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Die Anwendung von Tissue Engineering in immer größerem Umfang erfordert, Verfahren zur dauerhaften Stabilisierung biologischer Systeme mittels Kryokonservierung zu finden. In der vorliegenden Arbeit wurde daher versucht, heutige Kryokonservierungsverfahren aus wärme- und verfahrenstechnischer Sicht zu analysieren und mögliche Prozessverbesserungen mit Hilfe von Erythrozyten als Modellsystem aufzuzeigen. Eine Analyse des Abkühlprozesses in zylindrischen Proben konnte zeigen, dass sich, in Abhängigkeit von der aufgeprägten Kühlrate, am Probenrand und dem Probendurchmesser sehr große örtliche Kühlunterschiede zeigen, die zu suboptimalen Kryokonservierungen führen. Eine numerische Studie ergab, dass Kryokonservierung in zylindrischen Probengefäßen nur in Gefäßen mit kleinem Durchmesser (<= 9 mm) und bei geringen Kühlraten erfolgen sollte. Für größerer Probenvolumina sollten diese als Plattenförmiges Gefriergut mit möglichst geringer Schichtdicke eingefroren werden. Um die Abkühlung auch ausgedehnter Proben möglichst homogen zu gestalten, wurde ein Einfriergerät nach dem Power-Down-Verfahren gewählt, bei dem eine konstante Eisfrontgeschwindigkeit und ein konstanter Temperaturgradient vorgegeben werden. Auch in diesem Fall sollten jedoch eine bestimmte Kühlrate und Schichtdicke des Gefrierguts nicht überschritten werden. Will man makroskopische Proben mit besonders hohen Kühlraten kryokonservieren, ist es wichtig, Bedingungen zu schaffen, die eine intrazelluläre Eisbildung verhindern. Die Forderung nach einer homogenen Prozessführung muss in diesem Fall aufgegeben werden. Wichtig ist jedoch, dass an jedem Ort der Probe eine Mindestkühlrate von 220 K/min erreicht wird. Es wurden daher verschiedene Methoden zur Steigerung der Wärmeabfuhr aus dem Gefriergut entwickelt. Als optimal erwies sich die Anwendung eines Rippengefriercontainers, bei dem der Gefrierbeutel mit den zu konservierenden Zellen, in diesem Falle Erythrozyten, zwischen zwei Rippenprofilen aufgenommen wird und durch Eintauchen in flüssigen Stickstoff abgekühlt wird. Zwar wurde die Mindestkühlrate von 220 K/min an jedem Ort der Probe erreicht, doch waren die Kryokonservierungserfolge noch nicht optimal. Zellschädigungen traten beim Wiedererwärmen auf. Weitergehende Verfahrensentwicklungen sind noch erforderlich, bis es möglich sein wird, größere Biohybride oder ganze Organe kryokonservieren zu können.