Відділ кріобіохіміі був заснований в 1972 р член-кореспондентом НАН України Аполлоном Максимовичем Білоусом (1929-1999), який став основоположником наукової школи і напрямку - кріобіохіміі мембранних структур клітин. З 1999 р відділом завідує доктор біологічних наук, професор, лауреат премії НАН України в області біохімії і молекулярної біології ім. О.В. Палладіна (1999), лауреат державної премії України в галузі науки і техніки (2002) Олександр Юрійович Петренко .

Провідним напрямком роботи відділу є вивчення в системах in vitro і in vivo біологічних властивостей і репаративного потенціалу стовбурових клітин - унікального біологічного матеріалу, із застосуванням якого пов'язують перспективи в лікуванні великої кількості генетичних і набутих захворювань, а також створення штучних тканин і органів.

В основі наукової стратегії відділу лежить системний підхід, за допомогою якого вирішуються проблеми, що стосуються біології стовбурових клітин, їх метаболічних і функціональних особливостей, реалізації і модифікації їх властивостей на різних рівнях: в умовах цілісного організму ( in situ і при трансплантації), в керованих системах культивування іn vitro , суспензіях ізольованих стовбурових клітин і в безклітинних системах.

У коло наукових інтересів відділу, головним чином, входить вивчення регіональних стовбурових клітин, таких як мезенхімальні стовбурові клітини (МСК) , стовбурові кровотворні клітини (СКК) , стовбурові гепатіческая клітини (СГК) і ін. Вивчення стовбурових клітин проводиться в онтогенетичному аспекті, в зв'язку з чим, джерелами цих клітин служать тканини плодів і дорослих ссавців, а також людини.

У відділі розробляються нові підходи для кріоконсервування стовбурових клітин з використанням багатокомпонентних середовищ, програмного заморожування і вітрифікації. Створено низькотемпературні банки декількох типів стовбурових клітин, придатних для трансплантації. Серед них клітини фетального походження, отримані з печінки, мозку та інших тканин, а також МСК, ізольовані з кісткового мозку, шкіри і жирової тканини дорослої людини, які можуть бути використані для аутологічної трансплантації.

В умовах монослойного і об'ємного культивування досліджуються колонієутворююча активність, фенотип, метаболічну стан, умови експансії і диференціювальний потенціал стовбурових клітин. Особлива увага останнім часом приділяється спрямованому диференціюванню і розробці біоінженерних конструкцій на основі стовбурових клітин для тканинної інженерії. Як матриці для стовбурових клітин досліджуються мікроносії, губки, гелі, отримані з штучних і природних матеріалів.

У відділі проводяться дослідження особливостей розвитку фетальних і ранніх постнатальних нервових клітин в умовах культивування in vitro . Ці дослідження спрямовані на вивчення індукції проліферації нервових стовбурових клітин, механізмів функціонального комітування і спеціалізації клітин, їх міграції та інтеграції в нейрональную мережу. Крім того, вивчається вплив умов гіпотермічного і низькотемпературного зберігання на функціональну активність нервових клітин. Одним з напрямків досліджень є пошук способів стандартизації і уніфікації нервових стовбурових /прогеніторних клітин плодів людини і тварин з метою їх ефективного застосування в науковій та терапевтичній практиці. Також вивчається дію парамагнітних наночастинок Fe ₃ O ₄ на ізольовані клітини лабораторних тварин.

Безпека і терапевтична ефективність стовбурових клітин вивчаються на моделях патологічних станів. Співробітниками відділу встановлено, що трансплантація стовбурових клітин тваринам з експериментальними патологіями безпечна і може служити основою для розробки нових методів лікування цирозу, гострого токсичного гепатиту, анемії, алкоголізму, атеросклерозу, діабету, опіків, солідних пухлин, захворювань органів зору та опорно-рухового апарату.

Велика увага в відділі приділяється розробці стратегії гіпотермічного зберігання органів . Фундаментальні дослідження в цьому напрямку привели до розробки сахарозо-вмісного середовища гіпотермічного зберігання, придатного для клінічної апробації, яка за своєю ефективністю не відрізняється від сучасного "золотого стандарту" - середовища Університету Вісконсін. Інтегральні дослідження енергетичного і антиоксидантними-прооксидантно станів, систем іонного транспорту і функціональної активності дозволили обґрунтувати нові підходи для збільшення термінів безпечного зберігання печінки. Зокрема, встановлено, що роздільне і одночасне застосування предобработки донорів біологічно активними на біорегулятори стовбурових і прогеніторних клітин фетального походження і доповнення середовища зберігання модуляторами мітохондріальних функцій дозволяють збільшити терміни безпечного гіпотермічного зберігання печінки.

На базі фундаментальних досліджень в області біології і кріобіології стовбурових клітин у відділі розроблені технології створення ряду клітинних препаратів, що використовуються в клініках України.

Дослідження співробітників відділу в області біохімії, клітинної біології, кріобіології, гіпотермічного зберігання органів і експериментальної трансплантації спрямовані на потреби сучасної медицини і проводяться спільно з провідними українськими і зарубіжними вченими за підтримки вітчизняних (Новітні медико-біологічні проблеми та Навколишнє середовище людини) і міжнародних грантів (Wellcome Trust, INTAS, Medical Research Council of Canada, Medical Research Council of UK, STCU) . Результати досліджень співробітників відділу опубліковані в провідних міжнародних журналах (Cryobiology, Cryoletters, Cell Transplantation, Analytical Biochemistry, Cell Preservation Technology, Journal Hepatology and Gastroenterology, Cell and Tissue Biology, Cell Biology Int., Біохімія, Цитологія та ін.).

Останні публикації відділу.