Кріоконсервація — це збереження клітин, тканин і біоматеріалу за наднизьких температур, що різко сповільнюють біологічні процеси. Тривале зберігання можливе за відповідного протоколу, але саме обладнання не гарантує життєздатності після розморожування. Результат залежить від матеріалу, його підготовки, кріозахисту, заморожування, умов зберігання та відтаювання. Розбираємо, які температури й обладнання для цього потрібні.
Що таке кріоконсервація і навіщо
Мета кріоконсервації — «поставити на паузу» біологічний час. Її застосовують у репродуктивній медицині, біобанках, клітинній терапії, ветеринарії, дослідженнях: для зберігання стовбурових клітин, гамет і ембріонів, клітинних культур, штамів, тканин. Ключова вимога — досягти й стабільно тримати наднизьку температуру, а часто ще й правильно заморозити зразок.
Температури: −150…−196 °C, пари чи рідина азоту
- −196 °C — зберігання в рідкому азоті (рідинна фаза);
- −150…−190 °C — зберігання в парах азоту (газова фаза), що зменшує ризик перехресної контамінації;
- близько −150 °C — електричні кріогенні морозильники без азоту.
Для багатьох клітинних культур довготривале кріозберігання передбачає температури нижче приблизно −130 °C. Робочу межу й допустимі коливання встановлюють за протоколом конкретного матеріалу; температура склування залежить від складу розчину. Одне число не визначає придатність усіх зразків до зберігання.
Обладнання для кріозберігання
Посудини Дьюара та кріосховища. Основне обладнання — посудини Дьюара для рідкого азоту та кріосховища зі штативами. Як обрати обʼєм і тип — у статті «Посудина Дьюара: як обрати».
Кріогенні морозильники −150 °C. Електрична альтернатива азоту для зберігання без доливання — кріогенні морозильники −150 °C. Для −86 °C застосовують ULT-морозильники.
Запас азоту. Для постачання азоту на кілька робочих місць потрібні накопичувальні ємності для рідкого азоту.
Програмовані кріозаморожувачі. Режим охолодження та кріозахисне середовище підбирають під клітини або тканину. Для протоколів контрольованого охолодження проводять заморожування у програмованому кріозаморожувачі (controlled-rate freezer); інші методи потребують свого обладнання й процедури. Спосіб заморожування та відтаювання має бути перевірений для конкретного матеріалу.
Як зберігають зразки
- Соломини (straws) — для гамет, ембріонів, сперми;
- Кріопробірки в кріобоксах — для клітин, сироватки, штамів;
- Штативи (rack-системи) — для обліку й швидкого пошуку в кріосховищах;
- Пакети — для компонентів крові.
Контроль рівня азоту й безпека
Кріозберігання потребує постійного контролю: рівень азоту в посудинах поступово знижується через випаровування, тому його доливають, а рівень і температуру моніторять (вручну або автоматично, з сигналізацією). Правила безпеки: провітрюване приміщення (азот витісняє кисень), кріо-рукавиці й захист очей, використання призначених транспортних посудин.
Як організувати кріозберігання — коротко
- визначте фазу зберігання (рідина/пари азоту чи електричний −150 °C);
- підберіть посудину/кріосховище під обʼєм колекції та спосіб обліку;
- за потреби додайте програмований заморожувач для контрольованого охолодження;
- забезпечте запас азоту (ємності) та контроль рівня/температури;
- налагодьте документування й безпеку.
Часті запитання
Яка температура потрібна для кріоконсервації? — Її визначає протокол матеріалу. Для багатьох клітинних культур застосовують зберігання нижче приблизно −130 °C, зокрема у парах або рідині азоту чи в обладнанні близько −150 °C. Температуру контролюють у зоні розміщення зразків.
Пари чи рідина азоту? — Рідина дає −196 °C; пари (−150…−190 °C) зменшують ризик перехресної контамінації.
Навіщо програмований заморожувач? — Щоб заморозити зразок з правильною швидкістю й зберегти життєздатність клітин.
Чи можна без азоту? — Так, для відповідних протоколів є електричні кріогенні морозильники близько −150 °C. ULT-морозильники −86 °C мають інші сценарії застосування та не є універсальною заміною тривалого кріозберігання живих клітин.
Потрібна консультація?
Підберемо й укомплектуємо систему кріоконсервації — від посудин Дьюара, кріосховищ і програмованих заморожувачів до накопичувальних ємностей і контролю рівня азоту. Доставка по Україні, консультація й сервіс. Звʼяжіться з нами.