Bir kriyoprotektan, donma koşullarında biyolojik dokulara zararı sınırlayan kimyasal bir bileşiktir. Koruma olmadan, hücreler genleşerek suyun genişlemesi, canlı organizmalarda ciddi yaralanma veya ölüme neden olma ve doku numunelerini veya dondurulmuş gıda ürünlerini mahvetme sonucu donarlar. Bazı hayvanlar doğal olarak soğuk iklimlere uyum sağlamak için kendi kriyoprotektanlarını üretir. Sentetik versiyonlar, araştırma için doku örneklerinden dondurulmuş öğünlere kadar değişen biyolojik malzemeler için mevcuttur.
Bileşik birkaç farklı şekilde çalışabilir. Ortak bir yaklaşım, donma noktasını düşürmek ve dokuyu normalde donmaya neden olacak sıcaklıklarda esnek tutmaktır. Diğerleri, dokunun soğuk sıcaklıkların yoğun baskıları altında yapısını korumalarına yardımcı olmak için spesifik moleküllere bağlanır. Böcekler, balıklar ve amfibiler gibi organizmalar için, kriyoprotektanlar, okyanusun dibi veya çok soğuk yüzey bölgeleri gibi zorlu iklimlerde yaşamayı mümkün kılar.
Donmaya maruz kalan biyolojik numuneler, canlı kalmaları için bir kriyoprotektan ile işleme tabi tutulmalıdır. Organ, doku ve kan bankaları daha sonra kullanım için donör materyali dondurur ve güvenlik için donma ve çözme koşullarını kontrol etmelidir. Biyopsi veya kesinlik için alınan örnekler de muhafaza için dondurulabilir. Malzemeler bir kriyoprotektan banyosunda donabilir veya koruma için bileşiğin içine daldırılabilir. Kan gibi şeyler için, malzeme dondurucuya depolanmadan önce bir sıvı çözeltisi oluşturmak üzere kimyasal madde eklenir.
Belirli bir uygulamada kullanım için uygun kriyoprotektan tipi değişebilir. Nakil dokuları gibi şeyler için, doktorların toksik olmayan bileşikler kullanması gerekir, böylece hastalar kötü reaksiyon göstermezler. Çalışma veya tanı testleri için malzemeler, hastalara implante edilmeyecekleri veya aktarılmayacakları için daha tehlikeli kimyasallarla tedavi edilebilir. Tıbbi tedarik şirketleri, farklı amaçlarla kriyoprotektan ürünleri üretmekte ve etiketlemede önerilen kullanımları açıkça belirtmektedir.
Gıda üretiminde, kriyoprotektanlar dondurulmuş gıdaları taze tutar ve doku ve rengini korumasını sağlar. Ticari olarak dondurulmuş gıdalar üreten firmalar, ürünlerini almak için bu bileşikleri kullanır. Evde yemek donduran insanlar dondurucuda et ve sebze gibi şeylerin iyi durumda kalmasını sağlamak için ev yapımı kriyoprotektan solüsyonlarını kullanabilirler. Örneğin, etler bir turşunun içinde dondurulabilir, turşunun içindeki şekerlerin etin dondurucu yanıktan korunmasına izin verir ve etin daha sonra hazırlanmasını kolaylaştırır.
