Die Kryokonservierung biologischer Materialien spielt eine zentrale Rolle in zahlreichen Bereichen der pharmazeutischen Forschung, Entwicklung und Produktion. Besonders in der Herstellung und Anwendung moderner Biopharmazeutika, wie Zell- und Gentherapien, hat sich die Lagerung unter extrem tiefen Temperaturen als unverzichtbar etabliert.
Ein wesentliches Einsatzfeld ist die langfristige Aufbewahrung zellbasierter Therapeutika. Beispielsweise erfordern CAR-T-Zellen – gentechnisch modifizierte Immunzellen, die zur Behandlung bestimmter Krebsarten eingesetzt werden – eine tiefkalte Lagerung, um ihre Lebensfähigkeit und therapeutische Wirksamkeit bis zur Anwendung am Patienten zu erhalten. Hierbei müssen die Zellen nicht nur schockgefrostet, sondern über Wochen oder Monate hinweg bei konstanten Bedingungen aufbewahrt und weltweit transportiert werden können.
Auch in der Entwicklung und Bereitstellung viraler Vektoren, die als Transportmittel für genetische Information dienen – etwa in mRNA- oder DNA-basierten Plattformtechnologien – ist eine stabile Tieftemperaturlagerung essenziell. Die empfindlichen Strukturen dieser Vektoren können bereits bei geringen Temperaturerhöhungen instabil werden oder ihre Funktion verlieren. Eine präzise geführte Lagerung schützt ihre Integrität und ermöglicht einen sicheren Einsatz in der Impfstoffentwicklung oder Gentherapie.
Ein weiteres zentrales Anwendungsfeld ist die Sicherung sogenannter Masterzellenbanken. Diese Zellen bilden die Grundlage für reproduzierbare Herstellungsprozesse, beispielsweise bei monoklonalen Antikörpern oder rekombinanten Proteinen. Da sich bereits geringfügige genetische Veränderungen auf die Qualität der Endprodukte auswirken können, ist eine tiefkalte Lagerung über viele Jahre hinweg notwendig, um die ursprünglichen Eigenschaften der Zelllinien vollständig zu bewahren.
Darüber hinaus werden mikrobiologische Produktionsstämme – etwa bestimmte Bakterienarten wie Escherichia coli – tiefgefroren gelagert, um sie bei Bedarf in identischer Qualität für Screening-Prozesse oder Proteinexpression bereitzustellen. Auch in der präklinischen Forschung und klinischen Studien kommen tiefgekühlte Lagerlösungen zum Einsatz: Blutplasma, Biopsien und andere Humanproben werden oft eingefroren, um sie später für molekulare Analysen, Biomarker-Studien oder regulatorisch relevante Untersuchungen heranzuziehen.
Gemeinsam ist all diesen Anwendungen die Notwendigkeit, biologische Ausgangsmaterialien vor Umwelteinflüssen und Qualitätsverlust zu schützen. Nur durch eine durchgängig stabile und dokumentierte Tieftemperaturumgebung lassen sich Sicherheit, Vergleichbarkeit und therapeutische Zuverlässigkeit über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg garantieren.
