Criobiologia

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

La criobiologia è la branca della biologia che analizza il funzionamento degli organismi viventi, degli organi, dei tessuti e delle cellule a basse temperature. Le sue principali applicazioni sono nei campi della criologia, della crioconservazione e della criochirurgia.

Aree di studio[modifica | modifica wikitesto]

Si identificano almeno sei grandi aree della criobiologia:

  1. Studio di adattamento al freddo dei microrganismi, delle piante, e degli animali vertebrati e invertebrati (inclusa l'ibernazione)
  2. Crioconservazione di cellule, tessuti, gameti, ed embrioni di animale e di origine umana per scopi medici per una conservazione a lungo termine raffreddando ad una temperatura al di sotto degli 0 °C.
  3. Conservazione di organi sotto condizioni ipotermiche per i trapianti
  4. Liofilizzazione di farmaci
  5. Criochirurgia, un approccio invasivo minimale per la distruzione di tessuti malati usando gas o fluidi criogenici
  6. Fisica del superfreddo, ghiaccio, nucleazione/crescita e aspetti di ingegneria meccanica del trasferimento di calore durante il raffreddamento e il riscaldamento, applicati ai sistemi biologici. La criobiologia includerebbe anche la crionica, la conservazione a basse temperature per gli esseri umani e i mammiferi con l'intento di rivivere in futuro, sebbene questa non faccia parte della criobiologia comune, dipendendo fortemente su tecnologie non del tutto verificate. Molte di queste aree di studio si affidano sulla criogenica, branca della fisica e dell'ingegneria che studia la produzione e l'uso di bassissime temperature

Storia[modifica | modifica wikitesto]

Le origini della criobiologia risalgono al 2500 a.C., quando gli Egiziani già utilizzavano le basse temperaturee in medicina. L'uso del freddo era consigliato da Ippocrate come un ottimo rimedio contro i sanguinamenti e i gonfiori. Agli albori dello sviluppo della medicina moderna, Robert Boyle studiò gli effetti delle basse temperature sugli animali.

Nel 1949 un gruppo di scienziati guidati da S. Polge sottopose per la prima volta dello sperma a un processo di crioconservazione. Oggigiorno la stessa tecnica è applicata in innumerevoli altri campi: il congelamento di organi e tessuti è un'operazione di routine. Organi quali il cuore vengono solitamente portati a basse temperature per essere trasportati in previsione di un trapianto. Lo sperma umano, gli ovociti e gli embrioni vengono trattati con azoto liquido nel corso dei trattamenti contro l'infertilità. Molti individui sono nati da sperma o ovuli congelati, e all'inizio degli anni 2000 è nato il primo uomo concepito da un ovulo crioconservato fecondato mediante sperma crioconservato.

Crioconservazione in natura[modifica | modifica wikitesto]

Batteri[modifica | modifica wikitesto]

Tre specie di batteri, Carnobacterium pleistocenium, Chryseobacterium greenlandensis e Herminiimonas glaciei, sono stati riportati in vita dove essere sopravvissuti a migliaia di anni congelati nel ghiaccio. Altri batteri, come il Pseudomonas syringae, producono proteine specializzate utili come potenti nucleatori di ghiaccio che usano per forzare la formazione di ghiaccio sulla superficie di vari frutti e piante a circa −2 °C. Il congelamento provoca lesioni negli epiteli e rende disponibili ai batteri i nutrienti nei tessuti vegetali sottostanti. Listeria cresce lentamente a temperature fino a -1.5 C e persiste per qualche tempo in alimenti surgelati

Piante[modifica | modifica wikitesto]

Animali[modifica | modifica wikitesto]

Riviste internazionali di Criobiologia[modifica | modifica wikitesto]

  • Criobiology, (Editore: Elsevier) è la pubblicazione scientifica più importante nel campo, con 60 articoli circa pubblicati ogni anno, che riguardano qualsiasi aspetto della biologia alle basse temperature ela mediciza (come congelamento, ibernazione, tolleranza e adattamento al freddo, composti crioprotettivi, applicazioni mediche per la temperatura ridotta, criochirurgia, ipotermia e perfusione di organi.
  • Cryo Letters è una rivista di comunicazione britannica indipendente che pubblica articoli sugli effetti prodotti dalle basse temperature in un'ampia varietà di processi biologici e biofisici, o studi che coinvolgono tecniche a basse temperature per la ricerca in cambio biologico ed ecologico

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]