Kudede külmutamisest

Tänapäeval on kudede külmutamise uurimise üheks sihiks suuta külmutada tervet organit hilisemaks kasutamiseks. Kudede ja organite kasvatamisel paistab samuti vajadust mõningaid rakutüüpe külmutada, mida osade rakutüüpide korral ka osatakse.
Külmutamisel on oluline rakutüübile sobilik jahutamise kiirus ja kaitsvad ained. Samas pole mitmeid rakutüüpe õpitud edukalt külmutama ja eluvõimeliseks sulatama. Näiteks punaliblesid on 50 aastat edukalt külmutatud ja sulatatud kuid vereliistakuid ja vähemalt osasid valgeliblesid pole siiani õpitud külmutamisega edukalt säilitama. Üldiselt on ühele rakutüübile sobilik külmutus teiste jaoks sobimatu.
Jahutamisel on oluline vältida jää teket rakus ning sobiv jahutus tekitab jääd ennem rakkude ümber. Jää tekkel jääks sellest välja lahustunud ained nagu soolad, mille kontsentratsioon suureneks rakkude ümber külmumata vees. Soolade ja teiste selliste ainete mõjul väljub rakkudest vesi kuna vesi liigub osmoosiga üldiselt vähempuhta vee suunas. Raku aeglane kuivamine osmoosiga väldib jää teket rakus kuid lõpuks võib allesjäänud vesi külmuda või klaasistuda. Samas võib ka sellisel juhul toimuda raku suremine liigse kokkukuivamise või soolade üleliia tõttu. Selle vältimiseks kasutatakse külma eest kaistvaid aineid nagu glütserool või dimetüülsulfoksiid. Need pääsevad rakku vähendades selle kokku kuivamist ning lahjendavad nendes olevaid soolasid. Üldiselt surevad rakud aeglasel jahutamisel ka selliste ainete juuresolekul ning need ained ise on ka toksilised. Edukamaks meetodiks on aeglane jahutamine, külma eest kaistvate ainete lisamine ja siis kiire jahutamine näiteks vedellämmastikuga. Kiirem jahutus väldib rakkude kuivamist ja soolakahjustusi kuid liiga kiire jahutamine tekitab rakus jääd. Rakule sobiv jahutus ei tohi seetõttu olla liiga kiire ega aeglane ning erinevatel rakkudel on need sobivad kiirusvahemikud erinevad.   
Vett paremini läbi laskvate punaliblede optimaalne jahutuskiirus on üle 1000 C minutis kuid vett vähe läbilaskvatel tüvirakkudel võib see olla 1 C minutis. Optimaalne kiirus on suurim kiirus, mis hoiab rakus ära jääd ning see eeldab üldiselt, et rakus on alles 5% algsest veest kui selle temperatuur tekitab jäätumist (-30 C). 
Jää teket saab vältida vitrifitseerimisega, kus ülikiire jahutamine hoiab ära jää teket ning vedelik tahkestub klaasi laadseks. Vesi klaasistub kõrvaliste aineteta kui selle jahutamiskiirus on ~1 000 000 C sekundis. Üksikrakkudega on see kiirus saavutatud kuid organite tasemel paistab see kiirus ebatõenäoline.  
Teine võimalus oleks lisada suures koguses glütserooli või teisi selliseid aineid ning siis toimuks ainult klaasistumine, ükskõik kui aeglaselt toimuks jahutamine. Näiteks 41-50% propaandiool veega väldib jää teket. Selline vitrifitseerimine paistab organite jaoks kõige sobilikumana, sest rakkude ruumala säilib hästi ning võib kasutada väga aeglast jahutamist, mis laseks jahtuva organi temperatuuril suhteliselt ühtlaselt langeda. Takistusena võivad need ained ise rakkudele surmavalt mõjuda osmootilise stressi või otsese toksilisusega. Iga organi jaoks mittetoksiliste ainete leidmist ei paista. Punaliblede puhul on kasutatud suhkru ja trehaloosi rakkude kaitsmiseks ja pärast nende külmkuivatust võis kuivanud rakke säilitada kuni "elustamiseni" toatemperatuuril. Kuna suhkrud on enamikele rakkudele mittetoksilised, siis saab neid külmkuivatamisel kasutada ning neid ei pea pärast rakkudest põhjalikult eemaldama. Samas pole külmkuivatust enamike rakutüüpide peal testitud (2006. aasta tekst) ja see ei sobi tõenäoliselt organi säilitamiseks.