Die Lagerung bei niedrigen Temperaturen ist eine der Schlüsseltechnologien für biomedizinische Anwendungen wie Zelltherapie und assistierte Reproduktion. Während des Einfrierens und Auftauens führen die Bildung und das Wachstum von Eis innerhalb und außerhalb der Zelle zu Zellschäden; die Temperaturanstiegs- und -absenkungsrate steht in enger Beziehung zur Bildung und zum Wachstum der Eiskristalle. Basierend auf der Erläuterung der beiden Zellkryokonservierungsmethoden, dem programmierten langsamen Einfrieren und dem schnellen Vitrifizieren, sowie der Zwei-Faktoren-Hypothese zu Kryoschäden, werden die drei Einflussfaktoren Zellmerkmale, extrazelluläres Umfeld und Temperaturänderungsstrategien analysiert. Die aktuellen Optimierungstechniken und Geräte für die Zellkryokonservierung werden auf Zell-Ebene, extrazellulärer Umgebung und Temperaturänderungsstrategien sowie Trägergeräteebene klassifiziert, wobei der Schwerpunkt auf Fortschritten bei Temperaturänderungsstrategien und Trägergeräten liegt. Abschließend werden Herausforderungen und Perspektiven der Zellkryokonservierungsoptimierung zusammengefasst.

Niedertemperaturlagerung; Kryoschäden; Vitrifikation; Eiskristalle; Mikrofluidik