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Einsatzbereiche

Anwendungsbezogene Kryokonservierung von Gewebetransplantaten, Gewebekonstrukten, Gewebemodellen, zellhaltigen 3D-Gelen und Zellsuspensionen

Zielstellung

Unser kryobiologisches und technisches Know-how im Bereich Controlled Rate Freezing ermöglicht die anwendungsspezifische und zielgenaue Kryokonservierung suspendierter und 3D-kultivierter Zellen, zellhaltiger Assays und Systeme, Gewebekonstrukte und Transplantate bis zu einer Größe von 4 cm² in Vials Wellplatten, applikationsfertigen Spritzen oder Gewebe-Dosen.

© ILK Dresden

Beschreibung

Aufgrund unserer 20-jährigen Erfahrung im Bereich der Zell- und Gewebekryokonservierung und der Entwicklung maßgeschneiderter Einfriertechnik sowie DMSO- und serumfreier Kryoprotokolle und Freezingmedien sind wir Ihr kompetenter Partner für die anwendungsorientierte Kryokonservierung biologischer Produkte mittels Controlled Rate Freezing (CRF). Controlled Rate Freezing ist die lebenserhaltende Kryokonservierung von Zellen und Gewebe in einem computergesteuerten Einfriergerät unter Anwendung intrazellulär und extrazellulär wirksamer Gefrierschutzadditive (CPA) und einer konstanten, auf den Zelltyp und das Einfriermedium abgestimmten Gefrierrate. Wir gestalten Kryokonservierungspozesse fexibel nach den Anforderungen unserer Kunden und besetzen dabei 4 Kernkompetenzen:

Gewebekryokonservierung

Das Kryokompetenzzentrum für die Lebenswissenschaften hat ein einzigartiges System für die vitalitätserhaltende Kyokonservierung, die kryogene Lagerung (Biobanking) und die bedarfsgerechte Revitalisierung von 3-dimensionalen Gewebekonstrukten und Transplantaten entwickelt. Kernkomponente des Systems ist das ILK mediRACK. Es dient als Wärmeübertrager für die kontrollierte, vitalitätserhaltende Kryokonservierung und als Kältespeicher für den unterbrechungsfreien Kühltransport zur Biobank. Während der kryogenen Lagerung dient es als stapelfähige Lagereinheit mit integrierterGefrier Temperaturüberwachung und in Verbindung mit einer mobilen Auftaustation ermöglicht es die Revitalisierung der eingefrorenen Gewebeproben am Bestimmungsort. Als Gefrierpackmittel zur Verwendung mit dem mediRACK haben wir unser Dish-Hedgehog-System mit Gewebefixateur entwickelt. Eine kompakte Spülstation erlaubt im Bedarfsfall den Wechsel des Kulturmediums gegen das für die Gewebeeinfrierung benötigte Kryomedium und das Ausspülen des Kryomediums vor der Verwendung bzw. Implantation ─ aseptisch, mit wenigen Handgriffen und an jedem Ort. Eine mobile Auftaueinheit gestattet die Revitalisierung des kryokonservierten Gewebes am Zielort ─ egal ob Forschungslabor, Klinik oder niedergelassener Chirurg.

© ILK Dresden

Kryokonservierung von 3D-Kulturen und Gewebemodellen

Für die Kryokonservierung adhärenter Zellkulturen, 3D-Kulturen und Gewebemodelle in Multiwell- und Mikrotiterplatten bieten wir ein einzigartiges Baukastensystem aus DMSO-freien, zellfreundlichen und klinisch zulassungsfähigen Freezingmedien und Kryoprotokollen für adhärente Zellkulturen, zellhaltige Gele, 3D-Kulturen und Gewebemodelle begrenzter Komplexität und unserem ILK multiRACK für die Kryokonservierung von Wellplatten im Controlled Rate Freezer.

Das ILK multiRACK vereint das Beste aus zwei Welten - es überträgt die hohe Präzision und Temperaturhomogenität moderner Konduktionsfreezer für Multiwellplatten auf stickstoffbetriebene Kammereinfriergeräte mit einer hohen Kühlleistung, schnellem Ansprechverhalten und der Fähigkeit zur Applikation hoher Gefrierraten. Mit der Möglichkeit zur parallelen Kryokonservierung von bis zu 96 Proben mit konstanten Gefrierraten zwischen 0,1 K/min bis 35 K/min bei einer probenspezifischen Temperaturabweichung von weniger als 2 % während des gesamten Einfrierprozesses gelingt eine schonende und funktionserhaltende Kryokonservierung empfindlicher Stammzellen ebenso wie die verlustfreie Kryokonservierung komplexer Gewebestrukturen.

© ILK Dresden
© ILK Dresden

Für klinische Anwendungen, wie Zelltherapien sowie 3D-Kulturen und Gewebekonstrukte, die keinen Medienaustausch gestatten, haben wir chemisch definierte serum- und DMSO-freie Kryomedien und Kryokonservierungsverfahren entwickelt, die auf die kryoprotektive Wirkung zellfreundlicher, medizinisch zulassungsfähiger Substanzen (kompatible Solute) setzen, welche nach der Kryokonservierung im Produkt verbleiben können.

Kryokonservierung von ATMP und subzellularen Therapeutika

Zell- und Gentherapeutika, die als Zellsuspension oder als zellhaltiges Gel - beispielsweise als Wundfiller - formuliert sind, können mit Hilfe eines Controlled Rate Freezers direkt in der steril verschlossenen Produktspritze kryokonserviert werden. Dazu haben wir unser SyringeRACK und applikationsspezifische Einfrierverfahren für die DMSO- und serumfreie Kryokonservierung zellhaltiger Medizinprodukte entwickelt. Für die viskositätserhaltende Kryokonservierung zellhaltiger Gele haben wir im Rahmen der Raumfahrtforschung ein chemisch definiertes, kryokonservierbares Zellträgergel entwickelt, dass seine Stabilität während der Kryokonservierung im Gegensatz zu proteinbasierten ECM-Gelen wie Matrigel vollständig erhält. Die kryokonservierten Produktspritzen sind wasserdicht versiegelt und können direkt aus der Tiefkühlung in einem Wasserbad überführt und in weniger als zwei Minuten viabilitätserhaltend getaut werden.

Kryokonservierung von Zellsuspensionen

Neben speziellen technischen Möglichkeiten für die Kryokonservierung von Gewebeimplantaten, 3D-Kulturen, Gewebemodellen und Zelltherapeutika kryokonservieren wir natürlich auch suspendierte Zellen in handelsüblichen Röhrchen - den Kryovials.

Auch hier sind wir aufgrund unserer langjährigen Erfahrung mit Controlled Rate Freezing - Prozessen in der Lage, Kryokonservierungsprozesse nach Kundenwunsch zu gestalten, für empfindliche Zellen oder definierte Applikationsszenarien zu optimieren, zu skalieren oder auf andere Packmittel zu übertragen.