Vitrificarea

Vitrificare („tranziție sticloasă”, de la lat.  vitrum „ sticlă ” și lat.  facio „face, întoarce”) - tranziția unui lichid cu o scădere a temperaturii într-o stare sticloasă .

În chimie

Vitrificarea (sau tranziția sticloasă) este caracteristică substanțelor amorfe și este posibilă atunci când între particulele elementare ale unei substanțe (atomi, molecule, blocuri) se formează un număr suficient de legături, depășind o anumită valoare de prag. În acest sens, există o anumită temperatură de prag, numită temperatură de tranziție vitroasă (T g ). Sub T g , o substanță amorfă este sticloasă și se comportă ca un solid , iar deasupra T g , este lichidă [1] .

Vitrificarea este adesea considerată ca o tranziție de fază de ordinul doi , în care o topitură suprarăcită , atunci când este răcită sub temperatura de tranziție vitroasă, rămânând amorfă, capătă o structură de sticlă și proprietăți similare solidelor cristaline [2] . Se crede că sistemul de legături chimice în stare vitrificată (sticlă) are aceeași dimensiune Hausdorff-Besikovici ca și în cristale, egală cu trei, în timp ce în topituri este fractal și egal cu 2,55 ± 0,05 [3] .

Pentru vitrificare, este necesar să se evite formarea unei faze cristaline la răcire. Aproape orice topitură poate fi vitrificată, adică transformată într-o stare sticloasă. Unele topituri (din substanțe care formează sticla) nu necesită răcire rapidă pentru aceasta. Dimpotrivă, topiturile de metal necesită o răcire extrem de rapidă pentru vitrificare (obținerea sticlelor metalice ).

În criobiologie

În criobiologie , cuvântul „vitrificare” este adesea folosit ca jargon pentru a se referi la metoda de înghețare ultrarapidă a obiectelor vii [4] [5] [6] . Când se utilizează metoda de congelare ultrarapidă , soluția crioprotectoare care conține obiecte vii nu cristalizează la răcire, ci trece într-o stare sticloasă. Acest lucru a dus la răspândirea termenului „vitrificare” pentru a se referi la metoda de congelare ultrarapidă.

Cel mai adesea și cu succes, vitrificarea este utilizată pentru crioconservarea embrionilor timpurii (preimplantați) de oameni, animale de laborator și de fermă. În acest caz se vorbește de „vitrificarea embrionului” [7] [8] .

Note

  1. ↑ MI Ojovan, W.E. Lee. Conectivitate și tranziție sticloasă în sisteme de oxizi dezordonate J. Non-Cryst. Solids, 356, 2534-2540 (2010).
  2. ↑ The IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 66, 583 (1997).
  3. ↑ M. I. Ozhovan. Caracteristicile topologice ale legăturilor în sistemele de oxizi SiO2 și GeO2 în timpul tranziției sticle-lichid. ZhETF, 130 (5) 944-956 (2006)
  4. ↑ Shaw JM, Jones GM. „Terminologia asociată cu vitrificarea și alte proceduri de crioconservare pentru ovocite și embrioni”. Actualizare Hum Reprod . 2003 noiembrie-dec; 9 (6): 583-605. doi : 10.1093/humupd/dmg041
  5. ↑ Manual de embriologie clinică . / Sub conducerea lui V. S. Korsak. M.: Editura de cărți medicale, 2011. - 224 p.
  6. ↑ J. Wolfw și G. Bryant. Vitrificarea intracelulară // Criobiologia și anhidrobiologia celulelor. 2004.
  7. ↑ Shafei R. A. et al. Nașterea după FIV cu transfer de embrioni vitrificati (report de caz) // Probleme de reproducere . 2003. V.9. N2. pp.63-64.
  8. ↑ Liebermann J, Nawroth F și colab. „Importanța potențială a vitrificării în medicina reproductivă”. Biol Reprod . Dec 2002; 67 (6):1671-80. doi : 10.1095/biolreprod.102.006833