CRIOPROTECTORS

Definició de crioprotector

Un crioprotector és una substància química anticongelant que limita el dany a les cèl·lules, òrgans o teixits biològics preservats en nitrogen líquid a -196ºC. És un ingredient essencial per a la congelació ja que protegeix la cèl·lula perquè sense protecció, aquestes es trenquen quan es congelen com a resultat de la expansió d’aigua causant greus lesions i danys o fins i tot la mort dels cèl·lules en el cas dels teixits o inclús d’organismes vius, arruïnant així, mostres de eixits o productes i aliments congelats.

Els crioprotectors alteren les propietats físico-químiques de les solucions[1]. Són molècules hidrosolubles i de baixa toxicitat (a baixes temperatures) que actuen disminuint el punt eutèctic[2] de les solucions. Aquests, disminueixen la temperatura a la que es produeix la transició de l’aigua de l’estat líquid a l’estat sòlid interactuant amb les molècules d’aigua al reduir la seva capacitat de formar enllaços entre elles. També actuen establint ponts d’hidrogen amb altres molècules biològiques evitant que perdin la seva estructura fisiològica[3] i per tant, la seva viabilitat.

 

 Tipus de crioprotectors

Generalment els crioprotectors es divideixen en dues àmplies classes basades en la seva capacitat per difondre a través de les membranes cel·lulars. Crioprotectors penetrants són capaços de moure’s a través de les membranes cel·lulars mentre que els agents no penetrant no poden

Els crioprotectors no permeables normalment s’utilitzen a agents crioprotectors permeables. No es tracten pròpiament de crioprotectors sinó que exerceixen el seu efecte criopreservant promovent una ràpida deshidratació cel·lular augmentant el gradient osmòtic[4] i ajudant indirectament a que el crioprotector permeable entri a les cèl·lules.  

Els crioprotectors permeables interactuen amb la membrana mantenint la seva estructura i prevenen l’exposició a altes concentracions d’electròlits ja que son capaços d’unir-se a aquests.

Els crioprotectors s’utilitzen normalment a altes concentracions. Una concentració d’ aproximadament crioprotector 5% a 15% és tot el que es requereix per permetre la supervivència d'una fracció substancial de cèl·lules aïllades després de la congelació i descongelació de la temperatura del nitrogen líquid.

CRIOPROTECTORS	EXEMPLES	PROPIETATS
De baix Pm i permeables	Etilenglicol, 1-2 propandiol, Glicerol i altres	- Reemplacen l'aigua intracel·lular minimitzant la formació de cristalls. - Regulen la deshidratació i protegeixen l'estructura proteica.
De baix Pm i no permeables	Glucosa, Sacarosa i altres sucres (, maltosa, rafinosa, trehalosa).	- Deshidraten les cèl·lules abans de la congelació minimitzant la formació de cristalls. - Estabilitzen l'estructura de la membrana
D'alt Pm no permeables	Polivinilpirrolidona, polivinil alcohol i altres polímers com el Picol.	-Protegeixen en congelació / descongelació alterant la mida i la forma dels cristalls