Kryokonservierung

Kryokonservierung bezeichnet das Absenken biologischer Proben auf extrem niedrige Temperaturen, um biochemische Prozesse zu stoppen und die Tragfähigkeit der Proben für eine spätere Wiederherstellung zu erhalten. Ziel ist es, Gewebe, Zellen oder ganze Organismen langfristig zu lagern, ohne dass wesentliche Strukturen oder Funktionen verloren gehen.

Es gibt zwei zentrale Verfahren: langsames Einfrieren und Vitrifikation. Beim langsamen Einfrieren wird die Probe kontrolliert abgekühlt, oft mit kryoprotektiven Mitteln wie Glycerin oder DMSO, um Eisbildung und damit Schäden zu minimieren. Die Probe wird in flüssigem Stickstoff bei rund -196 °C oder in ultrakalten Lagertanks aufbewahrt. Die Vitrifikation setzt dagegen sehr hohe Kryoprotektivitätskonzentrationen ein und ermöglicht ein speed-kooling, wodurch ein glasähnlicher Zustand statt Kristallbildung entsteht und Zellstrukturen besser erhalten bleiben können.

Anwendungsgebiete umfassen die Fertilitätsmedizin (Spermien, Eizellen, Embryonen), die Konservierung von Stammzellen, Geweben und manchmal Organen, sowie die Forschungs- und Biobankenverwaltung. In der Biologie und Umweltforschung dient Kryokonservierung auch der Langzeitlagerung genetischer Materialien von seltenen oder bedrohten Arten.

Für den Betrieb sind spezialisierte Cryo-Lagerstätten, kontinuierliche Stromversorgung, Überwachungssysteme, Qualitätskontrollen, Probenkennzeichnung und Transportsicherungen erforderlich. Vorteile sind verlängerte Speicherdauern und spätere Wiederherstellungschancen; Risiken umfassen Eisbildung, Kryoprotektantentoxizität, Probenverlust oder Kontamination sowie hohe Kosten und regulatorische Anforderungen.

Ethische Aspekte betreffen Einwilligung, Eigentums- und Nutzungsrechte an gespeicherten Proben sowie Fragen zur Langzeitverfügbarkeit und Nutzung von Embryonen oder Klonsystemen.