论文摘要
玻璃化保存通过添加高浓度低温保护剂，并使细胞或组织达到较低温度，以形成稳定玻璃态，从而实现长期保存它们的目的。利用该保存方法可以最大限度地降低结冰造成的各种损伤，保持细胞或组织的活力。近年来，玻璃化保存已被广泛应用于生物材料保存领域。为减轻低温保护剂在添加过程中对细胞的毒性损伤，梯度降温法被国外研究者提出，该方法将含有细胞的低温保护剂溶液分步冷却、分步提高其浓度，最终达到玻璃化所要求的浓度。为减少低温保护剂添加过程的工作量、提高操作可靠性，本文提出应用自复叠制冷系统作为冷源，采用连续降温、连续提高浓度的低温保护剂溶液冷却方法，并为此设计、搭建了实验装置。该装置选用R50、R23、R600a的混合物作工质，选用二甲亚砜作低温保护剂。二甲亚砜的添加采用恒流泵。为保证添加过程中溶液温度和浓度的均匀性，使用了电磁搅拌装置。通过优化制冷系统的运行，溶液的最低温度能达到-60℃以下。采用可编程控制器的控制系统能实现从室温到低温的定点及连续曲线控制。在连续曲线控制方案中，能保证溶液在降温过程中其温度始终处在冻结点5℃以上，即不结冰的状态。本文研究结果表明，自复叠制冷技术在生物材料的低温保存领域具有非常好的应用前景。
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摘要Abstract主要符号表目录第一章.绪论1.1 生物材料低温保存概况1.1.1 低温保存的发展1.1.2 用于低温保存的设备1.2 玻璃化保存概况1.3 本文研究内容第二章.玻璃化保存的基础理论2.1 玻璃化转变的一般概念2.2 影响溶液玻璃化转变的因素2.2.1 溶液浓度对玻璃化转变的影响2.2.2 溶液冷却速率对玻璃化转变的影响第三章.实验装置设计3.1 自动复叠制冷系统的设计3.1.1 系统热力计算3.1.1.1 循环流程3.1.1.2 假设条件3.1.1.3 确定状态点3.1.1.4 循环性能参数3.1.2 部件选型及设计3.1.2.1 压缩机的选型3.1.2.2 冷凝器的设计3.1.2.3 精馏柱的设计3.1.2.4 换热器的设计3.2 PLC控制系统设计3.2.1 PLC控制系统的设计内容及设计步骤3.2.1.1 PLC控制系统设计内容3.2.1.2 PLC控制系统设计步骤3.2.2 PLC控制系统的硬件设计3.2.2.1 PLC机型选择3.2.2.2 PLC容量选择3.2.2.3 I/O模块的选择3.2.2.4 电源模块的选择3.3 测量系统3.4 其它设备3.4.1.1 蠕动泵驱动器3.4.1.2 泵头3.4.2 电磁搅拌器3.4.3 全隔离单相交流调压模块3.4.4 摄像头第四章.系统运行特性的实验研究4.1 制冷系统运行性能测试4.2 实验准备4.2.1 部件安装4.2.2 检漏4.2.3 保温4.2.4 抽真空4.2.5 充液4.3 实验结果及分析4.3.1 制冷系统降温曲线测定4.3.2 定点温度控制实验4.3.2.1 改进实验装置4.3.2.2 定点温度控制曲线及分析4.3.3 连续降温控制实验第五章.结论与展望5.1 主要结论5.2 存在的问题及展望参考文献致谢
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