Krioprotektant je kemična spojina, ki omejuje poškodbe bioloških tkiv v pogojih zmrzovanja. Brez zaščite celice počijo, ko zamrznejo zaradi širjenja vode, kar povzroči hude poškodbe ali smrt živih organizmov in uniči vzorce tkiva ali zamrznjene prehrambene izdelke. Nekatere živali naravno proizvajajo lastne krioprotektorje kot prilagoditev hladnemu podnebju. Na voljo so sintetične različice za skladiščene biološke materiale, od vzorcev tkiv za raziskave do zamrznjenih obrokov.
Spojina lahko deluje na več različnih načinov. Pogost pristop je znižanje zmrziščne točke, pri čemer tkivo ostane prožno pri temperaturah, ki bi običajno povzročile zmrzovanje. Drugi se vežejo na specifične molekule, da pomagajo tkivu ohraniti svojo strukturo pod intenzivnimi pritiski nizkih temperatur. Organizemom, kot so žuželke, ribe in dvoživke, krioprotektanti omogočajo življenje v ekstremnih podnebjih, kot je dno oceana ali zelo hladna površinska območja.
Biološki vzorci, ki so izpostavljeni zamrzovanju, potrebujejo obdelavo s krioprotektantom, da ohranijo sposobnost preživetja. Banke organov, tkiv in krvi pogosto zamrznejo darovalec za kasnejšo uporabo in morajo zaradi varnosti nadzorovati pogoje zamrzovanja in odmrzovanja. Vzorce, vzete za biopsijo ali potomstvo, je mogoče tudi zamrzniti za shranjevanje. Materiale lahko zamrznete v kopeli s krioprotektantom ali potopite v zmes zaradi zaščite. Za stvari, kot je kri, se kemikalija doda, da ustvari tekočo raztopino, preden gre material v zamrzovalnik za shranjevanje.
Vrsta krioprotektorja, primernega za uporabo v določeni aplikaciji, se lahko razlikuje. Za stvari, kot so tkiva za presaditev, morajo zdravniki uporabiti netoksične spojine, da bolniki ne bodo imeli slabe reakcije. Materiale za študijo ali diagnostično testiranje je mogoče obdelati z nevarnejšimi kemikalijami, saj jih ne bomo vsadili ali transfuzirali bolnikom. Podjetja za medicinsko oskrbo izdelujejo krioprotektantne izdelke za različne namene in jasno navajajo priporočeno uporabo na etiketi.
Pri proizvodnji hrane krioprotektorji ohranjajo zamrznjeno hrano svežo in ji omogočajo, da ohrani teksturo in barvo. Podjetja, ki proizvajajo komercialno zamrznjeno hrano, uporabljajo te spojine za obdelavo svojih izdelkov. Ljudje, ki zamrzujejo hrano doma, lahko uporabijo domače raztopine krioprotektantov, da zagotovijo, da stvari, kot so meso in zelenjava, ostanejo v dobrem stanju v zamrzovalniku. Meso lahko na primer zamrznete v marinadi, kar omogoča, da sladkorji v marinadi zaščitijo meso pred zmrzovanjem v zamrzovalniku in olajšajo kasnejšo pripravo mesa.