Ngày nay, nhờ sự tiến bộ không ngừng của khoa học kỹ thuật mà ngành công nghiệp nói chung, đặc biệt là sản xuất nói riêng đã và đang đạt nhiều thành tựu vượt bậc. Cryoprotectant – một thuật ngữ còn khá mới, tuy nhiên cho đến nay đã được ứng dụng rộng rãi trong y học, công nghệ sinh học và thực phẩm. Đây được coi là chìa khóa mở cánh cửa về những giấc mơ hồi sinh của con người cũng như vi sinh vật. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu rõ hơn Công nghệ Cryoprotectant trong bài viết dưới đây.
Mục lục
1. Sự ra đời của Cryoprotectant
Vào những năm đầu thập niên 90, những ý tưởng về một chất bảo quản lạnh ra đời khi các nhà khoa học chú ý đến khả năng chịu lạnh phi thường của các loài côn trùng và vi sinh vật.
Khi nhiệt độ giảm đến “điểm đông” của các chất thì dạng lỏng sẽ chuyển dần sang rắn. Lượng nước trong tế bào kết tình thành tinh thể đá gây ra các hiện tượng phỏng lạnh và hoại tử. Tuy nhiên, các loài côn trùng thường có các polyalcols trong cơ thể – đây là những chất chống đông hình thành tinh thể đá, bảo vệ tế bào khỏi sự phá hủy, giúp chúng tồn tại trong thời gian dài dưới “điểm đông”.
Bước ngoặt xảy ra vào năm 1940, khi hai nhà khoa học Polge và Rowson (Trường đại học Cambridge – Anh) đã chỉ ra được khả năng chống đông của glycerol nhờ thí nghiệm lưu trữ tinh trùng ở -79oC mà không bị tổn thương bởi quá trình đông lạnh. Và sau đó, có rất nhiều nghiên cứu giúp bảo quản mô và tế bào ở ngưỡng -130oCđến -196oC.
Trải qua nhiều năm nghiên cứu, vào năm 1965 thuật ngữ Cryoprotectant ra đời và từ đó được ứng dụng rộng rãi vào trong đời sống, đặc biệt là Y học và Công nghệ sinh học
2. Cryoprotectant là gì?
Cryoprotectant là chất bảo vệ lạnh có bản chất hóa học giúp bảo vệ tế bào và mô khỏi bị hư hại do đóng băng ở nhiệt độ thấp mà không gây chết tế bào theo chu trình. Đôi khi Cryoprotectant được coi là chất chống đông.
Đây được coi là công nghệ bao kép bởi chúng tạo thành một lớp băng thủy tinh bảo vệ tế bào ở nhiệt độ thấp, đồng thời ngăn chặn hình thành các tinh thể nước gây chết tế bào. Cryoprotectant giúp tế bào đông lại thành một khối đặc trong suốt như thủy tinh, tạo lớp kép để tế bào không bị tổn thương và khi “rã đông” tế bào vẫn có thể hoạt động các chức năng sinh hóa bình thường.
3. Cơ chế bảo vệ lạnh của Cryoprotectant
Cryoprotectant bảo vệ tế bào và mô thông qua cơ chế giảm nhiệt độ đông đặc (nhiệt độ đóng băng) của nước cũng như các thành phần có trong tế bào. Bằng cách hình thành liên kết hydro với các phân tử nước, Cryoprotectant ngăn chặn sự đóng băng thực tế và vẫn có thể duy trì tính linh hoạt của các chất trong tế bào.
Có rất nhiều chất bảo vệ lạnh khác nhau, tuy nhiên hiện nay có hai dạng chính là dạng đường và dạng polyalcols (dạng rượu): Dimethyl sulfoxide (DMSO), Ethylene glycol, Glycerol, Propylene glycol, Sorbitol, đường Sucrose… Tùy vào ứng dụng khác nhau trong thực tế để lựa chọn chất bảo quản lạnh khác nhau. Ví dụ, các cryoprotectant glycerol và DMSO được sử dụng để bảo vệ tinh trùng và phôi trong nitơ lỏng.
4. Sự phát triển và ứng dụng của Cryoprotectant trong cuộc sống
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ Cryoprotectant, chúng được ứng dụng rộng rãi và phổ biến trong cuộc sống. Đặc biệt đây còn được coi là công nghệ đỉnh cao của ngành Y học hiện tại và tương lai.
Cryoprotectant và ứng dụng trong Y tế, sức khỏe
Ngày nay, các ngân hàng tinh trùng, ngân hàng trứng rất phổ biến ở các quốc gia. Công nghệ cấy ghép mô và nội tạng: tủy xương, máu thụ tinh nhân tạo, ghép gan, thận,… ngày càng phát triển và đạt nhiều thành công nhờ Cryoprotectant và được ứng dụng rộng rãi.
Cryoprotectant trong bảo quản thực phẩm
Từ những năm 1960 khi chất bảo quản lạnh xuất hiện, thực phẩm bắt đầu được xuất khẩu và vận chuyển đi khắp nơi mà không lo hư hỏng, biến chất. Cryoprotectant được ứng dụng phổ biến trong bảo quản rau củ quả, chế biến thủy hải sản,… mà vẫn giữ được độ tươi ngon.
Cryoprotectant trong công nghệ sinh học
Nhờ công nghệ Cryoprotectant, việc bảo quản những tế bào, mô và các tổ chức giúp góp ích rất nhiều trong nghiên cứu và phát triển của công nghệ sinh học.
Đặc biệt ngày nay, Cryoprotectant bắt đầu được ứng dụng trong sản xuất dược phẩm, thực phẩm bảo vệ sức khỏe với lợi ích tối ưu vượt trội.
5. Cryoprotectant – Đột phá mới trong công nghệ sản xuất lợi khuẩn
Có thể nói, công nghệ bao kép Cryoprotectant là một đột phá mới trong công nghệ sản xuất lợi khuẩn. Nhà sản xuất hàng đầu thế giới luôn tìm tòi và ứng dụng để đảm bảo được chất lượng và khả năng sống sót của vi sinh vật – lợi khuẩn trước và sau khi vào cơ thể người.
Với công nghệ Cryoprotectant lợi khuẩn được bao bọc trong một lớp phospholipid kép. Điều này giúp lợi khuẩn sống được bảo vệ trong quá trình lưu thông cũng như vượt qua những điều kiện bất lợi ở dạ dày, đảm bảo lợi khuẩn sống, gắn đích tác dụng và đem lại hiệu quả vượt trội.
6. Imiale A+ Lợi khuẩn sống, gắn đích từ Đan Mạch ứng dụng công nghệ Cryoprotectant.
Imiale A+ tự hào là sản phẩm lợi khuẩn sống gắn đích, hiệu quả vượt trội và sở hữu công bao kép độc quyền Cryoprotectant từ nhà sản xuất lợi khuẩn hàng đầu thế giới từ Đan Mạch.
Công nghệ Cryoprotectant đảm bảo lợi khuẩn sống, bền vững, gắn đích và mang lại hiệu quả tối ưu:
- Lợi khuẩn sống khả năng bám dính cao: Lợi khuẩn bám dính niêm mạc và cạnh tranh vị trí bám, giúp đào thải hại khuẩn đường ruột, đồng thời tạo hàng rào bảo vệ niêm mạc, rút ngắn thời gian phục hồi niêm mạc.
- Thời gian tác dụng nhanh: So với dạng bào tử lợi khuẩn, lợi khuẩn sống không cần mất thời gian nảy mầm nên thời gian tác dụng nhanh hơn, thể hiện tác dụng ngay khi vào đến đường tiêu hóa.
- Bền vững khi qua môi trường pH dạ dày: Lợi khuẩn thông thường thường mất tác dụng khi qua môi trường pH acid dạ dày. Hiện nay, có 2 dạng lợi khuẩn bền vững khi qua môi trường acid dạ dày, bao gồm bào tử lợi khuẩn và lợi khuẩn sống được ứng dụng công nghệ bao đặc biệt. Tuy nhiên, bào tử lợi khuẩn có khả năng bám dính không cao, thời gian tác dụng chậm hơn, đặc biệt những lợi khuẩn thiết yếu như Lactobacillus và Bifidobacterium lại không có dạng bào tử. Vì vậy, bào chế lợi khuẩn sống bằng công nghệ bao kép Cryoprotectant mang lại hiệu quả nhanh và tối ưu nhất.
- Kéo dài tuổi thọ sản phẩm, vận chuyển và bảo quản dễ dàng.
Công nghệ Cryoprotectant là một phát minh tuyệt vời của ngành khoa học kỹ thuật. Đây là chìa khóa để mở cánh cửa mới trong tương lai nhằm đảm bảo sức khỏe con người và ứng dụng thực tế. Sức khỏe con người là rất quan trọng và ngày càng được quan tâm nâng cao. Nhờ có Cryoprotectant – chất bảo vệ lạnh chúng ta có thể mơ về giấc mơ hồi sinh trong tương lai – điều chúng ta chưa từng nghĩ đến.
Mọi chi tiết thắc mắc vui lòng liên hệ HOTLINE 1900 9482 hoặc 09 6762 9482
Tham khảo nguồn:
- https://www.intechopen.com/chapters/64165
- https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/cryoprotectant
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28428046/
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15660165/
- Cetinkaya G, Arat S. Cryopreservation of cartilage cell and tissue for bio-banking. Transfusion Medicine and Hemotherapy. 2011;38(2):107-123
