Kryokonservering (fra græsk κρύος - kold og latin conservo - I bevarer) er processen med lavtemperaturkonservering af levende biologiske genstande med mulighed for at genoprette deres biologiske funktioner efter afrimning.
I øjeblikket er metoder til kryokonservering af cellekulturer, væv ( blod , sæd ), tidlige (præimplantations) embryoner blevet udviklet og med succes anvendt i medicin , landbrug og videnskabelige eksperimenter . Isolerede organer tolererer ikke kryokonservering godt, effektive metoder til kryokonservering af hele organer er endnu ikke udviklet, selvom separate vellykkede eksperimenter med reversibel kryokonservering af dyreorganer er blevet udført siden 2005.
Tilfælde af vellykket transplantation af kryokonserverede menneskelige organer er sjældne; som regel kan vi i sådanne tilfælde ikke tale om genopretning efter optøning af hele organet, men om tilstedeværelsen af separate områder af levende væv i det optøede organ. Det er med andre ord ikke det menneskelige organ som helhed, der overlever efter kryokonservering, men vævssnit, der med succes kan slå rod efter transplantation (f.eks. under transplantation af optøet ovarievæv). Tilfælde af vellykket kryokonservering af varmblodede dyr (inklusive mennesker) er endnu ikke blevet registreret. I øjeblikket er der ingen metoder, der sikrer overlevelse af kryokonserverede mennesker, andre pattedyr og fugle , men videnskabelig forskning i denne retning fortsætter.
Som regel udføres kryokonservering ved en temperatur på -196 °C ved at placere kapsler med biologiske genstande i flydende nitrogen . Mindre almindeligt anvendt er de højere temperaturer (fra -180°C til -130°C), som elektrificerede frysere skaber, men dette temperaturregime er mindre pålideligt og ikke egnet til alle objekter. Brugen af temperaturer over -130 °C er ineffektiv og bruges sjældent (f.eks. opbevaring på tøris ved -79 °C). Konservering af levende genstande ved temperaturer omkring nul grader omtales ikke traditionelt som kryokonservering. Brugen af lave temperaturer sikrer ophør af biokemiske processer i celler, herunder udveksling af stoffer og energi med det ydre miljø, takket være hvilke levende genstande kan bevares i vilkårligt lang tid.
Brugen af lave temperaturer er farlig for levende genstande. Levende celler vil dø, når de fryses, medmindre der træffes særlige beskyttelsesforanstaltninger. De vigtigste skadelige faktorer under frysning er dannelsen af intracellulær is og celledehydrering. Dannelsen af intracellulær is er karakteristisk for en høj afkølingshastighed (mere end 10 K/min). Krystallisering af intracellulært vand fører til en stigning i det indre volumen af membranstrukturer (kerne, Golgi-apparat , mitokondrier , endoplasmatisk retikulum , lysosomer , cytoplasmatisk membran osv.) Disse strukturer ødelægges. Celledehydrering er typisk for en lav afkølingshastighed (mindre end 10 K/min). Tabet af vand i cellen opstår på grund af frysning af vand i det ydre miljø og en stigning i koncentrationen af opløste stoffer i det ydre miljø. Under afkøling kan cellen miste op til 80-90% vand, mens hydratiserede komplekser med makromolekyler ødelægges, hvilket fører til den såkaldte "kryodenaturering" - tab af tertiær og kvaternær struktur af biologiske polymerer (primært proteiner og proteiner) komplekser), hvilket fører til irreversibelt tab af disse polymerers funktioner. I kryobiologi kaldes beskadigelse af en celle under frysning "cryodage".
Kun nogle cellekulturer, såvel som bakterier, kan kryokonserveres effektivt uden forudgående forberedelse. For effektiv kryokonservering skal cellerne i frosne genstande være mættede med kryobeskyttelsesmidler - stoffer, der reducerer kryoskader. Efter optøning er det nødvendigt at fjerne kryobeskyttelsesmidlerne fra cellerne.
Det skal bemærkes, at på en række sprog bruges et ord fra lat til dette begreb. rod "bevar". Så ordet "cryopreservation" svarer på engelsk til ordet "cryopreservation", på spansk "criopreservación", men på tysk "Kryokonservierung", på fransk "cryoconservation".
| Kryonik | |
|---|---|
| Begreber | |
| Mennesker | |
| Organisationer | |
| relaterede emner | |
| Kategori " Cryonics " | |