Informieren Sie sich über Kryokonservierungsprozesse, Methoden und Aufbewahrungslösungen
Der Kryokonservierungsprozess
Beim Kryokonservierungsprozess wird biologisches Material (Zellen, Gewebe, Organe usw.) durch Abkühlen auf eine sehr niedrige Temperatur konserviert. Dieser Prozess stoppt die normalen Zellfunktionen und hält die Probe in suspendierter Animation. Wenn die Probe aufgetaut werden muss, wird die normale biologische Funktion wieder aufgenommen.
Schritte des Kryokonservierungsprozesses
Der Kryokonservierungsprozess lässt sich in 5 Schritte unterteilen:
Isoliermaterial: Bei der Auswahl des für die Kryokonservierung geeigneten Materials müssen bestimmte Eigenschaften berücksichtigt werden, darunter Volumen, Dichte, pH-Wert und Grad der bereits erlittenen Schädigung der Probe.
Verwendung von Kryoschutzmitteln (CPA): Bestimmte Chemikalien können verwendet werden, um den Kryokonservierungsprozess zu unterstützen. CPAs werden der Probe zugesetzt, um den Gefrierpunkt der Probe zu senken und die Abkühlgeschwindigkeit zu verlangsamen. Dadurch wird das Risiko einer Eisbildung innerhalb der Probe verringert, die zu Schäden führen kann.
Einfrieren: Je nach Probe und CPAs können verschiedene Methoden zum Einfrieren eingesetzt werden. Der Verglasungsprozess und das Gefrieren unter Verwendung von flüssigem Stickstoff sind gängige Verfahren, die beim kryogenen Gefrieren verwendet werden.
Kryolagerung: Einige Proben können bei -80 °C gelagert werden, am häufigsten werden Proben jedoch bei -196 °C in Flüssigstickstoff-Lagertanks gelagert.
Entfernung von CPA und Auftauen: Wenn die Proben zum Auftauen bereit sind, wird das Material langsam erwärmt und die CPAs werden entfernt, damit die normale Funktion wieder aufgenommen werden kann.
Kryokonservierungsmethoden für kryogenes Einfrieren
Es gibt mehrere Kryokonservierungsmethoden für das kryogene Einfrieren. Zwei gängige Methoden sind die Vitrifikation und das langsame Einfrieren. Beide Methoden haben ihre Vor- und Nachteile, die es zu beachten gilt.
Verglasung
Bei der Vitrifikations-Kryokonservierungsmethode wird eine Probe in einem glasähnlichen Zustand konserviert. Die Vitrifizierung ist sehr schnell, wobei die Probe fast augenblicklich eingefroren wird, um die Bildung von Eiskristallen zu vermeiden, und sie ist kostengünstig. Die Vitrifizierung erfordert einige technische Fähigkeiten, und die Probe ist aufgrund der schlechten Technik und der möglichen Toxizität der verwendeten hohen Konzentrationen von CPA dem Risiko einer Kontamination ausgesetzt.
Langsames Einfrieren
Langsames Einfrieren ist viel einfacher als Vitrifikation und erfordert nicht die gleichen technischen Fähigkeiten. Eine niedrigere CPA-Konzentration ist erforderlich, was das Toxizitätsrisiko verringert, jedoch besteht ein höheres Risiko einer Zellschädigung durch die Bildung von Eiskristallen in der Probe. Langsames Einfrieren kann auch kostspieliger sein, da spezielle Gefriergeräte benötigt werden.
Anwendungen für die Kryokonservierung
Es gibt mehrere Kryokonservierungsanwendungen in der Medizin- und Forschungsindustrie. Einige dieser Anwendungen sind im Folgenden skizziert:
Fruchtbarkeitsbehandlungen: Eizellen, Spermaproben und Embryonen können alle kryokonserviert werden, um die Fruchtbarkeitsbehandlung zu unterstützen. Dies kann für Spenden, die Aufbewahrung von Reproduktionsproben zur Verzögerung der Geburt oder für Personen sein, die sich einer gonadotoxischen Behandlung unterziehen und möglicherweise Kinder haben möchten.
Biobanken: Biobanken werden im Gesundheitswesen und in der pharmazeutischen Forschung immer häufiger eingesetzt. Sie dienen der Aufbewahrung menschlicher biologischer Proben zur Unterstützung der Erforschung von Genetik, Biomarkern für Krankheiten und personalisierter Medizin.
Erhaltung der Artenvielfalt: Auch nichtmenschliche Proben wie andere Tiere, Pflanzen und Bakterien können kryokonserviert werden. Ziel ist die zukünftige Forschung und der Versuch, die Artenvielfalt zu erhalten, da Tausende von Arten vom Aussterben bedroht sind. Kryokonservierte Proben zu haben bedeutet, dass wir in den kommenden Jahrzehnten und mit verbesserter Technologie möglicherweise Arten wiederbeleben können, die ausgestorben sind oder ihnen sehr nahe stehen.
DIE KRYOGENE LAGERUNG UND KONSERVIERUNGSLÖSUNGEN VON BIOBASE
