À lire dans la RIF : passage en revue des températures de conservation du matériel biologique

À basse température, les réactions biologiques et chimiques dans les cellules vivantes sont considérablement réduites, ce qui permet la conservation à long terme des cellules et des tissus. Différentes vitesses de refroidissement et températures de stockage sont nécessaires selon les caractéristiques et la perméabilité des cellules. Dans un article publié dans la RIF, Guo S. et Zhang A. ont passé en revue les conditions de stockage optimales pour différents biomatériaux.

 

Stockage à l'état réfrigéré (2 à 8 °C)

 

Cette plage de température est utilisée pour la conservation à court terme du matériel biologique et pour le stockage à long terme de certains médicaments.

Par exemple, une plage de température de 2 à 8 °C est la température de stockage idéale pour l'insuline. La durée de conservation de l'insuline est considérablement réduite lorsqu'elle est stockée à des températures supérieures à 8 °C. Il est facile d'inactiver la solution d'insuline lorsqu'elle est conservée à une température inférieure à 2 °C. De nombreux patients atteints de diabète dans les régions à faibles revenus ne reçoivent pas de traitement efficace en raison de l'absence de réfrigérateurs.

Aucune lésion cryogénique ne peut se produire puisque cette zone de température se situe au-dessus de la température de congélation. Toutefois, cette plage de température ne convient qu'au stockage à court terme de certaines cellules telles que les concentrés plaquettaires qui sont souvent transfusés pour normaliser la coagulation. Le stockage réfrigéré n'est pas adapté à la conservation des cellules ou des tissus.

 

Congélation (0 à -20 °C) et stockage à très basse température (-20 à -80 °C)

 

Cette plage de températures étant inférieure à 0 °C, la congélation peut se produire aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur des cellules. En outre, les cellules ne peuvent pas se vitrifier .

La vitrification désigne la création d'un solide non cristallin en phase vitreuse à partir d'un liquide et ne se produit que lorsque l'eau pure atteint une température de -138 °C. À des températures aussi basses, l'eau contenue dans la cellule se condense en glace amorphe, causant peu de dommages aux membranes cellulaires et interrompant efficacement les processus cellulaires. À des températures supérieures à -138 °C, les cellules ne peuvent pas se vitrifier et sont donc sujettes à des lésions cryogéniques. C'est pourquoi relativement peu de produits biologiques sont conservés dans cette plage de température pendant de longues périodes.

 

Une température de -20 °C est considérée comme optimale pour le stockage à long terme de l'ADN, qui est essentiel dans les domaines de la recherche médico-légale et clinique.

Les groupes sanguins RH-négatifs étant rares, la congélation du sang est nécessaire pour éviter une pénurie. Les globules rouges peuvent être conservés à une température d'environ -80 °C.

 

Cryoconservation (environ -196 °C)

 

La conservation à température de l'azote liquide est le processus de surfusion du matériel biologique et de ses cryoprotecteurs jusqu'au point de transition de vitrification à une vitesse de refroidissement suffisamment rapide pour éviter la formation de cristaux de glace. Le matériel biologique peuvent être stockés pour une période plus longue dans un état vitreux à basse température.

Les organes, les cellules et les embryons peuvent être conservés pendant une longue période dans cette plage de températures.

Le principal inconvénient de cette méthode est qu’elle provoque des lésions toxiques sur les matériaux biologiques en raison des concentrations élevées de cryoprotecteurs, qui se produit généralement lors de l'ajout ou du retrait de l'agent protecteur à des températures plus élevées plutôt qu'au cours de l'étape de cryoconservation.

 

 

 

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Source

Guo S., & Zhang A. (2023). Review of Different Temperatures for Biopreservation. International Journal of Refrigeration. https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2023.10.014