Руководит отделом доктор медицинских наук, старший научный сотрудник Антонина Михайловна Компаниец.
Основное направление научных исследований отдела - системное изучение криопротекторов, поиск, прогнозирование и создание новых криозащитных соединений. Используется подход, заключающийся в исследовании гомологичных рядов веществ - полиолов, амидов и их производных, продуктов направленного синтеза; установлении характера взаимосвязи между криозащитной активностью, цитотоксичностью, токсичностью соединений с одной стороны и их химической структурой и физико-химическими свойствами - с другой.

к.б.н.
Кадникова Н.Г.

д.б.н., ст.н.с.
Линник Т.П.

к.б.н.
Мазалов В.К.

к.х.н.
Новиков А.Н.

к.б.н.
Николенко А.В.

к.б.н.
Овсянников С.Е.

к.б.н.
Стрибуль Т.Ф.

к.б.н.
Чеканова В.В.

Для прогнозирования криопротекторной активности химических соединений были предложены методы их первичного скрининга, основанные на исследовании и математическом моделировании зависимости "криопротекторная активность - структура вещества" с применением регрессионного и корреляционного методов анализа.

В работе отдела реализуется один из путей создания новых криопротекторов - химическая модификация известных соединений. В качестве основного метода направленного синтеза полимерных веществ с предполагаемой криозащитной активностью в отделе применяется оксиалкилирование соединений в рядах полиолов и амидов, которое, как известно, влияет на гидрофильно-гидрофобный баланс молекулы и её основность. Исходными мономерами для оксиэтилирования служат известные криопротекторы этиленгликоль и глицерин, представляющие класс полиолов. Молекулы криопротекторов-полиолов (амино-, имино-, галоид-, алкилпроизводные), модифицированные различной природы заместителями, при выборе надлежащих условий оксиалкилирования дают возможность получать замещенные аналоги рядов полиэтиленоксида и глицерина.

Значительное место в тематике отдела занимает направление, связанное с исследованиями особенностей фазовых превращений и способов управления ими в сложных криобиологических системах, влияния на эти процессы криопротекторов, мембранотропных, биологически активных соединений, которые в целом представляют собой многокомпонентные криозащитные среды (криоконсерванты), позволяющие оптимизировать технологию низкотемпературного консервирования различных клеточных суспензий и тканей.

В результате выполненных исследований в пределах этой тематики получены новые данные относительно механизма и метода управления рекристаллизационными процессами типа "кристалл-кристалл", "стеклофаза-кристалл", ("витрификация-девитрификация") в средах с различными криопротекторами, добавками углеводов, белков, поверхностно-активных веществ и других компонентов. Отмечена важная роль в процессах кристаллообразования явлений начального переохлаждения биологических систем, отражающихся на эффективности криоконсервирования конкретных биологических объектов. Разработаны способы и приемы управления началом процесса фазового перехода вода-лед, которые успешно использованы при низкотемпературном консервировании тромбоцитов человека, спермы птиц, рыб и др.

Долгосрочное направление работы отдела - низкотемпературное консервирование клеток крови ( эритроциты, тромбоциты). Разрабатываются подходы к созданию метода криоконсервирования эритроцитов с криопротектором, не требующим удаления из клеточной суспензии перед трансфузией. Совместно с отделом криобиофизики института разработан метод криоконсервирования эритроцитов с 1,2-пропандиолом (криоконсервант "Пропандиосахароль"), который по эффективности не только не уступает, но и превосходит известные методы криоконсервирования эритроцитов с глицерином. Метод прошел широкую клиническую апробацию и применяется в криобанках стран СНГ. Огромное внимание уделяется разработке метода криоконсервирования тромбоцитов человека для клинической практики.

В отделе проводится изучение влияния различных криопротекторов на физиологические параметры организма животных и объекты растительного происхождения. Так, установлена способность ряда веществ снижать динамическую вязкость плазмы и цельной крови при нормотермии и гипотермии теплокровных животных, нормализовать водно-солевой баланс при отеке-набухании головного мозга, вызванном черепно-мозговой травмой травматического и холодового происхождения и т.д. На основании проведенных исследований создан оригинальный лечебный препарат - осмодиуретик, который лишен побочного эффекта "рикошета", свойственного многим известным осмодиуретическим средствам . Препарат прошел широкую клиническую апробацию в ведущих клиниках России, Украины и стран СНГ, получил высокую положительную оценку независимых экспертов и рекомендован для применения в медицинской практике.

В отделе исследуются композиции, содержащие криопротекторы и биологически активные соединения, предназначенные для повышения резистентности теплокровных животных к глубокому охлаждению.

В результате многолетних исследований была обоснована возможность и целесообразность использования криопротекторов в качестве средств, повышающих устойчивость растений к низким температурам (морозо- и зимостойкость), установлено стимулирующее действие некоторых криопротекторов на всхожесть и ростовые качества семян, вегетирующие формы многих сельскохозяйственных культур, а также их свойство способствовать сохранению качества фруктов при длительном хранении. Разработаны и запатентованы комплексные препараты ("Дорсай", "Юпитер", "Марс-У"), способствующие повышению устойчивости многих сельскохозяйственных растений к действию экстремальных природных факторов (заморозки, засуха).

Одно из направлений работы отдела - создание методов криоконсервирования меристем, семян, пыльцы различных растений с целью сохранения их генофонда. Разработаны эффективные методы криоконсервирования семян пшеницы, кукурузы, сои, меристем винограда, картофеля.