Лиофилизация — это процесс, более известный как лиофилизация. Это слово происходит от греческого и означает «сделанный любящий растворитель». Этот процесс представляет собой способ сушки чего-либо, который сводит к минимуму повреждение его внутренней структуры. Поскольку это относительно сложная и дорогая форма сушки, она ограничивается теми материалами, которые чувствительны к теплу, имеют деликатную структуру и значительную ценность. Одним из немногих веществ, которые нельзя эффективно сохранить с помощью сублимационной сушки, являются клетки млекопитающих, которые слишком хрупки.
Предпочтительный метод сохранения в биотехнологической промышленности, лиофилизация, регулярно используется для сохранения вакцин, фармацевтических препаратов и других белков. Сублимационная сушка также используется для сохранения специальных пищевых продуктов, что устраняет необходимость в охлаждении. Сублимированные продукты едят альпинисты и космонавты. Лиофилизация используется ботаниками для сохранения образцов цветов на неопределенный срок. Поскольку в процессе сублимационной сушки из образца удаляется большая часть воды, сублимированные материалы становятся хорошо абсорбирующими, и простое добавление воды может восстановить образец до состояния, близкого к его первоначальному состоянию.
Энергозатраты и затраты на оборудование при лиофилизации примерно в 2-3 раза выше, чем при других методах сушки. Цикл сушки также дольше, около 24 часов. Во-первых, температура образца понижается почти до точки замерзания. Затем образец помещается в вакуумную камеру. Молекулы с большей энергией улетучиваются, еще больше снижая температуру, в то время как чрезвычайно низкое давление заставляет молекулы воды вытягиваться из образца. К вакуумной камере прикреплен конденсатор, который преобразует содержащуюся в воздухе влагу в жидкость и откачивает ее.
Большое внимание уделяется на протяжении всего процесса, чтобы гарантировать, что структура образца остается неизменной. Например, образец можно просто заморозить в вакууме, а не при атмосферном давлении, но это вызовет усадку образца, необратимо повредив его структуру.
Основным механизмом, обеспечивающим лиофилизацию, является сублимация, при которой лед непосредственно превращается в водяной пар, минуя промежуточную стадию жидкости. Вместо нагревания это делается путем снятия давления, так что лед кипит, не тая. В результате получается образец с в значительной степени сохраненной структурой, который можно хранить при комнатных температурах и давлениях.
Майкл является давним участником AboutMechanics, который специализируется на темах, связанных с палеонтологией, физикой, биологией, астрономией, химией и футуризмом. Помимо того, что он заядлый блоггер, Майкл особенно увлечен исследованиями стволовых клеток, регенеративной медициной и методами продления жизни. Он также работал в Фонде Мафусаила, Институте искусственного интеллекта сингулярности и Фонде спасательных шлюпок.