Was ist ein Kryoprotektiv?

Ein Kryoprotektiv ist eine chemische Verbindung, die die Schädigung biologischer Gewebe bei Gefrierbedingungen begrenzt.Ohne Schutz brechen die Zellen beim Einfrieren infolge der Ausdehnung von Wasser, zu schweren Verletzungen oder zum Tod von lebenden Organismen und dem ruinierenden Gewebeproben oder gefrorenen Lebensmitteln.Einige Tiere produzieren natürlich ihre eigenen Kryoprotektanten als Anpassung an kaltes Klima.Synthetische Versionen sind für biologische Materialien verfügbar, die von Gewebeproben für Forschung bis hin zu gefrorenen Mahlzeiten reichen.

Die Verbindung kann auf verschiedene Arten funktionieren.Ein häufiger Ansatz besteht darin, den Gefrierpunkt zu senken und das Gewebe bei Temperaturen flexibel zu halten, die normalerweise zum Einfrieren führen würden.Andere verbinden sich mit bestimmten Molekülen, um das Gewebe unter dem intensiven Drücken der kalten Temperaturen zu helfen.Für Organismen wie Insekten, Fische und Amphibien ermöglichen Kryoprotektanten, in extremen Klimazonen wie dem Boden des Ozeans oder in Regionen mit sehr kalten Oberflächen zu leben.Organ-, Gewebe- und Blutbanken frieren häufig Spendermaterial für die spätere Verwendung ein und müssen die Gefrier- und Auftauungsbedingungen für die Sicherheit kontrollieren.Proben zur Biopsie oder Nachwelt können auch zur Erhaltung eingefroren werden.Die Materialien können in einem Kryoprotektivbad gefroren oder zum Schutz in die Verbindung getaucht werden.Für Dinge wie Blut wird die Chemikalie hinzugefügt, um eine Flüssigkeitslösung zu erzeugen, bevor das Material zur Lagerung in den Gefrierschrank geht.

Die Art des Kryoprotektivs, das für die Verwendung in einer bestimmten Anwendung geeignet ist, kann variieren.Für Dinge wie Gewebe für die Transplantation müssen Ärzte ungiftige Verbindungen verwenden, damit die Patienten keine schlechte Reaktion haben.Materialien für Studien oder Diagnosetests können mit gefährlicheren Chemikalien behandelt werden, da sie nicht in Patienten implantiert oder transfundiert werden.Medizinische Versorgungsunternehmen machen Kryoprotektionsmittelprodukte für verschiedene Zwecke und weisen auf die Kennzeichnung eindeutig empfohlene Verwendungen an.

In der Lebensmittelproduktion halten Kryoprotektanten gefrorene Lebensmittel frisch und ermöglichen es, Textur und Farbe zu erhalten.Unternehmen, die handelsübliche Lebensmittel produzieren, verwenden diese Verbindungen, um ihre Produkte zu behandeln.Menschen, die zu Hause Essen einfrieren, können hausgemachte Kryoprotektionslösungen verwenden, um sicherzustellen, dass Dinge wie Fleisch und Gemüse im Gefrierschrank in gutem Zustand bleiben.Zum Beispiel kann Fleisch in einer Marinade gefroren werden, sodass der Zucker in der Marinade das Fleisch vor dem Gefrierschrank schützt und es einfach macht, das Fleisch später zuzubereiten.