Un crioprotettore è un composto chimico che limita i danni ai tessuti biologici in condizioni di congelamento. Senza protezione, le cellule si romperanno quando si congelano a causa dell’espansione dell’acqua, causando gravi lesioni o morte agli organismi viventi e rovinando campioni di tessuto o prodotti alimentari congelati. Alcuni animali producono naturalmente i propri crioprotettori come adattamento ai climi freddi. Sono disponibili versioni sintetiche per i materiali biologici immagazzinati, che vanno dai campioni di tessuto per la ricerca ai pasti congelati.
Il composto può funzionare in molti modi diversi. Un approccio comune consiste nell’abbassare il punto di congelamento, mantenendo il tessuto flessibile a temperature che normalmente provocherebbero il congelamento. Altri si legano a molecole specifiche per aiutare i tessuti a mantenere la propria struttura sotto le intense pressioni delle basse temperature. Per organismi come insetti, pesci e anfibi, i crioprotettori consentono di vivere in climi estremi come il fondo dell’oceano o regioni di superficie molto fredde.
I campioni biologici sottoposti a congelamento necessitano di un trattamento con un crioprotettore per mantenerli vitali. Le banche di organi, tessuti e sangue spesso congelano il materiale donato per un uso successivo e devono controllare le condizioni di congelamento e scongelamento per motivi di sicurezza. Anche i campioni prelevati per la biopsia o per i posteri possono essere congelati per la conservazione. I materiali possono essere congelati in un bagno di crioprotettore o immersi nel composto per la protezione. Per cose come il sangue, la sostanza chimica viene aggiunta per creare una soluzione fluida prima che il materiale vada nel congelatore per la conservazione.
Il tipo di crioprotettore adatto all’uso in una data applicazione può variare. Per cose come i tessuti per il trapianto, i medici devono utilizzare composti non tossici in modo che i pazienti non sperimentino una reazione negativa. I materiali per lo studio o i test diagnostici possono essere trattati con sostanze chimiche più pericolose, poiché non verranno impiantati o trasfusi nei pazienti. Le aziende di forniture mediche producono prodotti crioprotettori per scopi diversi e indicano chiaramente gli usi raccomandati sull’etichetta.
Nella produzione alimentare, i crioprotettori mantengono freschi gli alimenti congelati e gli consentono di conservare consistenza e colore. Le aziende che producono alimenti commercialmente congelati utilizzano questi composti per trattare i loro prodotti. Le persone che congelano il cibo a casa possono utilizzare soluzioni crioprotettive fatte in casa per assicurarsi che cose come carne e verdure rimangano in buone condizioni nel congelatore. Ad esempio, la carne può essere congelata in una marinata, consentendo agli zuccheri della marinata di proteggere la carne dalle bruciature del congelatore e facilitando la successiva preparazione della carne.