Un cryoprotecteur est un composé chimique qui limite les dommages aux tissus biologiques dans des conditions de gel. Sans protection, les cellules se rompront lorsqu’elles gèleront en raison de l’expansion de l’eau, causant de graves blessures ou la mort d’organismes vivants, et détruisant des échantillons de tissus ou des produits alimentaires congelés. Certains animaux produisent naturellement leurs propres cryoprotecteurs pour s’adapter aux climats froids. Des versions synthétiques sont disponibles pour les matériaux biologiques stockés, allant des échantillons de tissus pour la recherche aux repas surgelés.
Le composé peut fonctionner de différentes manières. Une approche courante consiste à abaisser le point de congélation, en gardant le tissu flexible à des températures qui entraîneraient normalement un gel. D’autres se lient à des molécules spécifiques pour aider les tissus à conserver leur structure sous les pressions intenses des températures froides. Pour des organismes comme les insectes, les poissons et les amphibiens, les cryoprotecteurs permettent de vivre dans des climats extrêmes comme le fond de l’océan ou des régions de surface très froides.
Les échantillons biologiques soumis à la congélation nécessitent un traitement avec un cryoprotecteur pour rester viables. Les banques d’organes, de tissus et de sang congèlent souvent le matériel du donneur pour une utilisation ultérieure et doivent contrôler les conditions de congélation et de décongélation pour des raisons de sécurité. Les échantillons prélevés pour la biopsie ou la postérité peuvent également être congelés pour la conservation. Les matériaux peuvent être congelés dans un bain de cryoprotecteur ou plongés dans le composé pour la protection. Pour des choses comme le sang, le produit chimique est ajouté pour créer une solution fluide avant que le matériau n’entre dans le congélateur pour le stockage.
Le type de cryoprotecteur approprié pour une utilisation dans une application donnée peut varier. Pour des choses comme les tissus à transplanter, les médecins doivent utiliser des composés non toxiques afin que les patients ne subissent pas de mauvaise réaction. Les matériaux destinés aux études ou aux tests de diagnostic peuvent être traités avec des produits chimiques plus dangereux, car ils ne seront pas implantés ou transfusés aux patients. Les entreprises de fournitures médicales fabriquent des produits cryoprotecteurs à différentes fins et indiquent clairement les utilisations recommandées sur l’étiquetage.
Dans la production alimentaire, les cryoprotecteurs gardent les aliments congelés au frais et leur permettent de conserver leur texture et leur couleur. Les entreprises produisant des aliments surgelés commercialement utilisent ces composés pour traiter leurs produits. Les personnes qui congèlent des aliments à la maison peuvent utiliser des solutions cryoprotectrices maison pour s’assurer que des choses comme les viandes et les légumes restent en bon état dans le congélateur. Par exemple, la viande peut être congelée dans une marinade, ce qui permet aux sucres de la marinade de protéger la viande des brûlures de congélation et facilite la préparation de la viande plus tard.