Cryostasis (clathrate hydrates)
ક્રાયોસ્ટેસિસ શબ્દ જીવંત જૈવિક પદાર્થો માટે ઉલટાવી શકાય તેવી જાળવણી તકનીક નામ આપવા માટે રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો જે વધેલા હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ અને હાયપોથર્મિક તાપમાન હેઠળ ક્લેથ્રેટ બનાવતા વાયુ પદાર્થોના ઉપયોગ પર આધારિત છે. પાણીના ઠંડક બિંદુથી નીચે ઠંડુ થયેલા જીવંત પેશીઓને કોષોના નિર્જલીકરણથી નુકસાન થાય છે કારણ કે કોષો વચ્ચે બરફ રચાય છે. જીવંત જૈવિક પેશીઓમાં નુકસાનને ઠંડું પાડવાની પદ્ધતિ રેનફ્રેટ દ્વારા સ્પષ્ટ કરવામાં આવી છે. બરફનું વરાળનું દબાણ આસપાસના કોષોમાં દ્રાવ્ય પાણીના વરાળ દબાણ કરતા ઓછું હોય છે અને જેમ જેમ દ્રાવણના ઠંડક બિંદુ પર ગરમી દૂર થાય છે, બરફના સ્ફટિકો કોષો વચ્ચે વધે છે, તેમાંથી પાણી કાઢે છે. જેમ જેમ બરફના સ્ફટિકો વધે છે તેમ તેમ કોષોનું કદ ઘટતું જાય છે અને કોષોને બરફના સ્ફટિકો વચ્ચે કચડી નાખવામાં આવે છે. વધુમાં, જેમ જેમ કોષો સંકોચાય છે, કોષોની અંદરના દ્રાવકો બાકીના પાણીમાં કેન્દ્રિત થાય છે, જે અંતઃકોશિક આયનીય શક્તિમાં વધારો કરે છે અને પ્રોટીન અને અન્ય સંગઠિત અંતઃકોશિક માળખાઓની સંસ્થામાં દખલ કરે છે. આખરે, કોષોની અંદર દ્રાવણની સાંદ્રતા યુટેક્ટિક સુધી પહોંચે છે અને થીજી જાય છે. સ્થિર પેશીઓની અંતિમ સ્થિતિ ભૂતપૂર્વ બાહ્યકોષીય જગ્યાઓમાં શુદ્ધ બરફ હોય છે, અને કોષ પટલની અંદર બરફ અને બંધાયેલા પાણીમાં કેન્દ્રિત કોષીય ઘટકોનું મિશ્રણ હોય છે. સામાન્ય રીતે, આ પ્રક્રિયા પેશીઓને જીવનમાં પુનઃસ્થાપિત કરવાના બિંદુ સુધી ઉલટાવી શકાતી નથી. ક્રાયોસ્ટેસિસ ક્લેથ્રેટ બનાવતા વાયુઓનો ઉપયોગ કરે છે જે જૈવિક પેશીઓમાં પ્રવેશ કરે છે અને સંતૃપ્ત કરે છે જે કોષોની અંદર અને બાહ્યકોષીય મેટ્રિક્સમાં ક્લેથ્રેટ હાઇડ્રેટ્સની રચના (ચોક્કસ દબાણ-તાપમાનની પરિસ્થિતિઓ હેઠળ) કરે છે. ક્લેથ્રેટ હાઇડ્રેટ્સ એ ઘન પદાર્થોનો એક વર્ગ છે જેમાં ગેસના અણુઓ હાઇડ્રોજન-બંધાયેલા પાણીના અણુઓથી બનેલા "પાંજરામાં" રહે છે. આ "પાંજરા" ખાલી હોય ત્યારે અસ્થિર હોય છે, પરંપરાગત બરફના સ્ફટિક માળખામાં તૂટી પડે છે, પરંતુ તેમની અંદર વાયુ અણુનો સમાવેશ કરીને તેઓ સ્થિર થાય છે. મોટાભાગના ઓછા પરમાણુ વજનના વાયુઓ (CH4, H2S, Ar, Kr અને Xe સહિત) અમુક દબાણ-તાપમાનની પરિસ્થિતિઓમાં હાઇડ્રેટ બનાવશે. ક્લેથ્રેટ્સની રચના જૈવિક પેશીઓને નિર્જલીકરણથી અટકાવશે જે અંતઃકોશિક ઉત્સેચકોના અપરિવર્તનીય નિષ્ક્રિયતાનું કારણ બનશે. ક્રાયોપ્રેઝર્વેશન ક્રાયોપ્રોટેક્ટન્ટ હાઇબરનેશન રેફરન્સ ક્રાયોબાયોલોજી પણ જુઓ.