El Crioprotector que un laboratorio seleccione para el almacenamiento prolongado tanto de células eucariotas como bacterianas, tiene implicaciones profundas en los resultados de los ensayos. El Crioprotector literalmente protege las células y tejidos del daño provocado por el congelado. Este puede ser hecho artificialmente o generado en la naturaleza. Por ejemplo, algunas especies de plantas y animales producen sustancias con propiedades anticongelantes que les ayudan a sobrevivir en entornos fríos. La trehalosa de azúcar es uno de estos compuestos y está siendo testeada como una opción crioprotectora para el uso en laboratorio.

Estos guardianes de las células generalmente se formulan con otras sustancias como el agua destilada, etilenglicol y/o suero bovino para crear una receta ideal anticongelante. El Crioprotector puede ser categorizado en dos tipos: extracelular e intracelular. Aquellos extracelulares son moléculas no penetrantes que funcionan al reducir la lisis hiperosmótica de la célula que ocurre durante el proceso de congelado. Por otro lado, los intracelulares penetran la membrana de la célula y previenen la formación de cristales de hielo que rompen las membranas de la célula. 

Criopreservantes para células en laboratorio

Crioprotector Extracelular

Debido a que estos crioprotectores no penetran la membrana de la célula eucariota o bacteriana, son incapaces de prevenir la ruptura de la membrana que ocurre como resultado de la formación de cristales de agua intracelulares. Ejemplos de estas moléculas no penetrantes son la sacarosa, dextrosa y polivinilpirrolidona (PVP). En cambio, estas moléculas tienen la función de reducir la gradiente hiperosmótica que se forma cuando las muestras sufren la transición del proceso de congelado. A medida que hay menos agua disponible para funcionar como soluto fuera de la célula, las concentraciones de sal aumentan drásticamente. La presión osmótica aumentada en las células causa alteraciones en su forma, interacciones, distribución de moléculas y viabilidad.

La presencia de crioprotectores extracelulares sirve como balance para la presión osmótica diferencial y para prevenir el flujo de agua desde la célula. 

Crioprotector Intracelular

Los crioprotectores intracelulares como el dimetilsulfóxido (DMSO) y el glicerol, se han transformado en reactivos principales para la criopreservación. Estas dos moléculas tienen la habilidad de penetrar la membrana celular para reducir la formación de cristales de agua dentro de la célula durante el proceso de congelación. Para mantener la viabilidad de la célula al usar estos reactivos, el protocolo de congelado debe ser lento y controlado, permitiendo que ocurra el flujo de agua. Si el proceso es muy rápido, se formarán cristales de agua al interior de la célula antes de que el agua pueda salir de ella.

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