La criopreservación es un método de conservación de células o tejidos biológicos a temperaturas extremadamente bajas. Aunque existen muchas aplicaciones de la criopreservación, los usos más comunes del proceso son para conservar espermatozoides, embriones, óvulos y semillas de plantas. También existe una variante del proceso conocido como criogenia que busca preservar a las personas después de la muerte con la esperanza de revivirlas en el futuro.
La criopreservación ocurre cuando el tejido se congela, generalmente en nitrógeno líquido, hasta que alcanza un rango de temperatura de al menos -148 grados Fahrenheit (-100 grados Celsius). A estas temperaturas, el tejido se conserva en un estado similar al de la animación suspendida. Los procesos metabólicos del tejido biológico se ralentizan drásticamente en el frío extremo, lo que a su vez ralentiza el proceso de descomposición natural. La palabra criopreservación se deriva de la palabra griega kryos, que significa frío.
El proceso de criopreservación no consiste simplemente en congelar el tejido a conservar. Durante el proceso de congelación, los líquidos presentes en las células se expanden a medida que se solidifican. Esta expansión causaría la destrucción de las células y anularía cualquier beneficio de congelar tejido biológico. La criopreservación generalmente implica reemplazar el líquido en el tejido con una solución similar al anticongelante que puede soportar las temperaturas extremadamente frías.
Los espermatozoides se conservan típicamente con el propósito de inseminación artificial o fertilización in vitro. Cuando un macho proporciona una muestra de esperma, la muestra se congela entre las temperaturas de -175 grados Fahrenheit (-115 grados Celsius) y -320 grados Fahrenheit (-196 grados Celsius) para mantener la muestra viable hasta que se requiera su uso. Los espermatozoides tienen una vida útil máxima de solo dos a cuatro días, por lo tanto, si no se conservan, puede ser considerablemente más difícil realizar la inseminación artificial o la fertilización in vitro en un horario conveniente y eficaz.
La inseminación artificial es un método para insertar esperma en los órganos reproductores femeninos con el objetivo de lograr un embarazo. El primer caso de nacimiento humano como resultado del uso de esperma criopreservado ocurrió a principios de la década de 1950. Los embriones se pueden criopreservar para la fertilización in vitro. Una vez que se ha fertilizado un óvulo, el embrión se puede almacenar durante un período prolongado de tiempo para su uso futuro. El primer caso de un nacimiento humano de un embrión que había sido criopreservado se informó a principios de la década de 1980.
La criopreservación también se puede utilizar para conservar semillas y tejidos de plantas. Las semillas a menudo se congelan para mantener un registro genético diverso. Las semillas a menudo se conservan para su uso en caso de una destrucción a gran escala de plantas raras o en peligro de extinción. Las semillas conservadas se pueden utilizar para regenerar cultivos de plantas.
Algunas plantas no son productores de semillas prolíficas, o sus semillas ya no serían viables si se congelaran. En estos casos, el tejido o las células vegetales se pueden crioconservar. La criopreservación de tejidos y células permitiría la regeneración de plantas sin el uso de semillas.