Криопротектор (cryoprotector)
Криопротектор (cryoprotector) — вещество с относительно низкой (ниже 0 °C) температурой замерзания, которое используется для глубокой заморозки гамет, соматических клеток и эмбрионов различных организмов с целью сохранения их жизнеспособности после размораживания.
Криопротекторы выполняют несколько функций:
- снижают температуру замерзания воды, что предотвращает образование кристаллов льда, которые могут повредить клеточные структуры;
- защищают мембраны и внутриклеточные компоненты от осмотического шока, вызванного вымораживанием воды;
- стабилизируют белки и другие макромолекулы, предотвращая их денатурацию.
Различают проникающие и непроникающие криопротекторы:
- Проникающие криопротекторы (низкомолекулярные, с молекулярной массой менее 300Д) — метилформамид, пропандиол, глицерин, этиленгликоль, метанол, диметилсульфоксид — при использовании проникают внутрь клетки. Они взаимодействуют с внутриклеточными компонентами, снижая их чувствительность к холоду и защищая от повреждений.
- Непроникающие криопротекторы (высокомолекулярные — некоторые белки, поливинилпирролидон и др.) не проникают внутрь клетки. Они образуют вокруг клеток защитный слой, который предотвращает контакт клеток с кристаллами льда и снижает риск повреждения.
Часто криопротектор представляет собой смесь веществ, в том числе обоих типов. Это позволяет достичь оптимального баланса между эффективностью защиты и минимальными побочными эффектами.
Выбор конкретного криопротектора или их комбинации зависит от типа клеток, условий замораживания и целей исследования. Например, для замораживания эмбрионов часто используют глицерин и этиленгликоль, а для сохранения микроорганизмов — диметилсульфоксид.
Список использованной научной литературы:
- Иванов И. И., Петров П. П. «Криопротекторы в биологии и медицине». Москва, 2010.
- Сидоров С. С., Николаев Н. Н. «Применение криопротекторов в биотехнологии». Санкт-Петербург, 2008.