Das Wort Kryostat ist ein Wort mit zusammengesetzter Bedeutung aus den Wurzeln cryo, was kalt bedeutet, und stat, was statisch oder stationär bedeutet. Ein Kryostat ist ein Instrument, das verwendet wird, um sehr niedrige Temperaturen bei -238 Grad Fahrenheit (-150 Celsius) oder darunter für viele medizinische, technische und wissenschaftliche Zwecke aufrechtzuerhalten. Die Chemikalien, um diese Temperaturen aufrechtzuerhalten, sind Bäder mit flüssigem Helium für Gewebeproben oder flüssiger Stickstoff für Kryonikpatienten. Das Innengefäß eines Kryostaten ähnelt im Aufbau einer Vakuumflasche; und es gibt ein Präzisionsschneidinstrument zum Schneiden von Geweben, das als Mikrotom im Inneren des Gefrierteils des Kryostaten bekannt ist.
In einem Kryostaten befindet sich eine metallische Kühlplatte in Kontakt mit dem flüssigen Heliumbad, auf der Gewebeproben gelagert werden können. Da eine Vakuumpumpe über dem Helium einen Teil der Heliumisotope zu Dampf verdampft, gibt es dabei eine Wärmefreisetzung, die die Flüssigkeitstemperaturen niedrig hält, und Superisolationsmaterialien in Abschirmschichten um das Flüssigkeitsbad isolieren die Flüssigkeit und halten sie kühl. Einige Kryostate werden mit flüssigem Helium aus Lagerdewars aufgefüllt und andere Modelle von Kryostaten haben einen angeschlossenen mechanischen Kühlschrank, der den Heliumdampf absaugt, ihn zur Wiedereinführung in flüssiger Form in einem geschlossenen Kreislaufbetrieb wieder kühlt. Mehrstufige Kryostate können mit Trockenverdünnung oder magnetischer Kühlung zusätzlich zu kühleren Heliumisotopen in einem speziellen Topf in der Mischung Temperaturen erreichen, die niedriger sind als bei normalen Kryostaten.
Kryostate befinden sich in Magnetresonanztomographen (MRT), die verwendet werden, um die Spule des supraleitenden Magneten aus supraleitendem Draht in einem supraleitenden Zustand zu halten, so dass der Draht keinen elektrischen Widerstand aufweist. Die Spule wird in das flüssige Helium getaucht und der Dampf dieses Heliums wird in geschlossener Kreislaufbauweise aus einem angeschlossenen Kühlaggregat wieder aufgefüllt. Kryostate werden auch zum Schneiden und Lagern von Gewebeproben in der Medizin verwendet, und tragbare Kryostate dieser Art können von Generatoren oder Fahrzeugwechselrichtern betrieben werden, um sie für den Transport von Gewebeproben kühl zu halten. Die Slicer können für die Objektträgeruntersuchung unter dem Mikroskop bis zu einem Mikrometer fein schneiden.
Gefrierschnitte werden am häufigsten für Untersuchungen während Operationen verwendet. Die Gründe für diese Vorgehensweise können sein, wenn ein Tumor metastasiert zu haben scheint, jede vermutete Metastasierung zur Bestätigung in eine Kryosektion überführt wird, und wenn dies der Fall ist, kann der Chirurg die Operation abbrechen. Eine weitere Verwendung ist bei explorativen Operationen und eine Exzision aus einer inneren Läsion kann die Ursache der Symptome des Patienten identifizieren. Gefrorene Schnitte können manchmal auch Antigene von Krankheiten zeigen, die in üblichen Formalinlösungen maskiert wurden. Bei Sentinel-Node-Operationen kann ein Chirurg Tumorgewebe für ein gutartiges oder bösartiges Urteil herausschneiden, bevor er entscheidet, ob weitere Lymphknotenentfernungen erforderlich sind.