Syväjäädytystekniikat

Syväjäädytystekniikat, tunnetaan myös nimellä kryoprezervointi, ovat menetelmiä, joilla biologista materiaalia, kuten soluja, kudoksia tai jopa kokonaisia organismeja, säilytetään erittäin matalissa lämpötiloissa, tyypillisesti nestemäisen typen lämpötilassa (-196 celsiusastetta). Tavoitteena on pysäyttää biologinen aktiivisuus ja hidastaa tai estää hajoamisprosessit, jotta materiaali voidaan säilyttää pitkiä aikoja.

Keskeinen haaste syväjäädytyksessä on jään muodostuminen. Veden jäätyminen solujen sisällä voi aiheuttaa kiteiden muodostumista, jotka vahingoittavat solurakenteita ja johtavat solukuolemaan. Tätä haittaa pyritään vähentämään käyttämällä kryoprotektiivisia aineita, jotka ovat aineita, jotka vähentävät jään muodostumista ja suojaavat soluja jäätymisvaurioilta. Yleisiä kryoprotektantteja ovat dimetyylisulfoksidi (DMSO) ja glyseroli.

Syväjäädytystekniikat jaetaan yleensä kahteen pääluokkaan: hidas pakastus ja nopea pakastus. Hitaassa pakastuksessa materiaalia jäähdytetään asteittain, jolloin solujen sisällä ja ulkopuolella oleva vesi voi kiteytyä hallitummin. Nopeassa pakastuksessa materiaali jäähdytetään erittäin nopeasti, mikä pyrkii muodostamaan niin sanottua lasimaista tilaa, jossa vesi muuttuu kiinteäksi, amorfinen aineeksi ilman kiteiden muodostumista.

Käyttökohteita syväjäädytystekniikoille on monia. Niitä käytetään laajasti hedelmöityshoidoissa munasolujen, siittiöiden ja alkioiden säilyttämiseen. Lisäksi niitä hyödynnetään kantasolujen, veripankkien ja kudosten säilytyksessä lääketieteellisiä tarkoituksia varten. Viime aikoina on tutkittu myös ihmisten kokonaisten ruumiiden syväjäädyttämistä tulevaisuuden lääketieteen toivossa, vaikka tämä sovellus on edelleen tieteellisen ja eettisen keskustelun alainen.