Wat is een cryoprotectant?

Een cryoprotectant is een chemische verbinding die schade aan biologische weefsels in vriestomstandigheden beperkt.Zonder bescherming zullen cellen scheuren wanneer ze bevriezen als gevolg van het uitbreiden van water, waardoor ernstige letsel of de dood aan levende organismen wordt veroorzaakt en weefselmonsters of bevroren voedselproducten verpest.Sommige dieren produceren natuurlijk hun eigen cryoprotectanten als een aanpassing aan koude klimaten.Synthetische versies zijn beschikbaar voor biologische materialen die in opslag zijn geplaatst, variërend van weefselmonsters voor onderzoek tot bevroren maaltijden.

De verbinding kan op een aantal verschillende manieren werken.Een veel voorkomende aanpak is om het vriespunt te verlagen, waardoor het weefsel flexibel blijft bij temperaturen die normaal zouden leiden tot bevriezing.Anderen binden zich aan specifieke moleculen om weefsel te helpen zijn structuur te behouden onder de intense druk van koude temperaturen.Voor organismen zoals insecten, vissen en amfibieën maken cryoprotectanten het mogelijk om in extreme klimaten te leven zoals de bodem van de oceaan of zeer koude oppervlaktegebieden.

Biologische monsters die worden onderworpen aan bevriezen die worden behandeld met een cryoprotectant om ze levensvatbaar te houden.Orgel-, weefsel- en bloedbanken bevriezen vaak donormateriaal voor later gebruik en moeten de bevriezing en ontdooide omstandigheden voor veiligheid regelen.Monsters die worden genomen voor biopsie of nageslacht kunnen ook worden ingevroren voor conservering.De materialen kunnen worden ingevroren in een bad van cryoprotectant of worden gedoopt in de verbinding voor bescherming.Voor dingen zoals bloed wordt de chemische stof toegevoegd om een vloeistofoplossing te creëren voordat het materiaal in de vriezer gaat voor opslag.

Het type cryoprotectant dat geschikt is voor gebruik in een bepaalde toepassing kan variëren.Voor dingen als weefsels voor transplantatie moeten artsen niet -toxische verbindingen gebruiken, zodat patiënten geen slechte reactie zullen ervaren.Materialen voor studie of diagnostische testen kunnen worden behandeld met meer gevaarlijke chemicaliën, omdat ze niet bij patiënten worden geïmplanteerd of getransfuseerd.Medische leveringsmaatschappijen maken cryoprotectantproducten voor verschillende doeleinden en duiden duidelijk aan aanbevolen gebruik op de etikettering.

In de voedselproductie houden cryoprotectanten bevroren voedsel vers en laten het textuur en kleur behouden.Bedrijven die commercieel bevroren voedingsmiddelen produceren, gebruiken deze verbindingen om hun producten te behandelen.Mensen die thuis voedsel bevriezen, kunnen zelfgemaakte cryoprotecterende oplossingen gebruiken om ervoor te zorgen dat dingen zoals vlees en groenten in goede staat blijven in de vriezer.Vlees kan bijvoorbeeld in een marinade worden ingevroren, waardoor de suikers in de marinade kunnen worden beschermd tegen het verbrand van de vriezer en het gemakkelijk maken om het vlees later te bereiden.