Замораживание

Замораживание — способ консервации культур бактерий, грибов, вирусов, тканевых культур, микробных препаратов, сывороток и исследовательского материала при минусовой температуре. Этот метод применяют для длительного сохранения микробных культур, так как жизнедеятельность микроорганизмов при температуре ниже нуля резко замедляется, что позволяет им дольше выживать.

Важно различать:

• Охлаждение (температуры, близкие к 0 °C) часто приводит к гибели значительной части клеток из‑за механического повреждения мембран кристаллами льда.
• Глубокое замораживание при сверхнизких температурах лишено этого недостатка, так как вода переходит в стеклообразное состояние, не образуя крупных кристаллов.

Для глубокого замораживания обычно используют:

• Жидкий азот (–195,8 °C).
• Твёрдый диоксид углерода («сухой лёд», –78,5 °C).
• Специализированные низкотемпературные холодильные камеры (от –20 °C до –80 °C).

Условия, способствующие сохранению жизнеспособности микробных культур при замораживании:

1. Низкое содержание электролитов в суспензионной среде.
2. Добавление в среду криопротекторов:
   • 10–20% глицерина,
   • 10% диметилсульфоксида (ДМСО),
   • 0,29 М сахарозы,
   • лошадиной сыворотки,
   • этиленгликоля.
3. Использование малых объёмов образцов (например, в ампулах или криопробирках).
4. Контролируемое понижение температуры: сначала медленное (примерно 1 °C в минуту) до –20 °C, затем быстрое до целевой температуры.
5. Хранение при температуре не выше –55 °C (оптимально –80 °C или ниже).
6. Минимизация колебаний температуры во время хранения.
7. Максимально быстрое размораживание (обычно на водяной бане при +37 °C).

Более современным методом длительного хранения культур микроорганизмов и биологических материалов является лиофилизация (сушка вымораживанием).

См. также: Охлаждающие смеси.