0
Cart: 0,00 €
Laborbedarf
Kann ich Ihnen weiterhelfen?

Lisa beantwortet Ihre Fragen gerne direkt per WhatsApp!

+49 (0) 151 / 578 137 38

Sicher einkaufen
    • schnelle Lieferung
    • Gratis Versand ab 120€*
    • 10 Tage Rückgaberecht

Kryokonservierung

Kryokonservierung Banner

Ihre Komplettlösung zur Kryokonservierung Ihrer Proben: Vom großen Freezer bis hin zum kleinen Kryoröhrchen bleiben bei neoLab keine Wünsche offen. Ohne Verwendung von Alkoholen oder anderen Flüssigkeiten sorgen die Einfrierboxen für einen sanften Einfrierprozess. Zur Unterstützung des Einfrierens bieten wir Ihnen eine Auswahl an unterschiedlichen „Einfriermedien“. In der Kategorie „Geräte“ finden Sie alle gängigen Freezer und Großgeräte aller renomierten Hersteller. Für Ihren persönlichen Schutz ist in der Kategorie „Schutzausrüstung“ gesorgt. Dabei sollten Sie folgende 5 Punkte vermeiden.

Topseller aus der Kryokonservierung

Ansicht als:
Ansicht als:

Achtung! Vermeiden Sie jetzt diese fünf häufigsten Fehler bei der Kryokonservierung!

Lagerung

#1 Falsche Lagerung der Proben

Um das Einfließen von flüssigem Stickstoff in das Probenröhrchen zu vermeiden, reicht es aus, die Probe in der Gasphase zu lagern. Wenn ausversehen flüssiger Stickstoff in das Röhrchen fließt, kann das Röhrchen beim Auftauen durch die rasche Ausdehnung platzen. Dies stellt durch die Explosion eine Gefahr für den Anwender dar. Wenn die Probe in der flüssigen Phase gelagert wurde, kann es bei der Explosion außerdem zu einer Kreuzkontamination anderer Proben in näherer Umgebung kommen. Die Lagerung in der Gasphase stellt normalerweise kein Problem dar, weil alle biochemischen Reaktionen ab -130°C nicht mehr ablaufen und die Temperatur in der Gasphase bei -155°C liegt. Ebenso ist eine Lagerung in Kryo-Gefriertruhen (ca. -140°C) in Ihrem Labor möglich.

Probenröhrchen

#2 Probenröhrchen zu vollfüllen

Wenn man ein Probenröhrchen zu vollfüllt, kann durch die Ausdehnung beim Einfrieren das Röhrchen platzen. Man sollte daher das Röhrchen nie mehr als 2/3 befüllen bzw. bis zur oberen Graduierung des Röhrchens. So gewährleistet man, dass die Proben sicher eingefroren werden können.

Einfrierboxen

#3 Zu wenig Vorsicht bei Einfrierboxen mit Alkoholen

Kyroboxen, die ihren Inhalt durch Alkohole wie beispielsweise Isopropanol einfrieren, bergen die Gefahr, dass sie nur scheinbar kontrollierte Bedingungen haben. Dies liegt daran, dass das Isopropanol nach häufiger Benutzung durch Wasser kontaminiert wird und somit nicht mehr die Kühlleistung/Isolierleistung bringt, wie anfangs. Deshalb sollte man in solchen Einfrierboxen regelmäßig das Isopropanol wechseln. Versäumt man dies, ist keine optimale Einfrierleistung gewährleistet. Hier empfehlen sich unsere CellCamper Einfrierboxen! Bei dieser Technologie werden eine wärmeleitende Legierung und hochisolierende Außenmaterialien verwendet. So wird ein gleichmäßiger Wärmeabtransport aus jeder einzelnen Probe gewährleistet und die Ergebnisse sind konstant und reproduzierbar.

Gefriermethode

#4 Verwendung der falschen Gefriermethode für Ihr Labor

Beim Einfrieren können sich Eiskristalle bilden, die der Zelle schaden oder sie sogar zerstören können. Je nach Zelle und Eigenschaft, gibt es verschiedene Gefriermethoden, um die Bildung dieser Kristalle zu vermeiden und so die Zelle möglichst nicht zu schädigen. Es gibt zum einen das Slow-Freezing, bei dem die Temperatur gleichmäßig um 1°C verringert wird. Dies vermeidet die Bildung großer Eiskristalle. Zum anderen gibt es die Vitrifikation bzw. Ultraschnelles Einfrieren. Diese Methode führt zur Erhöhung der Viskosität und Ausbleiben einer Kristallisation.

Kryomediums

#5 Verwendung keines serum-, protein- und tierbestandteilfreien Kryomediums

Im vorangegangenen Punkt wurde bereits auf die Gefahr der Bildung von Eiskristallen verwiesen. Ein sogenanntes Serum wird verwendet, um diese Kristallbildung zu verhindern und die Zellen gleichzeitig mit Nährstoffen zu versorgen, damit ein möglichst risikoarmes Auftauen möglich ist und die Zelle sich optimal regenerieren kann. Herkömmliches Serum kann abhängig von der Herkunft des Tieres oder durch Verunreinigungen die Qualität stark beeinträchtigen und ist somit nicht optimal reproduzierbar. Aus ethischen Gründen ist der Verzicht auf ein serumfreies Medium ebenfalls zu empfehlen. Nutrifreez™ D10 ist die beste Alternative für Sie, denn es hat durch seine tierbestandteilfreie Zusammensetzung keine Chargenschwankungen.Außerdem hat es eine hervorragende Performance in Hinblick auf Anhaftung der Oberfläche, die Zellüberlebensrate und die Proliferation der Zellen nach dem Auftauen.

Kryokonservierung - Aktuell in Wissenschaft und Forschung

Heute findet die Kryokonservierung in vielen Bereichen Anwendung. Ein großes Thema für und Menschen bei der Kryokonservierung besteht in der Reproduktionsmedizin. Hier werden Eizellen und Sperma eingefroren, sodass man die Zellen fast unbegrenzt lange lagern kann. Hilfreich ist dies vor einer Strahlen-/ Chemotherapie oder Krankheiten wie beispielsweise Endometriose bei Frauen. Auch das „Social-Freezing“ spielt heutzutage eine bedeutende Rolle im Bereich der Kryokonservierung. Hier gibt es keinen medizinischen Grund für Frauen, ihre Eizellen einfrieren zu lassen. Sie wollen ihren Kinderwunsch auf einen späteren Zeitpunkt verschieben und wollen mit dem Einfrieren der Zellen zu einem späteren Zeitpunkt eine höhere Chance auf eine Schwangerschaft erzielen.

Ebenfalls ein wichtiger Punkt ist das Einfrieren von Stammzellen aussterbender Tierarten. Selbst wenn die Tierart aussterben sollte, besteht immer noch die Möglichkeit, diese später zu reproduzieren und somit die Artenvielfalt zu erhalten. Außerdem ist die Methode wichtig für die Erforschung von Krankheiten, speziell bei denen aussterbender Tiere. So kann einem frühzeitigen Aussterben entgegengewirkt werden. Ebenfalls hat man die Möglichkeit, Strukturen und Zellen aus dem Tierreich zu analysieren und gegebenenfalls auf technische Strukturen zu übertragen.

Ein umstrittenes Thema stellt die Kryonik dar. Das Einfrieren menschlicher Körper ist in Deutschland verboten. Es lassen sich jedoch in den USA immer mehr Menschen in der Hoffnung einfrieren, dass der Fortschritt der Technik so weit ist, dass die Menschen den Einfrier und Auftauprozess unbeschadet überstehen.

Im folgenden Video wird von "Xenius" anschaulich erklärt, in welchen Bereichen Kryokonservierung zum Einsatz kommt, wie solch ein Einfrierprozess abläuft und was für Vorteile und auch Komplikationen damit einhergehen.

Geschichte der Kryokonservierung

Die heutigen Geräte zur Kryokonservierung entwickelten sich aus der langen Historie der Zellkulturtechnik. Der Betrieb einer Dauerkultur einer Zelllinie ist sowohl zeitlich, räumlich als auch finanziell nicht praktikabel. Dies führte zur Entwicklung der Kryonik im Labor. Die Kryokonservierung stellte sich als sinnvolle Maßnahme dar und etablierte sich zunehmend mit den Fortschritten in der Kryotechnik.
Allgemein versteht man unter Kryokonservierung das Einfrieren und die Lagerung von Zelllinien bei Temperaturen zwischen -80 °C und -196°C. Das Wort Kryos stammt aus dem griechischen mit der Wortbedeutung von „Kälte“ bzw. „Eis“.
Die ersten Anfänge der Kryokonservierung zeigten sich in durch Lovelocks Beobachtungen in den 50er Jahren. Er zeigte, dass Erythrozyten beim Einfrierprozess osmotischem Stress ausgesetzt sind und ebenso die Salzkonzentrationen des Mediums schädigende Auswirkungen auf die Zelle haben. Im Jahr 1957 wurde erstmalig eine Konservierung von Vogelspermien durch Polge dokumentiert (http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/147/929/498). In einer weiteren wichtigen Beobachtung zeigte Mazur im Jahr 1963, dass die homogene Einfrierrate von -1°C pro Minute bei Einsatz von Kryoprotektoren, wie Glycerin oder DMSO, keine universal einsetzbare Rate, durch das spezifische intrazellulare Einfrieren darstellt.

Geräte für die Kryo-Technik

Heutzutage ist die Kryokonservierung aus dem Labor nicht mehr wegzudenken. Die Tiefkühlschränke gibt es, nach den unterschiedlichen Bedürfnissen, in unterschiedlichen Bauarten, Größen und Temperaturbereichen.
Ein einfacher Tiefkühlschrank (Freezer) erreicht Temperaturen bis zu -30 °C. Im unteren Bereich der Kryolagerung befinden sich die Ultratiefkühlschränke mit einem Temperaturbereich von -50 bis zu -86 °C. Heutige Ultratiefkühl-Freezer besitzen moderne Kühlsysteme zur verbesserten Temperaturregelung mit Kontrollsystemen und automatisierter Datenprotokollierung. Der Innenraum besteht i.d.R. aus Edelstahl und besitzt oftmals separate Innentüren oder –platten, um den Verlust an Kaltluft bei der Entnahme oder Einlagerung von Proben zu minimieren. Eine Temperaturerholzeit, nach dem Öffnen des Freezers, von maximal 13 Minuten ist technisch umsetzbar. Einige Geräte zeichnen sich durch ein optionales CO2- oder LN2-Notversorgungssystem (flüssiger Stickstoff), zur Überbrückung bei Stromausfällen oder sonstigen Störungen, aus. Alternativ haben einige Geräte einen verbauten Notfall-Akku.
Temperaturen von -120 °C bis zu -150 °C erreichen die kryogenen Tiefkühlschränke mit einer alternativen Kühltechnik. Hocheffiziente Kompressoren und ein Kaskadenkühlsystem ermöglichen eine besondere Tiefsttemperatur – bei vergleichsweise geringem LN2-Verbrauch. Um bei Störungen diese tiefen Temperaturen zu halten sind zusätzliche LN2-Back-Up-Systeme und optional mit CO2 notwendig. Eine ausgeklügelte Isolierung ist ebenfalls zwingend notwendig, um einen maximalen Schrankschutz für eine langfristige Konservierung zu gewährleisten. Bei der Freezer-Bauart wird primär zwischen Truhen und Schränken unterschieden. Die Türen der Schränke öffnen sich vertikal, hingegen horizontal bei den Truhen.

Zubehör und Einfrierboxen für erfolgreiche Kryoanwendungen

Die Nutzung von Ordnungssystemen im Tiefkühlgerät erleichtern eine schnelle Entnahme und Einlagerung von Proben. Primär werden diese in Einschübe und Gestelle unterschieden. Diese sind besonders kompakt ausgerichtet, um eine maximale Lagerkapazität zu ermöglichen. Schrankeinschübe sind unterteilt in die unterschiedlichen Abmessungen mit idealisierten Höhen der Einschübe für die jeweiligen Proben: Objektträger, Kryo- bzw. Zellkulturröhrchen, PCR-Gefäße oder Reaktionsgefäße in unterschiedlichen Boxen. Die Gestelle werden in Truhen- und Schrankgestelle unterteilt und sind primär für Kryoboxen unterschiedlicher Abmessungen ausgerichtet. Besonders charakteristisch für Truhengestelle, auch Stapelracks oder Tower genannt, ist ihre geringe Stellfläche. Die Marke Cryomaster zeichnet sich hierbei durch seine platzsparende Ordnungssysteme und Kryoboxen aus.
Farbe in Ihr Labor bringen die bunten Kryoröhrchen. Die unterschiedlichen Farben ermöglichen ein schnelleres Auffinden Ihrer Probe innerhalb Ihres Ordnungssystems. Eine zusätzliche farbliche Kodierung ist durch einen Deckeleinsatz möglich. Moderne Kryoröhrchen zeichnen sich zusätzlich durch einen Barcode zum Biobanking aus.
Durch den Barcode, ob 1D oder 2D, ist ein digitalisiertes Lagerprotokoll erstellbar, um zielgerichtet zur gewünschten Probe zu gelangen und diese GLP- bzw. GMP-gerecht zu dokumentieren.
Kryoröhrchen sind autoklavierbar (+121 °C) und u.A. zum Einfrieren von Proben mit flüssigem Stickstoff (-196 °C) geeignet. Sie unterscheiden sich primär durch ihr Gewinde: Innen- und Außengewinde. Durch den Einsatz eines O-Rings ist eine maximale Dichtigkeit der Kryoröhrchen mit Innengewinde gewährleistet. Eine reduzierte Kontaminationsgefahr bieten passgenaue Kryoröhrchen mit Ausengewinde ohne O-Ring.
Einfrierboxen sind notwendig, um ein sicheres Einfrieren Ihrer Zellen zu gewährleisten. Die einzigartigen CellCamper Einfrierboxen sorgen für eine sanfte Vorbereitung zur Konservierung, bei einer Einfrierrate von -1 °C pro Minute, ohne Verwendung von Alkoholen oder anderen Flüssigkeiten. Ohne eine Vorkühlung können die Proben mit dieser Technologie direkt eingefroren werden. Eine wärmeleitende Legierung und hochisolierende Außenmaterialien ermöglichen den Verzicht von teuren Alkoholen.

Einfriermedien für reproduzierbare Vorgänge

Einfriermedien sind essenzielle Bestandteil im strapazierenden Prozess des Einfrierens, um die Zellen zu schützen. Beim Einfrieren bilden sich Eiskristalle im umgebenden Medium. Dies führt zu einer hypertoxischen Situation, da zunehmend weniger flüssiges Wasser im Medium enthalten ist. Das vorhandene Wasser im Zytoplasma diffundiert ins Medium, um den Konzentrationsgradienten auszugleichen. Die Zelle schrumpft zunehmend zusammen. Des Weiteren verletzten die entstehenden Eiskristalle die Zellmembran, zerstören Organellen und führen so zum Zelltod. Die Kristallgröße ist zusätzlich von der Kühlrate abhängig. Um diesen Effekt zu minimieren sind Einfriermedien nötig.
Penetrierendes Glycerin bzw. das hygroskopische DMSO (Dimethylsulfoxid) werden als Frostschutzmittel eingesetzt. DMSO wird zumeist beim Slow-Freezing benutzt, wobei darauf geachtet wird, dass die Zelle langsam und gleichmäßig herunter gekühlt wird. Glycerin wird bei der Vitrifikation verwendet, wobei die Probe ultraschnell eingefroren wird. Der Einsatz von Serum besitzt ebenfalls einen schützenden Effekt, da einige Bestandteile des Serums mit dem Medium und den Zellen reagieren. Hierbei ist besonders das Serum FCS (fetales Kälberserum) zu nennen. Da Seren tierischen Ursprungs sind besteht die Gefahr einer Kontamination – beispielsweise durch Mykoplasmen. Tierische Seren sind in der Regel nicht GMP-konform. Alternativen sind serumfreie Einfriermedien. NutriFreez™ D10 ist hierbei ein Produkt erster Wahl für Sie, denn es hat durch seine serum-, protein- und tierbestandteilfreie Zusammensetzung keine Chargenschwankungen. Zugleich hat es eine hervorragende Performance in Hinblick auf Anhaftung der Oberfläche, die Zellüberlebensrate und die Proliferation der Zellen nach dem Auftauen.
Wichtige Parameter zur Auswahl des Einfriermediums sind die Zytotoxität, die einzufrierende Zelllinie, die mögliche Einfrierrate, die Effizienz des Einfriermediums, Ready-to-use-Anwendung und ob eine vorherige Zentrifugation nötig ist.

Schutzausrüstung für den sicheren Gebrauch

Nicht nur die einzufrierende Zelllinie ist zu schützen, sondern auch der Anwender. Gesetzlich vorgeschriebene Schutzausrüstungen sollen Sie im Labor vor einem möglichen Gefrierbrand schützen. Geeignete Schutzhandschuhe erkennen Sie durch die Europa-Norm EN 420 (Allgemeine Anforderung für Handschuhe), EN 511 und optional EN 388 (Schutz gegen mechanische Gefahren). Bei der Norm EN 511 handelt es sich um einen Schutzhandschuh gegen Kälte und entspricht der Risikostufe II. Diese Handschuhe schützen Sie bis mind. -160 °C und sind in der Regel NICHT zum Eintauchen in flüssigen Stickstoff geeignet. Für einen maximalen Rundumschutz sind ein Gesichtsschutz vor möglichen Spritzer, eine Schutzbrille und eine Kryo-Schürze, neben geeignetem Schuhwerk, zu empfehlen.