Entwicklung zweier neuartiger Verfahren zur Mikrotropfen-Vitrifikation von Zellen und Zellbestandteilen – Erfolgreiches Proof of Concept zur Kryokonservierung menschlicher Mitochondrien mit dem Schweizer Forschungspartner cellvie AG

Im Rahmen des F&E-Projektes VitA konnten am ILK Dresden zwei neuartige Verfahren zur Mikrotropfen-Vitrifikation von Zellen und Zellbestandteilen entwickelt werden. Dabei werden die biologischen Produkte in winzige Tröpfchen mit einem Volumen von wenigen Nanolitern zerlegt und mit Gefrierraten bis zu 2,5  Mio. K/min eingefroren. Die Einfrierung erfolgt so schnell, dass sich kein kristallines Eis bilden kann und die wässrige Produktlösung amorph erstarrt. Dadurch kann die Vitalität des Produktes ohne toxische Gefrierschutzadditive erhalten werden. In Tests mit suspendierten Zellen des menschlichen Bindegewebes (Fibroblasten) konnte bereits eine 95 %ige Überlebensrate nachgewiesen werden. Daraufhin wurden beide Verfahren zum Patent angemeldet.

Vom 14. bis 17. April 2025 erfolgte am ILK Dresden gemeinsam mit dem Schweizer Forschungspartner cellvie AG ein Proof of Concept zur Kryokonservierung menschlicher Mitochondrien. Das innovative Start-up Unternehmen aus Zürich ist ein Spin-off der Harvard Universität und ein Pionier auf dem Gebiet der therapeutischen Mitochondrientransplantation. Gemeinsam wurden Tests zur Leistungsbewertung der Vitrifikationsverfahren durchgeführt. Die Kryokonservierung der Mikrotropfen erfolgte dabei wahlweise auf einer innengekühlten Metallwalze (Flächenverfahren) und in einer tiefkalten Flüssigkeit (Fluidverfahren). Die Auswertung der Versuche erfolgte durch eine Quantifizierung des Energiestoffwechsels (lumineszenzphotometrische Messung der ATP-Produktion). Erste Ergebnisse deuten auf eine erfolgreiche Kryokonservierung hin.