Kryoprotektivum
Englisch: cryoprotective agent (CPA)
1. Definition
Kryoprotektiva sind chemische Verbindungen, die Zellen vor physikalischen und chemischen Belastungen schützen, die während des Kryokonservierung auftreten.
2. Hintergrund
Kroyprotektiva sorgen dafür, dass das kryokonservierte Biomaterial nach dem Auftauen lebensfähig bleibt und sind daher für den Kryokonservierungsprozess notwendig. Sie werden z.B. bei der Vitrifikation von Gameten und Embryonen zur Fertilitätsprotektion oder im Rahmen reproduktionsmedizinischer Maßnahmen eingesetzt.
Zu den Kroyprotektiva gehören u.a. Glycerin, Ethylenglykol (EG), Propylenglycol (PEG) und Dimethylsulfoxid (DMSO).
3. Einteilung
Kroyprotektiva werden in zwei Klassen eingeteilt:
- Zellpenetrierende Kroyprotektiva: verhindern die Eisbildung im Zellinneren, indem sie die Zellwand durchdringen.
- Nicht-zellpenetrierende Kroyprotektiva: verhindern die Bildung von Eis außerhalb der Zellen.
Nicht-penetrierende und penetrierende Kroyprotektiva werden meist zusammen verwendet. Die richtige Zusammensetzung und Konzentration richtet sich nach dem Kryoprotokoll und der Art der kryokonservierenden Zellen.
Penetrierende Kroyprotektiva wirken bei nicht-kryogenen Temperaturen zytotoxisch. Sie müssen daher beim Auftauprozess möglichst schnell wieder entfernt werden.
Durch die Verwendung von nicht-zellpenetrierenden Kryoprotektiva kann die Menge an zellpenetrierenden Kryoprotektiva reduziert werden. Sie sind jedoch beim Schutz der Zellen weniger wirksam.
4. Literatur
- Vanderzwalmen et al. The Evolution of the Cryopreservation Techniques in Reproductive Medicine—Exploring the Character of the Vitrified State Intra- and Extracellularly to Better Understand Cell Survival after Cryopreservation. Reprod. Med. 1(2): 142-157. 2020