Crioconservarea (din greacă κρύος - rece și latină conservo - eu conserve) este procesul de conservare la temperatură scăzută a obiectelor biologice vii cu posibilitatea restabilirii funcțiilor lor biologice după dezghețare.
În prezent, metode de crioconservare a culturilor celulare, a țesuturilor ( sânge , spermă ), a embrionilor timpurii (preimplantare) au fost dezvoltate și aplicate cu succes în medicină , agricultură și experimente științifice . Organele izolate nu tolerează bine crioconservarea, metode eficiente de crioconservare a organelor întregi nu au fost încă dezvoltate, deși din 2005 au fost efectuate experimente separate de succes privind crioconservarea reversibilă a organelor animale.
Cazurile de transplant cu succes de organe umane crioconservate sunt rare; de regulă, în astfel de cazuri, nu putem vorbi despre recuperarea după dezghețarea întregului organ, ci despre prezența unor zone separate de țesut viu în organul dezghețat. Cu alte cuvinte, nu organul uman în ansamblu supraviețuiește după crioconservare, ci secțiuni de țesut care pot înrădăcina cu succes după transplant (de exemplu, în timpul transplantului de țesut ovarian dezghețat). Nu au fost încă înregistrate cazuri de crioconservare cu succes a animalelor cu sânge cald (inclusiv a oamenilor). În prezent, nu există metode care să asigure supraviețuirea oamenilor crioconservați, a altor mamifere și păsări , cu toate acestea, cercetările științifice în această direcție continuă.
De regulă, crioconservarea se realizează la o temperatură de -196 °C prin plasarea capsulelor cu obiecte biologice în azot lichid . Mai puțin utilizate sunt temperaturile mai ridicate (de la -180°C la -130°C) pe care le creează congelatoarele electrificate, dar acest regim de temperatură este mai puțin fiabil și nu este potrivit pentru toate obiectele. Utilizarea temperaturilor de peste -130 °C este ineficientă și rar utilizată (de exemplu, depozitarea pe gheață carbonică la -79 °C). Conservarea obiectelor vii la temperaturi în jurul zero grade nu este denumită în mod tradițional crioconservare. Utilizarea temperaturilor scăzute asigură încetarea proceselor biochimice în celule, inclusiv schimbul de substanțe și energie cu mediul extern, datorită căruia obiectele vii pot fi conservate pentru o perioadă de timp arbitrar îndelungată.
Utilizarea temperaturilor scăzute este periculoasă pentru obiectele vii. Celulele vii vor muri atunci când sunt înghețate, cu excepția cazului în care se iau măsuri speciale de protecție. Principalii factori dăunători în timpul înghețului sunt formarea de gheață intracelulară și deshidratarea celulelor. Formarea gheții intracelulare este caracteristică unei viteze ridicate de răcire (mai mult de 10 K/min). Cristalizarea apei intracelulare duce la creșterea volumului intern al structurilor membranare (nucleu, aparat Golgi , mitocondrii , reticul endoplasmatic , lizozomi , membrana citoplasmatică etc.) Aceste structuri sunt distruse. Deshidratarea celulelor este tipică pentru o viteză scăzută de răcire (mai puțin de 10 K/min). Pierderea de apă de către celulă are loc din cauza înghețului apei în mediul extern și a creșterii concentrației de substanțe dizolvate în mediul extern. În timpul răcirii, celula poate pierde până la 80-90% din apă, în timp ce complexele hidratate cu macromolecule sunt distruse, ceea ce duce la așa-numita „criodenaturare” - pierderea structurii terțiare și cuaternare de către polimerii biologici (în primul rând proteine și proteine). complecși), ceea ce duce la pierderea ireversibilă a funcțiilor acestor polimeri. În criobiologie, deteriorarea unei celule în timpul înghețului se numește „criodaune”.
Doar unele culturi celulare, precum și bacterii, pot fi crioconservate în mod eficient fără pregătire prealabilă. Pentru o crioconservare eficientă, celulele obiectelor înghețate trebuie să fie saturate cu crioprotectori - substanțe care reduc criodeteriorarea. După decongelare, este necesar să eliminați crioprotectorii din celule.
Trebuie remarcat faptul că într-o serie de limbi pentru acest concept este folosit un cuvânt din lat. rădăcină „preservo”. Deci, cuvântul „cryopreservation” corespunde în engleză cuvântului „cryopreservation”, în spaniolă „criopreservación”, dar în germană „Kryokonservierung”, în franceză „cryoconservation”.
| Crionica | |
|---|---|
| Concepte | |
| oameni | |
| Organizații | |
| subiecte asemănătoare | |
| Categoria „ Crionică ” | |