بھال اور مناسب سروس کی کمی ہے۔ لہذا، لیبارٹریوں اور تحقیقی اداروں کو یقینی طور پر اس قسم کی مشینری کے لیے مناسب سروس اور دیکھ بھال کرنی چاہیے۔ سب کے بعد، آپ نہیں چاہتے ہیں کہ آپ کا ٹوٹا ہوا cryostat آپ کو نمونے سے غلط نتائج دے.

ایک سالانہ چیک اپ اور احتیاطی دیکھ بھال پہلے سے ہی کرائیوسٹٹس کی اپنی مطلوبہ فعالیت کو کرنے کی صلاحیت کو برقرار رکھنے میں کام کر سکتی ہے۔ ان احتیاطی تدابیر کے ساتھ، کرائیو سٹیٹس کی عمر میں یقینی طور پر کافی وقت کا اضافہ ہو گا۔ مزید برآں، آپ کے کریوسٹیٹ میں جو نمونہ ذخیرہ اور منجمد کیا جاتا ہے اسے تحریف سے پاک بائیو نمونہ میں تبدیل کر دیا جائے گا۔ آپ کو کبھی معلوم نہیں ہوگا کہ آپ کا فعال کریوسٹیٹ آپ کو اس مسئلے کے بارے میں آپ کا جواب دے سکتا ہے جسے آپ برسوں سے حل کر رہے ہیں۔

خوش قسمتی سے، کریوسٹیٹ کی دیکھ بھال کافی آسان ہو سکتی ہے۔ سب سے پہلے، آپ کے کریوسٹیٹ کو ایک ایسے علاقے میں رکھنا چاہیے جہاں سے یہ اندر کھینچ کر صاف ہوا کو فوراً باہر نکال سکے۔ پھر، اس کے اجزاء کو ہر روز صاف کرنا ضروری ہے. اس کے بعد، آپ کو کریوسٹیٹ کے علاقوں کو مکمل طور پر لاک کرنا ہوگا کیونکہ آپ غیر متعلقہ عناصر کو اپنے آلے میں داخل ہونے اور اس میں خلل ڈالنے سے بچنا چاہتے ہیں۔

کریوسٹیٹ ایک ایسا آلہ ہے جو اب ہمارے لیے بہت اہم ہے۔ مناسب دیکھ بھال کے بغیر، ہمیں مسائل اور ڈیٹا کے غلط نتائج کا سامنا کرنا پڑ سکتا ہے جو ہماری تحقیق یا مطالعہ کو نمایاں طور پر برباد کر سکتے ہیں۔ ان کے بارے میں مزید جاننے کے لیے، آپ ابھی CoolFactor سے رابطہ کر سکتے ہیں۔

کریوسٹیٹ
ایک کریوسٹیٹ (کریو سے جس کا مطلب ٹھنڈا ہے اور اسٹیٹ کا مطلب مستحکم ہے) ایک آلہ ہے جو کریوسٹیٹ کے اندر نصب نمونوں یا آلات کے کم کرائیوجینک درجہ حرارت کو برقرار رکھنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ ریفریجریشن کے مختلف طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے کریوسٹیٹ کے اندر کم درجہ حرارت کو برقرار رکھا جا سکتا ہے۔
Cryostasts میں Closed-cycle Cryostat اور Liquid Nitrogen Cryostat شامل ہیں۔

کارکردگی اور خصوصیت
● مائع ہیلیم استعمال کرنے کی ضرورت کے بغیر، 4K کا کم درجہ حرارت والا ماحول حاصل کرنا آسان ہے۔
● نمونے میں ویکیوم میں ایک مثالی مستحکم ماحول ہے۔
● کولنگ پاور کے لیے بہت سے اختیارات ہیں، جن کا استعمال بڑے سائز کے نمونوں کو ٹھنڈا کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔
● کمپیکٹ ڈھانچہ، آسان تحریک، سادہ آپریشن.
● آپٹیکل نمونہ ہولڈر نمونے کو تیزی سے انسٹال کر سکتا ہے۔ الیکٹریکل سیمپل ہولڈر میں ایک خوبصورت اور استعمال میں آسان وائرنگ ٹرمینل ہے۔
● مختلف قسم کے اختیارات مختلف تجربات کی پیمائش کی ضروریات کو پورا کر سکتے ہیں۔

مائع نائٹروجن کریوسٹیٹ
ڈیکسنگ میگنیٹ کے ذریعہ تیار کردہ مائع نائٹروجن تھرموسٹیٹ ایک کم درجہ حرارت کا تھرموسٹیٹ ہے جس کی بنیاد سٹیڈی سٹیٹ ببل اصول پر ہے۔ مائع نائٹروجن مائع نائٹروجن ٹینک میں ہوتا ہے۔ کون ایئر پلگ کلیئرنس کو ایڈجسٹ کرنے اور گیس مائع انٹرفیس کی ابلتی حالت کو تبدیل کرنے سے، مستقل درجہ حرارت کے بلاک کی گرمی کا رساو تقریباً ایک خاص قدر پر مستحکم ہوتا ہے۔ پھر حرارتی طاقت کو درجہ حرارت کنٹرول کرنے والے آلے کے ذریعہ ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے تاکہ نمونہ سیٹ درجہ حرارت کو 80K-500K کے درمیان تیزی سے تبدیل کرے اور مقررہ درجہ حرارت پر بالکل توازن قائم کرے۔

مائع نائٹروجن تھرموسٹیٹ کی کارکردگی اور خصوصیات:
● وسیع درجہ حرارت کی حد (80K ~ 500K)، اعلی کارکردگی اور تیز ٹھنڈک کی رفتار؛
● نمونہ ویکیوم میں ایک مثالی مستحکم ماحول رکھتا ہے۔
● ویکیوم انٹرلیئر میں ایک کم درجہ حرارت جذب کرنے والا بندوبست کیا جاتا ہے، تاکہ ویکیوم کو طویل عرصے تک رکھا جا سکے، اور مائع نائٹروجن کے استعمال کا وقت طویل ہو؛
● PT100 پلاٹینم ریزسٹر کا انتخاب اچھی استحکام اور درجہ حرارت کے سینسر کے لیے ریپیٹیبلٹی کے ساتھ؛
● مختلف ٹیسٹ کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے مختلف قسم کے اختیارات؛
● مائع نائٹروجن کا آسان استعمال، پرفیوژن اور سیکنڈری انجیکشن؛ پمپ اور کمپریسرز جیسے آلات کی ضرورت نہیں، لیبارٹری کی جگہ کی بچت، بغیر دیکھ بھال کے نظام کا مسلسل آپریشن؛
● آپٹیکل نمونہ ہولڈر نمونے کو تیزی سے انسٹال کر سکتا ہے۔ الیکٹریکل سیمپل ہولڈر میں خوبصورت اور استعمال میں آسان وائرنگ ٹرمینل ہے۔
● مختلف سائز، مائع نائٹروجن تھرموسٹیٹ کی مختلف ضروریات کو کسٹمر کی ضروریات کے مطابق ڈیزائن کیا جا سکتا ہے۔ (نظری، برقی، مقناطیسی، تھرمل تجربات)۔