การบดด้วยความเย็นจัด


การบดด้วยความเย็น จัด หรือที่รู้จักกันในชื่อการบดแช่แข็งการบดด้วยความเย็นจัดและการบดด้วยความเย็นจัดคือการทำให้วัสดุเย็นลงหรือแช่แข็ง แล้วลดขนาดให้เป็นอนุภาคขนาดเล็ก ตัวอย่างเช่นเทอร์โม พลาสติก นั้นยากที่จะบดให้เป็นอนุภาคขนาดเล็กที่อุณหภูมิห้องเนื่องจากจะอ่อนตัว เกาะตัวเป็นก้อน และอุดตันตะแกรง เมื่อทำให้เย็นด้วยน้ำแข็งแห้ง คาร์บอนไดออกไซด์เหลว หรือไนโตรเจนเหลว เทอร์โมพลาสติกสามารถบดละเอียดเป็นผงได้ เหมาะสำหรับการพ่นด้วยไฟฟ้าสถิตและกระบวนการผงอื่นๆ [ 1 ]การบดเนื้อเยื่อพืชและสัตว์ด้วยความเย็นจัดเป็นเทคนิคที่นักจุลชีววิทยา ใช้ ตัวอย่างที่ต้องการสกัดกรดนิวคลีอิกจะต้องเก็บไว้ที่อุณหภูมิ -80 °C หรือต่ำกว่าตลอดกระบวนการสกัด สำหรับตัวอย่างที่อ่อนนุ่มหรือยืดหยุ่นที่อุณหภูมิห้อง การบดด้วยความเย็นจัดอาจเป็นเทคนิคเดียวที่ใช้ได้ผลสำหรับการประมวลผลตัวอย่าง [ 2 ]งานวิจัยล่าสุดหลายชิ้นรายงานเกี่ยวกับการประมวลผลและพฤติกรรมของวัสดุโครงสร้างนาโนผ่านการบดด้วยความเย็นจัด [ 3 ]
การบดแช่แข็ง
การบดแบบแช่แข็ง (Freezer milling) เป็นวิธี การบดแบบไครโอเจนิกชนิดหนึ่งที่ใช้โซลินอยด์ในการบดตัวอย่าง โซลินอยด์จะเคลื่อนตัวบดไปมาภายในหลอดทดลอง ทำให้ตัวอย่างถูกบดจนได้ความละเอียดระดับวิเคราะห์ การบดแบบนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการบดตัวอย่างที่ไวต่ออุณหภูมิ เนื่องจากตัวอย่างจะถูกบดที่ อุณหภูมิ ของไนโตรเจนเหลวแนวคิดเบื้องหลังการใช้โซลินอยด์คือ "ชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่" เพียงอย่างเดียวในระบบคือตัวบดภายในหลอดทดลอง เหตุผลก็คือที่อุณหภูมิของไนโตรเจนเหลว (-196°C) ชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ใดๆ ก็ตามจะอยู่ภายใต้ความเครียดมหาศาล ซึ่งอาจนำไปสู่ความน่าเชื่อถือที่ต่ำลง การบดแบบไครโอเจนิกโดยใช้โซลินอยด์ถูกนำมาใช้มากว่า 50 ปีแล้ว และได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีการประมวลผลตัวอย่างที่ไวต่ออุณหภูมิในห้องปฏิบัติการที่มีความน่าเชื่อถือสูงมาก
การบดด้วยความเย็น
การ บดด้วยความเย็นจัด (Cryomilling) เป็นรูปแบบหนึ่งของการบด เชิงกล (mechanical milling ) ซึ่งผงโลหะหรือตัวอย่างอื่นๆ (เช่น ตัวอย่างที่ไวต่ออุณหภูมิและตัวอย่างที่มีส่วนประกอบระเหยได้) จะถูกบดใน สารละลาย ไครโอเจน (โดยปกติ คือ ไนโตรเจนเหลวหรืออาร์กอนเหลว) หรือที่ อุณหภูมิ ไครโอเจนิกส์ภายใต้พารามิเตอร์การประมวลผล เพื่อให้ได้โครงสร้างจุลภาคระดับนาโน การบดด้วยความเย็นจัดใช้ประโยชน์จากทั้งอุณหภูมิไครโอเจนิกส์และการบดเชิงกลแบบดั้งเดิม[ 4 ]อุณหภูมิการบดที่ต่ำมากจะยับยั้งการฟื้นตัวและการตกผลึกใหม่ และนำไปสู่โครงสร้างเกรนที่ละเอียดขึ้นและการปรับปรุงเกรนที่รวดเร็วยิ่งขึ้น[ 5 ]การเปราะของตัวอย่างทำให้แม้แต่ตัวอย่างที่ยืดหยุ่นและอ่อนนุ่มก็สามารถบดได้ สามารถบรรลุความคลาดเคลื่อนที่น้อยกว่า 5 μm ได้ วัสดุที่บดแล้วสามารถวิเคราะห์ได้ด้วยเครื่องวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ
การประยุกต์ใช้ในชีววิทยา
การบดด้วยความเย็นจัด (หรือ "การบดด้วยความเย็นจัด") เป็นวิธีการทำลายเซลล์ที่นักวิทยาศาสตร์ชีวโมเลกุลใช้เพื่อให้ได้วัสดุเซลล์ที่แตกตัวซึ่งมีคุณสมบัติที่เหมาะสมสำหรับการสกัดโปรตีนและการจับแบบอาศัยความสัมพันธ์[ 6 ] [ 7 ]เมื่อบดแล้ว ผงละเอียดที่ประกอบด้วยเซลล์ที่แตกตัว (หรือ "สารที่ได้จากการบด") สามารถเก็บไว้ได้เป็นเวลานานที่อุณหภูมิ -80°C โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัดในคุณสมบัติทางชีวเคมี ทำให้เป็นวัสดุต้นทางที่สะดวกมาก เช่น ในการศึกษาโปรตีโอมิกส์ รวมถึงการจับแบบอาศัยความสัมพันธ์ / สเปกโทรเมตรีมวล