Krüopreservatsiooni

Krüopreservatsioon on bioloogiliste proovide säilitamine väga madalatel temperatuuridel, et peatada ainevahetus ja säilitada rakkude ning molekulide omadused pikaajaliselt. Proovid võivad olla rakud, munarakud, seemnerakud, embrüod, kuded või muud biomaterjalid, mida hoitakse kontrollitud tingimustel kuni aastakümnete vältel. Kõige levinum säilitus toimub vedelkõrgnõুয? Vedelkõrgel lämmastikul temperatuuril umbes −196°C.

Põhimõtted ja meetodid: Peamisteks meetoditeks on aeglane külmumine (slow freezing) ja vitrifikatsioon. Aeglasel külmumisel kontrollitakse jahutustempot ning kasutatakse krüoprotektaatoreid, et vähendada jääkristallide teket ning säilitada rakulised struktuurid. Vitrifikatsioon on väga kiire külmumine, kus kõrgem kontsentratsioon krüoprotektaatoreid ja kiire jahutusminimeerivad jää moodustumist ning rakkude kahjustumise riski.

Rakendused: Krüopreservatsioon on oluline kliinilises meditsiinis ja biomeditsiinis. Selle abil säilitatakse viljastamiseks vajalikke sugurakke ja embrüosid IVF-i raames; samuti munarakke, embrüosid ja tüvirakke ning teisi kudesid pikaajaliseks kasutamiseks ning teaduslike ja biopankade vajaduste rahuldamiseks. Lisaks kasutatakse kriopreserveerimist ohustatud liikide säilitamiseks ning erinevate kliiniliste uuringute nõuete täitmiseks.

Ohud ja piirangud: Peamised riskid on jääkristallide teket, mis võib rakkude struktuuri kahjustada, krüoprotektaatorite toksilisus ning ülesoojendamise kiiruse kontrollimisega seotud väljakutsed. Nõutav on standardiseeritud protokollide järgimine ja tiheda jälgitavuse tagamine.

Ajalugu ja regulatsioon: Krüopreservatsiooni alused loodi 1940.–1950ndatel (näiteks glütserooli kasutamine), võimaldades esimesi edukate katseid mammalide rakud külmutada ja sulatada. Tänapäeval on tehnika laialdaselt kasutusel kliinilises meditsiinis, teadusuuringutes ja biopankades.