Криоконсервация Выполнила студентка 5 гр. 3 к.ФВМ Киргетова Е.И. - презентация

1 Криоконсервация Выполнила студентка 5 гр. 3 к.ФВМ Киргетова Е.И.

2 Криоге́ника раздел физики низких температур, изучающий закономерности изменения свойств различных веществ в условиях криогенных температур.

3 В 1971 году Международная академия холода приняла рекомендацию, согласно которой криогенными температурами следует называть температуры ниже 120 K (температура конденсации природного газа) до температуры 0,7 K (температура получения жидкого гелия под вакуумом). Все температуры ниже 0,3 K это область сверхнизких температур, для получения которых используются специальные методы охлаждения.

4 Криоаге́нт вещество, использующееся в качестве рабочего тела в криогенных системах. Криоагенты имеют температуру кипения ниже 120˚C. В качестве крио агента используются, как правило, чистые газы: гелий, азот, кислород, аргон и некоторые углеводороды (метан, этан).

5 Криоконсерва́ция (от греч. κρύος холод и лат. conservo сохраняю) низкотемпературное хранение живых биологических объектов с возможностью восстановления их биологических функций после размораживания.

6 В настоящее время разработаны и успешно применяются в медицине, сельском хозяйстве и научном эксперименте методы криоконсервации клеточных культур, тканей (кровь, сперма), ранних (преимплантационных) эмбрионов. Изолированные органы плохо переносят криоконсервацию, методы криоконсервации целых органов не разработаны, эффективность их низкая. Случаи успешной криоконсервации теплокровных животных (в том числе человека) до сих пор не зафиксированы. В настоящее время не существует методов, обеспечивающих выживание криоконсервированных людей, иных млекопитающих животных, а также птиц. Эффективность и объекты криоконсервации

7 Как правило, криоконсервацию осуществляют при температуре 196 °C, помещая капсулы с биологическими объектами в жидкий азот. Реже пользуются более высокими температурами (от 180 °C до 130 °C), которые создают электрифицированные морозильные камеры, но данный температурный режим менее надежен и подходит не для всех объектов. Использование температур выше 130 °C малоэффективно и используется редко (например, хранение на сухом льду при 79 °C). Сохранение живых объектов при температурах около нуля градусов традиционно не относят к криоконсервации. Использование низких температур обеспечивает остановку биохимических процессов в клетках, в том числе останавливается обмен веществ и энергией с внешней средой, благодаря этому живые объекты могут сохраняться сколько угодно долго. Температурный режим

8 Использование низких температур опасно для живых объектов. Живые клетки погибнут при замораживании, если не осуществить специальные защитные мероприятия. Основными повреждающими факторами при замораживании являются образование внутриклеточного льда и обезвоживание клетки. Кристаллизация внутриклеточной воды приводит к увеличению внутреннего объема мембранных структур (ядро, аппарат Гольджи, митохондрии, эндоплазматическая сеть, лизосомы, цитоплазматическая мембрана и пр.) Эти структуры разрушаются. Криоповреждения

9 Существует большое количество веществ, обладающих радиопротекторными свойствами, но в медицинской и лабораторной практике используют не более десятка соединений, которые будут перечислены ниже. Различают криопротекторы двух типов: проникающие и непроникающие. К проникающим относят криопротекторы, проникающие внутрь клетки. Проникающие криопротекторы препятствуют формированию кристаллов льда за счёт образования водородных связей с молекулами воды. Наиболее распространенные проникающие криопротекторы: глицерин, пропиленгликоль, этиленгликоль, диметилсульфоксид. Криопроте́кторы вещества, защищающие живые объекты от повреждающего действия замораживания.

10 К непроникающим относят криопротекторы, не проникающие внутрь клеток. Принцип действия непроникающих криопротекторов до конца не ясен. Вероятно, оно двояко: снижение скорости роста кристаллов и защита клетки от осмотических перепадов. К непроникающим криопротекторам относят две группы веществ: олигосахариды (наиболее часто используют сахарозу и трегалозу) и высокомолекулярные соединения (наиболее часто используют фиколл, альбумин, поливинилпирролидон). Использование непроникающих криопротекторов в отсутствие проникающих неэффективно, то есть непроникающие криопротекторы являются дополнительными компонентами в растворах проникающих криопротекторов. После размораживания живые объекты необходимо освободить от криопротекторов.

11 Спасибо за внимание