Криоконсервация — это хранение клеток, тканей и биоматериала при сверхнизких температурах, когда все биологические процессы практически останавливаются. Это позволяет хранить образцы годами и десятилетиями без потери жизнеспособности. Разбираем, какие температуры и оборудование для этого нужны.
Что такое криоконсервация и зачем
Цель криоконсервации — «поставить на паузу» биологическое время. Её применяют в репродуктивной медицине, биобанках, клеточной терапии, ветеринарии, исследованиях: для хранения стволовых клеток, гамет и эмбрионов, клеточных культур, штаммов, тканей. Ключевое требование — достичь и стабильно держать сверхнизкую температуру, а часто ещё и правильно заморозить образец.
Температуры: −150…−196 °C, пары или жидкость азота
- −196 °C — хранение в жидком азоте (жидкая фаза);
- −150…−190 °C — хранение в парах азота (газовая фаза), что снижает риск перекрёстной контаминации;
- около −150 °C — электрические криогенные морозильники без азота.
Для надёжного хранения живых клеток нужны температуры ниже −130 °C (точка стеклования воды).
Оборудование для криохранения
Сосуды Дьюара и криохранилища. Основное оборудование — сосуды Дьюара для жидкого азота и криохранилища со штативами. Как выбрать объём и тип — в статье «Сосуд Дьюара: как выбрать».
Криогенные морозильники −150 °C. Электрическая альтернатива азоту для хранения без доливки — криогенные морозильники −150 °C. Для −86 °C применяют ULT-морозильники.
Запас азота. Для снабжения азотом нескольких рабочих мест нужны накопительные ёмкости для жидкого азота.
Программируемые криозаморозчики. Жизнеспособность клеток зависит не только от хранения, но и от скорости замораживания. Слишком быстрое или медленное охлаждение повреждает клетки кристаллами льда. Поэтому перед хранением образец замораживают по заданной программе в программируемом криозаморозчике (controlled-rate freezer).
Как хранят образцы
- Соломины (straws) — для гамет, эмбрионов, спермы;
- Криопробирки в криобоксах — для клеток, сыворотки, штаммов;
- Штативы (rack-системы) — для учёта и быстрого поиска в криохранилищах;
- Пакеты — для компонентов крови.
Контроль уровня азота и безопасность
Криохранение требует постоянного контроля: уровень азота в сосудах постепенно снижается из-за испарения, поэтому его доливают, а уровень и температуру мониторят (вручную или автоматически, с сигнализацией). Правила безопасности: проветриваемое помещение (азот вытесняет кислород), крио-перчатки и защита глаз, использование предназначенных транспортных сосудов.
Как организовать криохранение — коротко
- определите фазу хранения (жидкость/пары азота или электрический −150 °C);
- подберите сосуд/криохранилище под объём коллекции и способ учёта;
- при необходимости добавьте программируемый заморозчик для контролируемого охлаждения;
- обеспечьте запас азота (ёмкости) и контроль уровня/температуры;
- наладьте документирование и безопасность.
Частые вопросы
Какая температура нужна для криоконсервации? — Ниже −130 °C; на практике −150…−196 °C (пары или жидкость азота).
Пары или жидкость азота? — Жидкость даёт −196 °C; пары (−150…−190 °C) снижают риск перекрёстной контаминации.
Зачем программируемый заморозчик? — Чтобы заморозить образец с правильной скоростью и сохранить жизнеспособность клеток.
Можно ли без азота? — Да, для около −150 °C есть электрические криогенные морозильники; для −86 °C — ULT-морозильники.
Нужна консультация?
Подберём и укомплектуем систему криоконсервации — от сосудов Дьюара, криохранилищ и программируемых заморозчиков до накопительных ёмкостей и контроля уровня азота. Доставка по Украине, консультация и сервис. Свяжитесь с нами.