A criopreservação é uma técnica que permite conservar amostras biológicas em temperaturas muito baixas, geralmente abaixo de -80°C.

Essa técnica é amplamente utilizada em laboratórios de pesquisa e controle de qualidade, pois permite preservar a integridade e a viabilidade das amostras por longos períodos.

No entanto, a criopreservação também envolve alguns desafios, como a escolha do crioprotetor adequado, as técnicas de congelamento e descongelamento, a manutenção e calibração do congelador, a seleção e preparação de amostras para criopreservação de óvulos e a recuperação das amostras congeladas.

Neste artigo vamos explorar cada um desses aspectos e apresentar as soluções da Neobio para a criopreservação eficiente.

Escolha do crioprotetor adequado

O crioprotetor é uma substância que protege as amostras dos danos causados pela formação de cristais de gelo durante o congelamento.

Existem diferentes tipos de crioprotetor, como os permeáveis (que penetram nas células) e os impermeáveis (que ficam no meio extracelular).

A escolha do crioprotetor adequado depende do tipo de amostra, da concentração, do tempo de exposição e da temperatura de congelamento. Alguns exemplos de crioprotetores são o dimetilsulfóxido (DMSO), o glicerol, o etilenoglicol e a sacarose.

Ou seja, cada tipo de amostra requer um crioprotetor específico, levando em consideração suas características e tolerância ao frio.

Técnicas de congelamento e descongelamento

As técnicas de congelamento e descongelamento são fundamentais para garantir a qualidade das amostras criopreservadas.

O congelamento deve ser feito de forma lenta e controlada, seguindo uma curva de temperatura específica para cada tipo de amostra. Já o descongelamento deve ser feito de forma rápida e uniforme, evitando choques térmicos que possam comprometer a viabilidade das células. Ambos os processos devem ser realizados em condições assépticas, utilizando materiais estéreis e descartáveis.

Lembre-se que a taxa de congelamento é um fator crítico a ser considerado, pois o resfriamento rápido pode levar à formação de cristais de gelo que danificam as células.

Manutenção e calibração do congelador

A manutenção e a calibração adequadas do congelador são aspectos fundamentais para garantir a eficiência e a confiabilidade da criopreservação.

Um congelador bem mantido e calibrado proporciona condições de armazenamento ideais, evitando danos às amostras e preservando sua viabilidade.

Manutenção regular: É importante realizar manutenções regulares no congelador, seguindo as recomendações do fabricante. Isso inclui a limpeza periódica do interior e exterior do equipamento, remoção de gelo acumulado, verificação do estado das gaxetas de vedação das portas e inspeção dos componentes mecânicos, como compressores e ventiladores.

Descongelamento: O acúmulo de gelo no congelador reduz a eficiência do resfriamento, levando a flutuações de temperatura e potencialmente danificando as amostras. Portanto, é importante descongelá-lo regularmente para remover o gelo acumulado. Isso pode ser feito seguindo as instruções do fabricante.

Verificação da temperatura: A temperatura interna do congelador deve ser monitorada regularmente para garantir que esteja dentro da faixa recomendada. Isso pode ser feito usando termômetros de temperatura específicos para congeladores. A leitura da temperatura deve ser feita em diferentes pontos do congelador para verificar se há variações significativas. Se a temperatura estiver fora da faixa desejada, é importante investigar e corrigir o problema o mais rápido possível.

Calibração: A calibração do congelador é um procedimento importante para garantir que as temperaturas definidas no painel de controle correspondam às temperaturas reais dentro do equipamento. A calibração deve ser realizada por um técnico especializado usando instrumentos de medição calibrados. Durante a calibração, a temperatura é ajustada no painel de controle e comparada com a temperatura registrada pelo instrumento de medição. Se houver uma diferença significativa, o congelador pode precisar de ajustes ou reparos.

Monitoramento contínuo: Além das verificações regulares, é altamente recomendável utilizar sistemas de monitoramento contínuo, como registradores de temperatura ou sistemas de alarme, para acompanhar as condições internas do congelador. Esses sistemas podem fornecer alertas em tempo real caso ocorram flutuações de temperatura ou falhas no equipamento, permitindo que medidas corretivas sejam tomadas imediatamente.

Seleção e preparação de amostras para criopreservação

A primeira etapa da criopreservação é a coleta do material que será preservado. Podem ser criopreservados óvulos, espermatozoides, embriões, microorganismos e linhagem celulares.

No caso dos óvulos, a mulher se submete a uma indução de ovulação com medicamentos hormonais, e depois é realizada uma punção transvaginal guiada por ultrassom para aspirar os folículos ovarianos que contêm os ovócitos. No caso dos espermatozoides, a coleta pode ser feita por masturbação ou por punção testicular, dependendo da situação clínica do homem. No caso dos embriões, eles são obtidos após a fertilização in vitro dos ovócitos e espermatozoides.

Vale ressaltar que a fase gasosa do nitrogênio líquido é amplamente utilizada na criopreservação de óvulos. Após o processo de crioproteção, os óvulos são colocados em palhetas e mergulhados na fase gasosa do nitrogênio líquido. Essa fase gasosa permite que os óvulos sejam submersos em um ambiente de temperatura ultra baixa, em torno de -196 °C, mantendo sua viabilidade ao longo do tempo, pois essa temperatura é muito baixa e impede as reações químicas que poderiam danificar os óvulos.

Após a coleta, as amostras são processadas para separar as células de interesse dos fluidos e resíduos celulares. As características das células são avaliadas quanto à qualidade, quantidade e viabilidade. As células de melhor qualidade são selecionadas para o congelamento.

Antes de congelar as amostras, é preciso adicionar substâncias crioprotetoras, que evitam a formação de cristais de gelo no interior das células, o que poderia danificar sua estrutura e função.

Os crioprotetores podem ser classificados em permeáveis ou impermeáveis, dependendo da sua capacidade de atravessar a membrana celular. A escolha do tipo e da concentração do crioprotetor depende do tipo de célula que será congelada.

Já, a seleção e preparação de amostras para criopreservação de microorganismos e linhagens celulares envolve a identificação, cultivo, adição de crioprotetores e congelamento adequados para garantir a viabilidade e recuperação após o descongelamento, Por exemplo, a taxa de congelamento que pode ser feita lentamente ou rapidamente, de acordo com a necessidade.

Desafios na viabilidade e recuperação das amostras congeladas

Apesar dos benefícios da criopreservação, essa técnica ainda enfrenta vários desafios para garantir a viabilidade e a recuperação das amostras congeladas. Um dos principais problemas é o dano celular causado pela formação de cristais de gelo durante o processo de congelamento e descongelamento. Esses cristais podem romper as membranas e as estruturas celulares, comprometendo a função e a integridade das células.

Para evitar ou minimizar esse dano, são utilizados agentes crioprotetores, que são substâncias que reduzem a formação de gelo e protegem as células do estresse osmótico. No entanto, os agentes crioprotetores também podem ser tóxicos para as células em altas concentrações ou em longos períodos de exposição. Por isso, é necessário encontrar o equilíbrio entre a eficácia e a segurança dos agentes crioprotetores para cada tipo de amostra.

Outro desafio da criopreservação é a recuperação das amostras após o descongelamento. As células ou tecidos criopreservados devem ser capazes de retomar suas funções normais e participar de processos fisiológicos, como a divisão celular, a diferenciação celular e a fertilização. Para isso, é preciso considerar os aspectos técnicos do descongelamento, como a velocidade, a temperatura e o meio de cultura adequados para cada amostra.

Além disso, é preciso avaliar os aspectos biológicos da recuperação das amostras, como a sobrevivência, a viabilidade, a qualidade e o potencial das células ou tecidos criopreservados. Esses aspectos podem ser influenciados por fatores como o tipo de célula ou tecido, o estágio de desenvolvimento, o sexo, a idade, a espécie e as condições prévias ao congelamento.

Como vimos, a criopreservação é uma técnica promissora e importante para a preservação da vida e da diversidade genética. No entanto, ainda há muitos desafios a serem superados para garantir a eficiência e a segurança dessa técnica. Por isso, são necessários mais estudos e pesquisas para otimizar os protocolos de congelamento e descongelamento, bem como para avaliar os resultados clínicos e reprodutivos das amostras criopreservadas.

Soluções da Neobio para a criopreservação eficiente

Neste artigo mostramos como as soluções da Neobio podem contribuir para a criopreservação eficiente em laboratórios. Desde a escolha do crioprotetor até a recuperação das amostras congeladas, passando pela manutenção do congelador.

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