ВлиÑние водородных ÑвÑзей на кинетику криÑталлизации водных раÑтворов криопротекторных вещеÑтв
The temperature dependences of volume for aqueous solutions of DMSO and glycerol under various concentrations during their cooling down to –150°C and subsequent heating up to 25°C were studied in details in this paper. It was shown that within the range of 30–70% weight concentrations of...
Збережено в:
| Дата: | 2016 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Publishing House ‘Akademperiodyka’ of the National Academy of Sciences of Ukraine; Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine
2016
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/937 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Problems of Cryobiology and Cryomedicine |
Репозитарії
Problems of Cryobiology and Cryomedicine| id |
oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-937 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Problems of Cryobiology and Cryomedicine |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2020-12-10T19:08:03Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
кріопротекторний розчин клаÑтерна криÑÑ‚Ð°Ð»Ñ–Ð·Ð°Ñ†Ñ–Ñ ÐºÐ»Ð°Ñтерна чаÑтка діаграма Ñтанів ÑÐºÐ»ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ñтруктура водневі зв’Ñзки |
| spellingShingle |
кріопротекторний розчин клаÑтерна криÑÑ‚Ð°Ð»Ñ–Ð·Ð°Ñ†Ñ–Ñ ÐºÐ»Ð°Ñтерна чаÑтка діаграма Ñтанів ÑÐºÐ»ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ñтруктура водневі зв’Ñзки Osetsky, Aleksandr I. Sevastyanov, Stanislav S. ВлиÑние водородных ÑвÑзей на кинетику криÑталлизации водных раÑтворов криопротекторных вещеÑтв |
| topic_facet |
кріопротекторний розчин клаÑтерна криÑÑ‚Ð°Ð»Ñ–Ð·Ð°Ñ†Ñ–Ñ ÐºÐ»Ð°Ñтерна чаÑтка діаграма Ñтанів ÑÐºÐ»ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ñтруктура водневі зв’Ñзки криопротекторный раÑтвор клаÑÑ‚ÐµÑ€Ð½Ð°Ñ ÐºÑ€Ð¸ÑÑ‚Ð°Ð»Ð»Ð¸Ð·Ð°Ñ†Ð¸Ñ ÐºÐ»Ð°ÑÑ‚ÐµÑ€Ð½Ð°Ñ Ñ‡Ð°Ñтица диаграмма ÑоÑтоÑний Ñтеклование Ñтруктура водородные ÑвÑзи cryoprotective solution cluster crystallization cluster particle diagram of states glass structure hydrogen bonds |
| format |
Article |
| author |
Osetsky, Aleksandr I. Sevastyanov, Stanislav S. |
| author_facet |
Osetsky, Aleksandr I. Sevastyanov, Stanislav S. |
| author_sort |
Osetsky, Aleksandr I. |
| title |
ВлиÑние водородных ÑвÑзей на кинетику криÑталлизации водных раÑтворов криопротекторных вещеÑтв |
| title_short |
ВлиÑние водородных ÑвÑзей на кинетику криÑталлизации водных раÑтворов криопротекторных вещеÑтв |
| title_full |
ВлиÑние водородных ÑвÑзей на кинетику криÑталлизации водных раÑтворов криопротекторных вещеÑтв |
| title_fullStr |
ВлиÑние водородных ÑвÑзей на кинетику криÑталлизации водных раÑтворов криопротекторных вещеÑтв |
| title_full_unstemmed |
ВлиÑние водородных ÑвÑзей на кинетику криÑталлизации водных раÑтворов криопротекторных вещеÑтв |
| title_sort |
ð’ð»ð¸ñð½ð¸ðµ ð²ð¾ð´ð¾ñ€ð¾ð´ð½ñ‹ñ… ñð²ñð·ðµð¹ ð½ð° ðºð¸ð½ðµñ‚ð¸ðºñƒ ðºñ€ð¸ññ‚ð°ð»ð»ð¸ð·ð°ñ†ð¸ð¸ ð²ð¾ð´ð½ñ‹ñ… ñ€ð°ññ‚ð²ð¾ñ€ð¾ð² ðºñ€ð¸ð¾ð¿ñ€ð¾ñ‚ðµðºñ‚ð¾ñ€ð½ñ‹ñ… ð²ðµñ‰ðµññ‚ð² |
| title_alt |
Effect of Hydrogen Bonds on Crystallization Kinetics of Aqueous Solutions of Cryoprotective Agents ВлиÑние водородных ÑвÑзей на кинетику криÑталлизации водных раÑтворов криопротекторных вещеÑтв |
| description |
The temperature dependences of volume for aqueous solutions of DMSO and glycerol under various concentrations during their cooling down to –150°C and subsequent heating up to 25°C were studied in details in this paper. It was shown that within the range of 30–70% weight concentrations of cryoprotective substances these dependences differed greatly at cooling stages and during subsequent thawing. It has been also found that within the studied concentration range there was a sharp increase in volume for glycerol solutions when heated above the glass transition temperature, and vice versa, a sharp reduction in DMSO solution volume. It has been noted that the observed volume effects fit well within the concept of cluster crystallization of cryoprotective solutions, taking into account a weak HB-interaction between the components. On the basis of the findings the structure of the formed cluster particles was analyzed. It has been shown that the surface layers from the molecules of cryoprotective agent surrounding ice microcrystals can be of either crystalline or amorphous structure. The effect of these differences on protective properties of cryoprotectants was examined. Probl Cryobiol Cryomed 2016; 26(3): 199–212 |
| publisher |
Publishing House ‘Akademperiodyka’ of the National Academy of Sciences of Ukraine; Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine |
| publishDate |
2016 |
| url |
https://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/937 |
| work_keys_str_mv |
AT osetskyaleksandri effectofhydrogenbondsoncrystallizationkineticsofaqueoussolutionsofcryoprotectiveagents AT sevastyanovstanislavs effectofhydrogenbondsoncrystallizationkineticsofaqueoussolutionsofcryoprotectiveagents AT osetskyaleksandri ðððnð1⁄2ððμð2ð3⁄4ðð3⁄4nð3⁄4ðð1⁄2nnnð2nððμð1ð1⁄2ððoðð1⁄2ðμnððonƒðonðnnððððððnððð2ð3⁄4ðð1⁄2nnnðnnð2ð3⁄4nð3⁄4ð2ðonðð3⁄4ðnð3⁄4nðμðonð3⁄4nð1⁄2nnð2ðμnðμnnð2 AT sevastyanovstanislavs ðððnð1⁄2ððμð2ð3⁄4ðð3⁄4nð3⁄4ðð1⁄2nnnð2nððμð1ð1⁄2ððoðð1⁄2ðμnððonƒðonðnnððððððnððð2ð3⁄4ðð1⁄2nnnðnnð2ð3⁄4nð3⁄4ð2ðonðð3⁄4ðnð3⁄4nðμðonð3⁄4nð1⁄2nnð2ðμnðμnnð2 |
| first_indexed |
2024-09-01T17:49:57Z |
| last_indexed |
2024-09-01T17:49:57Z |
| _version_ |
1824098043465564160 |
| spelling |
oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-9372020-12-10T19:08:03Z Effect of Hydrogen Bonds on Crystallization Kinetics of Aqueous Solutions of Cryoprotective Agents ВлиÑние водородных ÑвÑзей на кинетику криÑталлизации водных раÑтворов криопротекторных вещеÑтв ВлиÑние водородных ÑвÑзей на кинетику криÑталлизации водных раÑтворов криопротекторных вещеÑтв Osetsky, Aleksandr I. Sevastyanov, Stanislav S. кріопротекторний розчин клаÑтерна криÑÑ‚Ð°Ð»Ñ–Ð·Ð°Ñ†Ñ–Ñ ÐºÐ»Ð°Ñтерна чаÑтка діаграма Ñтанів ÑÐºÐ»ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ñтруктура водневі зв’Ñзки криопротекторный раÑтвор клаÑÑ‚ÐµÑ€Ð½Ð°Ñ ÐºÑ€Ð¸ÑÑ‚Ð°Ð»Ð»Ð¸Ð·Ð°Ñ†Ð¸Ñ ÐºÐ»Ð°ÑÑ‚ÐµÑ€Ð½Ð°Ñ Ñ‡Ð°Ñтица диаграмма ÑоÑтоÑний Ñтеклование Ñтруктура водородные ÑвÑзи cryoprotective solution cluster crystallization cluster particle diagram of states glass structure hydrogen bonds The temperature dependences of volume for aqueous solutions of DMSO and glycerol under various concentrations during their cooling down to –150°C and subsequent heating up to 25°C were studied in details in this paper. It was shown that within the range of 30–70% weight concentrations of cryoprotective substances these dependences differed greatly at cooling stages and during subsequent thawing. It has been also found that within the studied concentration range there was a sharp increase in volume for glycerol solutions when heated above the glass transition temperature, and vice versa, a sharp reduction in DMSO solution volume. It has been noted that the observed volume effects fit well within the concept of cluster crystallization of cryoprotective solutions, taking into account a weak HB-interaction between the components. On the basis of the findings the structure of the formed cluster particles was analyzed. It has been shown that the surface layers from the molecules of cryoprotective agent surrounding ice microcrystals can be of either crystalline or amorphous structure. The effect of these differences on protective properties of cryoprotectants was examined. Probl Cryobiol Cryomed 2016; 26(3): 199–212 Ð’ работе изучены температурные завиÑимоÑти объема водных раÑтворов ДМСО и глицерина разных концентра-ций в процеÑÑе их Ð¾Ñ…Ð»Ð°Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð´Ð¾ –150°С и поÑледующего отогрева до 25°С. Показано, что в диапазоне веÑовых концентраций криопротекторных вещеÑтв 30–70% данные завиÑимоÑти ÑущеÑтвенно отличаютÑÑ Ð½Ð° Ñтапах Ð¾Ñ…Ð»Ð°Ð¶Ð´ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸ поÑледующего отогрева. УÑтановлено, что в иÑÑледуемом интервале концентраций проиÑходит резкое увеличение объема раÑтво-ров глицерина при их нагреве выше температуры ÑÑ‚ÐµÐºÐ»Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¸, наоборот, резкое уменьшение объема отогреваемых раÑтворов ДМСО. Отмечено, что наблюдаемые объемные Ñффекты хорошо укладываютÑÑ Ð² рамки предÑтавлений о клаÑтерной криÑталлизации криопротекторных раÑтворов, учитывающих Ñлабое HB-взаимодейÑтвие между компонентами. Ðа оÑнове полученных результатов проведен анализ Ñтруктуры образующихÑÑ ÐºÐ»Ð°Ñтерных чаÑтиц. Показано, что поверхноÑтные Ñлои из молекул криопротекторного вещеÑтва, окружающие микрокриÑталлы льда, могут иметь как криÑталличеÑкую, так и аморфную Ñтруктуру. РаÑÑмотрено влиÑние Ñтих различий на защитные ÑвойÑтва криопротекторов. У роботі вивчено залежноÑÑ‚Ñ– об'єму водних розчинів ДМСО та гліцерину різних концентрацій у процеÑÑ– Ñ—Ñ… Ð¾Ñ…Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ Ð´Ð¾ –150°С Ñ– подальшого Ð²Ñ–Ð´Ñ–Ð³Ñ€Ñ–Ð²Ð°Ð½Ð½Ñ Ð´Ð¾ 25°С. Показано, що в діапазоні вагових концентрацій кріопротекторних речовин 30–70% вказані залежноÑÑ‚Ñ– Ñ–Ñтотно відрізнÑÑŽÑ‚ÑŒÑÑ Ð½Ð° етапах Ð¾Ñ…Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ Ñ– подальшого відігріваннÑ. Ð’Ñтановлено, що в доÑліджуваному інтервалі концентрацій відбуваєтьÑÑ Ñ€Ñ–Ð·ÐºÐµ Ð·Ð±Ñ–Ð»ÑŒÑˆÐµÐ½Ð½Ñ Ð¾Ð±'єму розчинів гліцерину при Ñ—Ñ… нагріванні вище температури ÑÐºÐ»ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ñ–, навпаки, різке Ð·Ð¼ÐµÐ½ÑˆÐµÐ½Ð½Ñ Ð¾Ð±'єму розчинів ДМСО. Відзначено, що ці об'ємні ефекти добре вкладаютьÑÑ Ð² рамки уÑвлень про клаÑтерну криÑталізацію кріопротекторних розчинів, Ñкі враховують Ñлабку HB-взаємодію між компонентами. Ðа оÑнові отриманих результатів проведено аналіз Ñтруктури клаÑтерних чаÑток, Ñкі утворюютьÑÑ. Показано, що поверхневі шари з молекул кріопротекторної речовини, Ñкі оточують мікрокриÑтали льоду, можуть мати Ñк криÑталічну, так й аморфну Ñтруктуру. РозглÑнуто вплив цих відмінноÑтей на захиÑні влаÑтивоÑÑ‚Ñ– кріопротекторів. Publishing House ‘Akademperiodyka’ of the National Academy of Sciences of Ukraine; Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine 2016-09-23 Article Article Research article application/pdf https://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/937 10.15407/cryo26.03.199 Problems of Cryobiology and Cryomedicine; Vol. 26 No. 3 (2016): Probl Cryobiol Cryomed; 199-212 Проблемы криобиологии и криомедицины; Том 26 № 3 (2016): Проблемы криобиологии и криомедицины; 199-212 Проблеми кріобіології і кріомедицини; Том 26 № 3 (2016): Проблеми кріобіології і кріомедицини; 199-212 2518-7376 2307-6143 10.15407/cryo26.03 en https://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/937/1014 Copyright (c) 2020 Aleksandr I. Osetsky, Stanislav S. Sevastyanov https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |