Отдел основан в 1972 году с момента основания института. Руководитель - доктор медицинских наук, профессор Алла Александровна Цуцаева.

В области криобиологии проводятся фундаментальные исследования по следующим научным направлениям: глубокий холодовой анабиоз как состояние биологических систем разных уровней организации, обеспечивающее их надежное хранение неограниченный промежуток времени; изучение механизмов индукции и репарации нелетальных повреждений, возникающих на этапах перевода биологических систем разных уровней организации в состояние глубокого холодового анабиоза, криоконсервирование и ангидробиоза (лиофилизация).

Фундаментальные проблемы криоиммунологии: изучение механизмов снижения иммуногенности тканевых трансплантатов после криоконсервирования и изучение особенностей их взаимодействия с организмом реципиента. Изучение механизмов взаимодействия нервной, эндокринной, иммунной и кроветворной систем на этапах лечения вторичных иммунодефицитных состояний лучевого и вирусного и др. генеза. Установлено, что после выхода из состояния глубокого холодового анабиоза в биологических объектах обратимо ингибируются процессы биосинтеза белка, нуклеиновых кислот, процессы биоэнергетики. В биологических объектах разных уровней организации синтезируется семейство криостресс-белков, отличных от белков теплового шока. В условиях нормотермии синтез стресс-белков индуцируется под влиянием гиперконцентрированных растворов солей, что подтверждает ведущую роль концентрационных градиентов солей как фактора криоповреждения биологических объектов на этапах криоконсервирования. Криостресс-белки играют ведущую роль в репарации нелетальных криоповреждений, а их синтез прекращается либо снижается до нормы после окончания процессов репарации. Процессы репарации на ранних этапах энергетически обеспечиваются процессами анаэробного гликолиза. Изучен характер проявления нелетальных повреждений биологических объектов на клеточном уровне, изучены ведущие причины снижения иммуногенности тканевых трансплантатов после криоконсервирования, изучены молекулярные механизмы обратимых изменений иммуноглобулинов на этапах криоконсервирования и механизмы взаимодействия иммуноглобулинов с криопротекторами, свойства криоконсервированных иммуноглобулинов.

Прикладные проблемы криобиологии заключаются в разработке безотмывочных технологий криоконсервирования и лиофилизации биологических объектов разных уровней организации и изучении свойств криоконсервированных и лиофилизированных биологических объектов. Установлена обратимая ингибиция процессов пролиферации и дифференцировки криоконсервированных кроветворных клеток, обратимая ингибиция процессов продукции антител криоконсервированными иммунными лимфоцитами, изменение топографии расположения рецепторов на поверхности криоконсервированных лимфоцитов, запаздывание ответной реакции криоконсервированными лимфоцитами на воздействие поликлональных митогенов, обратимая ингибиция продукции антител гибридомами, обратимая ингибиция продукции интерферона криоконсервированными клетками культур тканей на протяжении трех пассажей. Установлено достоверное повышение синтеза ферментов и антибиотиков криоконсервированными промышленными штаммами микроорганизмов.

Разработаны безотмывочные технологии криоконсервирования кроветворных клеток донорского и трупного костного мозга, лимфоцитов.

Создан оригинальный препарат "Криоцелл-Гемокорд", представляющий собой суспензию криоконсервированных гемопоэтических, лимфоидных и вспомогательных клеток из кордовой (пуповинной) крови в аутологичной плазме, богатой биологически активными веществами: монокинами, интерлейкинами, интерферонами, ферментами, гормонами, микроэлементами, аминокислотами и витаминами. Препарат "Криоцелл-Гемокорд" нашел широкое применение в лечении патологических состояний различной этиологии (первичные и вторичные иммунодефициты, иммуно- и гемодепрессии, сопровождающих различные хронические патологические состояния нейроэндокринные патологии, в косметологии, офтальмологии, для профилактики респираторных, вирусных, в том числе гриппа, и лечения других вирусных инфекций, для лечения диабетических ангиопатий).

Разработаны эффективные технологии криоконсервирования промышленных штаммов микроорганизмов, вирусов, клеток культур тканей, гибридом, мицелия высших грибов и др.

Результаты научной деятельности отдела освещены в 5 монографиях, 350 научных статьях, 25 авторских свидетельствах на изобретение. Отдел имеет тесные научные связи с учеными дальнего и ближнего зарубежья.